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Die Erfindung betrifft einen Speisereinsatz zum Einsetzen in eine beim Gießen von Metallen verwendete Gießform bestehend aus einem einen inneren Hohlraum als Speiservolumen aufweisenden, aus einem exothermen und/oder isolierenden Material bestehenden Speiserkorpus, welcher in seiner dem Formhohlraum der Gießform zugewandten Bodenfläche eine Speiseröffnung aufweist, die zum Verbinden des inneren Hohlraums mit dem Formhohlraum der Gießform während des Gießens sowie zur durchtretenden Aufnahme eines an einem den Formhohlraum der Gießform ausbildenden Gießmodell befestigten Aufformdorns während des Einbringens und Aufformens des Speisereinsatzes in der Gießform vorgesehen ist.
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Ein Speisereinsatz mit den vorgenannten Merkmalen ist in der
US 2004/0050526 A1 beschrieben. Der massive, aus einem exothermen und/oder isolierenden Material geformte Speiserkorpus des Speisereinsatzes weist einen seinen als Speiservolumen dienenden inneren Hohlraum umschließenden Wandbereich und einen den oberen Abschluss des Hohlraumes bildenden Deckelbereich auf. In der dem Deckelbereich gegenüberliegenden unteren Bodenfläche ist eine Speiseröffnung ausgebildet, die während des Gießvorganges als Verbindung zwischen dem inneren Hohlraum des Speisereinsatzes und dem Formhohlraum der Gießform dient. Beim Ansetzen des Speisereinsatzes an das den Formhohlraum in der Gießform ausbildende Gießmodell wird der Speisereinsatz mit seiner Speiseröffnung auf einen an dem Gießmodell angebrachten Aufformdorn aufgesetzt, wobei der Aufformdorn durch die Bodenöffnung des Speiserkorpus und den inneren Hohlraum hindurchreicht und mit seinem oberen Ende gegen den Deckelbereich des Speiserkorpus stößt. Während des Einformens des von dem Aufformdorn gehaltenen Speisereinsatzes wird der Speisereinsatz mit einem entsprechenden Druck in Richtung auf das Gießmodell beaufschlagt, so dass sich der Speisereinsatz längs des Aufformdornes verschiebt, wobei der Aufformdorn den Deckelbereich des Speiserkorpus durchstößt.
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Mit dem bekannten Speisereinsatz ist noch der Nachteil verbunden, dass der Deckelbereich des Speisereinsatzes in der Regel massiv bzw. mit einer entsprechenden Wandstärke ausgebildet ist, um gemäß der Vorstellung der Fachwelt ein zu frühzeitiges Durchstoßen des Deckelbereiches durch den Aufformdorn beim Ansetzen an das Gießmodell bzw. zu Beginn des Aufformvorganges zu vermeiden. Insofern liegt ein entsprechender Verbrauch an exothermem und/oder isolierendem Material für die Herstellung des Speisereinsatzes vor. Zudem wird beim Durchstoßen des Deckelbereiches durch den Aufformdorn der Speisereinsatz im Deckelbereich unkontrolliert beschädigt, wodurch sich Brösel der Speisermasse lösen können, die dann in den Formhohlraum fallen könnten.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Speisereinsatz mit den vorgenannten Merkmalen die genannten Nachteile zu vermeiden und insbesondere einen solchen Speisereinsatz zur Verfügung zu stellen, bei dem bei weiterhin guten Handhabungseigenschaften die Masse des Speiserkorpus im Deckelbereich vermindert ist.
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Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.
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Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, dass in der Regel während des Gießvorganges eine insbesondere exotherme Reaktion im Deckelbereich des Speiserkorpus nur bedingt benötigt wird, so dass eine Reduktion der Masse des Deckelbereiches hinnehmbar ist. Um gleichwohl eine ausreichende Handhabungssicherheit des Speiserkorpus zu gewährleisten ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass in dem Deckelbereich des Speiserkorpus eine von einem in dem Deckelbereich formschlüssig festgelegten Stopfen verschlossene Aussparung ausgebildet und in dem Stopfen ein beim Aufformen des Speisereinsatzes von dem Aufformdorn beaufschlagter Sollbruchbereich angeordnet ist. Hiermit ist der Vorteil verbunden, dass der formschlüssig in dem eine reduzierte Materialstärke aufweisenden Deckelbereich festgelegte Stopfen einerseits eine ausreichende Festigkeit für das Auflagern des Speisereinsatzes auf der Spitze des Aufformdorns aufweist, andererseits jedoch aufgrund des in ihm ausgebildeten Sollbruchbereichs beim Aufbringen des Formdrucks ein Durchstoßen durch den Aufformdorn und damit die gewünschte Relativverschiebung des Speisereinsatzes längs des Aufformdornes zulässt. Damit kann der Deckelbereich des Speiserkorpus weniger massiv, d. h. mit einer geringeren Wandstärke ausgeführt werden, womit eine entsprechende Materialersparnis einhergeht. Außerdem verursacht das Durchstoßen des Stopfens kein Hineinfallen von Material in den Hohlraum des Speiserkorpus.
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Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass der im Deckelbereich angeordnete Stopfen eine sich von dem inneren Hohlraum des Speiserkorpus nach außen konisch verengende Gestalt aufweist und die dem Hohlraum gegenüberliegende Außenfläche des Stopfens mindestens dem Querschnitt des Aufformdorns entspricht, wobei der Sollbruchbereich in der Außenfläche ausgebildet ist. Aufgrund der insoweit vorteilhaften Formgebung für den Stopfen kann der Stopfen beim Herstellen des Speiserkorpus mit in den Deckelbereich eingebracht werden, ohne dass ein gesonderter Herstellungsschritt dafür erforderlich wäre. Der Stopfen stützt sich aufgrund seiner Formgebung in dem Deckelbereich entsprechend ab, so dass eine ausreichende Festigkeit in diesem Bereich des Speiserkorpus gewährleistet ist.
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Insoweit ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung die konische Außenwand des Stopfens von dem Material des Deckelbereichs umschlossen.
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Vorzugsweise besteht der Stopfen aus einem leicht zerstörbaren Material, welches aber eine ausreichende Anfangsfestigkeit aufweist.
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Um eine Zerstörung des Stopfens beim Aufformen des Speisereinsatzes zu erleichtern, kann vorgesehen sein, dass der Stopfen seine Zerstörung begünstigende Sollbruchstellen aufweist, beispielsweise mit einer entsprechenden Perforation versehen ist.
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Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass an der Bodenfläche des Speiserkorpus ein vorzugsweise aus Metall bestehendes und eine mit der Speiseröffnung des Speiserkorpus fluchtende Durchtrittsöffnung aufweisendes Formteil befestigt ist, wie dies beispielsweise in der
DE 201 12 425 U1 in Aufbau und Funktion beschrieben ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist. Es zeigen:
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1 einen Speisereinsatz mit einem in seinem Deckelbereich angeordneten Stopfen in einer schematischen Seitenansicht,
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2 den im Deckelbereich angeordneten Stopfen in einer vergrößerten Darstellung.
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Der aus
1 ersichtliche Speisereinsatz
10 weist einen Speiserkorpus
11 auf, der einen einen inneren Hohlraum
12 als sogenanntes Speiservolumen umschließenden Wandbereich
13 und einen oberen Deckelbereich
14 umfasst. Dem Deckelbereich
14 liegt eine untere Bodenfläche
15 gegenüber, in der eine Speiseröffnung
16 ausgebildet ist. Die Speiseröffnung
16 stellt bei in die Gießform eingeformten Speisereinsatz
10 die Verbindung zwischen dem inneren Hohlraum
12 des Speiserkorpus und dem in der Gießform ausgebildeten Formhohlraum her, so dass während des Gießvorganges das in dem Formhohlraum eingebrachte flüssige Metall durch die Speiseröffnung
16 in den inneren Hohlraum
12 eintreten und ggf. im Wege eines ”Nachsaugens” wieder in den Formhohlraum zurückfließen kann. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist an der unteren Bodenfläche
15 außenseitig ein vorzugsweise aus Metall bestehendes Formteil
25 angebracht, wie es in der genannten
DE 201 12 425 U1 beschrieben ist. Beim Einformen des Speisereinsatzes
12 in die Gießform wird der Speisereinsatz
12 auf einen an dem Gießmodell befindlichen Aufformdorn aufgesetzt, wobei der Aufformdorn in der Zeichnung nicht wiedergegeben ist.
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In dem oberen Deckelbereich 14 des Speisereinsatzes 10 ist eine bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zentral angeordnete, der Speiseröffnung 16 fluchtend gegenüberliegende Aussparung 17 ausgebildet, so dass während des Einformens des Speisereinsatzes 10 in der Gießform der den Speiserkorpus 11 tragende Aufformdorn durch die Aussparung 17 hindurchtreten kann. In der Aussparung 17 ist ein Stopfen 18 eingesetzt, der eine kegelförmige, sich konisch von dem inneren Hohlraum 12 nach außen hin verjüngende Gestalt aufweist, derart, dass die kegelförmige Außenfläche 19 des Stopfens 18 von den komplementär geformten, die Aussparung 17 umgrenzenden Flächen des oberen Deckelbereichs 14 umschlossen ist, so dass aufgrund der Formgebung der Stopfen 18 formschlüssig in dem Deckelbereich 14 derart festgelegt ist, dass eine Verschiebung des Stopfens 18 durch den beim Einformen des Speiserkorpus 11 in die Gießform in den Stopfen 18 reichenden Aufformdorn ausgeschlossen ist.
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Wie sich näher aus 2 ergibt, weist der Stopfen 18 an seiner oberen, außenliegenden Außenfläche 20 einen Sollbruchbereich 21 auf, der bei entsprechend einwirkender Aufformkraft von dem Aufformdorn zerstört wird, so dass eine Relativverschiebung des Speiserkorpus 11 längs des Aufformdornes ermöglicht ist.
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Der Stopfen 18 kann dabei aus einem leicht zerstörbaren Material, insbesondere einem geeigneten Kunststoff, aber auch aus einem festeren Papier oder entsprechend fester Pappe bestehen, solange gewährleistet ist, dass der Stopfen 18 beim Aufsetzen des Speiserkorpus 11 auf den Aufformdorn und beginnendem Einformen nicht zu frühzeitig zerstört wird. Gleichfalls kann der Stopfen auch aus Metall, vorzugsweise aus einem dünnen Blech bestehen, welches zum Zwecke einer leichteren Zerstörbarkeit mit einer Perforation versehen sein kann.
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Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der Zusammenfassung und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2004/0050526 A1 [0002]
- DE 20112425 U1 [0011, 0015]
