DE102017119494A1

DE102017119494A1 - Low pressure metal casting method and apparatus for this

Info

Publication number: DE102017119494A1
Application number: DE102017119494.0A
Authority: DE
Inventors: Patrick Dings
Original assignee: MGG NETHERLANDS BV
Current assignee: MGG NETHERLANDS BV
Priority date: 2017-08-25
Filing date: 2017-08-25
Publication date: 2019-02-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fertigen von Metallgussteilen, bei dem in eine an einer Unterseite (1') einer Form (1) angeordnete Öffnung (6') eines Eingusskanals (6) mit einem Druck eine Gussmasse eingespeist wird, die durch einen Gießlauf (4) auf ein oder mehrere Anschnitte (5) verteilt in einen Formhohlraum (2) strömt und anschließend zu einem Festkörper erstarrt. Zur Steigerung der Effizienz wird vorgeschlagen, dass vor dem Erstarren der Eingusskanal (6) mit einem in der Form (1) angeordneten Verschlusselement (10) verschlossen wird, welches in der Art eines Rückschlagventils vor dem Einströmen der Gussmasse in einer Verschlussstellung mit einem Dichtkörper (11) auf einem vertikal oberhalb der Öffnung (6') des Eingusskanals (6) angeordneten Sitz (14) aufliegt und durch die einströmende Gussmasse in eine Öffnungsstellung angehoben wird und sich bei zur Ruhe gekommenem Gussmassenstrom von der Schwerkraft beaufschlagt in die Verschlussstellung absenkt.

The invention relates to a method for manufacturing metal castings, in which a casting compound is fed by pressure into a opening (6 ') of a sprue (6) arranged on a lower side (1') of a mold (1). 4) distributed in one mold cavity (2) on one or more gates (5) and then solidified to a solid. In order to increase the efficiency, it is proposed that before the solidification of the sprue (6) with a in the form (1) arranged closure element (10) is closed, which in the manner of a check valve before the inflow of the casting in a closed position with a sealing body ( 11) on a vertically above the opening (6 ') of the sprue (6) arranged seat (14) rests and is raised by the inflowing molding compound in an open position and is applied to come to rest Guss mass flow of gravity in the closed position lowers.

Description

Gebiet der TechnikField of engineering

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fertigen von Leichtmetallgussteilen, bei dem in eine an einer Seite einer Form angeordnete Öffnung eines Eingusskanals eine Gussmasse eingespeist wird, die durch einen Gießlauf auf ein oder mehrere Anschnitte verteilt in eine Form strömt und anschließend zu einem Festkörper erstarrt.The invention relates to a method for producing light metal castings, in which a molding compound is introduced into an opening of a sprue arranged on one side of a mold, which flows through a run on one or more gates into a mold and then solidifies to a solid.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verschlusselement zum insbesondere selbsttätigen Verschließen des Eingusskanals und eine Form zum Fertigen von Metallgussteilen, mit einer an einer Form angeordneten Öffnung eines Eingusskanals, der mit der Form strömungsverbunden ist.The invention further relates to a closure element for the particular automatic closing of the sprue and a mold for manufacturing metal castings, with an opening of a sprue which is arranged on a mold and which is flow-connected to the mold.

Stand der TechnikState of the art

Bei Niedrigdruck-Metallguss wird eine in einen Formsand eingeformte Form von unten oder seitlich her mit einer Metallgussmasse befüllt. Hierzu wird eine von einem geschlossenen Gehäuse ausgebildete Pfanne mit Druck beaufschlagt. Ein auf den Gussmassenspiegel ausgeübter Gasdruck bewirkt, dass die Gussmasse durch ein Steigrohr nach oben steigt. Ein Steigrohr mündet in einer auf der Unterseite einer Form angeordnete Öffnung eines Eingusskanals. Die Gussmasse strömt durch den Eingusskanal, die sich vom Eingusskanal verzweigenden Gießläufe und durch Anschnitte in die in den Formsand geformte Gussform eines zu fertigenden Werkstücks. Die Form kann erst dann von der Pfanne abgelöst werden, wenn die Gussmasse im Eingusskanal derart erstarrt ist, dass sie dort nicht herausläuft.In low pressure metal casting, a mold formed into a foundry sand is filled from below or from the side with a metal casting compound. For this purpose, a pan formed by a closed housing is pressurized. A gas pressure exerted on the casting mass mirror causes the casting compound to rise through a riser pipe. A riser opens into an opening of a sprue arranged on the underside of a mold. The casting material flows through the sprue, the sprues branching from the sprue, and through cuts in the mold formed in the molding sand of a workpiece to be machined. The mold can only be detached from the pan when the casting material is so solidified in the sprue that it does not run out there.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren hinsichtlich seiner Effektivität zu verbessern und eine diesbezügliche Vorrichtung anzugeben.The invention has for its object to improve the generic method in terms of its effectiveness and to provide a related device.

Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung, wobei die Unteransprüche nicht nur vorteilhafte Weiterbildungen der in den nebengeordneten Ansprüchen angegebenen Gegenstände darstellen, sondern auch eigene Lösungen der Aufgabe sind. Jeder Unteranspruch kann grundsätzlich mit jedem nebengeordneten Anspruch kombiniert werden. Auch die Merkmale der nebengeordneten Ansprüche sind untereinander kombinierbar, wobei einzelne Merkmale auch weggelassen werden können, wenn sie für den Gesamterfolg nicht erforderlich sind.The object is achieved by the invention specified in the claims, wherein the dependent claims represent not only advantageous developments of the objects specified in the independent claims, but also their own solutions to the problem. Each subclaim can basically be combined with each sibling claim. The features of the independent claims can be combined with each other, with individual features can also be omitted if they are not required for the overall success.

Zunächst und im Wesentlichen ist ein Verschlusselement vorgesehen, mit welchem der Eingusskanal abgestopft werden kann, sobald die Form mit der Gussmasse gefüllt ist. Zufolge der erfindungsgemäßen Ausgestaltung einer Form mit integriertem Verschlusselement lässt sich die mit der Gussmasse gefüllte Form unmittelbar nach dem Niedrigdruckguss vom Steigrohr entfernen. Hierdurch wird die Zykluszeit vermindert. Der Niedrigdruckguss hat gegenüber dem Schwerkraftguss den Vorteil, dass die Gussmasse nur eine minimale Oberfläche ausbildet, die der Umgebungsluft ausgesetzt ist, so dass sich dort insbesondere beim Aluminiumguss eine Oxydschicht bilden kann. Die Oxydschicht bildet sich beim Niedrigdruckguss im Wesentlichen nur auf dem mit der Umgebungsluft in Kontakt tretenden Spiegel der Gussmasse, wobei die Gussgeschwindigkeit derart gewählt ist, dass der Oxydfilm sich beim Einströmen der Gussmasse in die Form an der Formwand ablegt, so dass das Volumen des Gussteiles im Wesentlichen oxydfrei ist. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird beim Einformen der Gießläufe, der Anschnitte und der Form des zu fertigenden Werkstücks in den Formsand einer Unterform ein oberhalb einer Öffnung angeordneter Eingusskanal geformt. In den Formsand einer Oberform wird ebenfalls eine Höhlung eingeformt. Gegebenenfalls werden nach dem Formen Kerne in die Unterform oder die Oberform eingelegt. Der in den Formsand eingeformte, sich an die bodenseitige Öffnung der Unterform anschließende Eingusskanal bildet einen ringförmigen Sitz aus, an dem ein Dichtkörper eines Verschlusselementes dichtend anliegen kann. Das Dichtteil ist bevorzugt ein Einlegeteil und wird in die Form eingesetzt. Es kann in den Formsand eingebettet werden und die Funktion eines Stöpsels ausüben. Dabei kann das Verschlusselement oberhalb eines Freiraums angeordnet sein, der sich oberhalb des Sitzes befindet und von dem aus Gießläufe abragen. Die Form wird nach ihrer Schließung auf die Pfanne gesetzt, so dass ein Steigrohr an den Eingusskanal mündet. In bekannter Weise wird dann durch Unterdrucksetzen der die Schmelze aufweisenden Höhlung der Pfanne die Gussmasse durch das Steigrohr, durch den Eingusskanal, durch den Gießlauf und die Anschnitte in die Form gebracht. Sobald die Form gefüllt ist, wird das Verschlusselement beispielsweise mittels eines durch den Formsand hindurchtretenden Stößels in Abwärtsrichtung das Verschlusselement in den Sitz gedrückt, so dass der Eingusskanal verschlossen ist und der Formkasten vom Gussstutzen entfernt werden kann.First and foremost, a closure element is provided with which the sprue can be plugged as soon as the mold is filled with the casting compound. According to the inventive design of a mold with an integrated closure element, the mold filled with the casting compound can be removed from the riser immediately after the low-pressure casting. This reduces the cycle time. Low-pressure casting has the advantage over gravity casting that the casting compound forms only a minimal surface which is exposed to the ambient air, so that an oxide layer can form there, in particular during aluminum casting. During low-pressure casting, the oxide layer essentially forms only on the level of the casting compound which comes into contact with the ambient air, the casting speed being selected such that the oxide film deposits on the mold wall as the casting material flows into the mold, so that the volume of the casting is essentially free of oxides. In the method according to the invention, when the casting runs, the cuts and the shape of the workpiece to be produced are formed into the molding sand of a lower mold, a casting channel is arranged above an opening. In the molding sand of an upper mold also a cavity is formed. Optionally, cores are placed in the lower mold or upper mold after molding. The molded into the molding sand, adjoining the bottom-side opening of the lower mold sprue forms an annular seat, on which a sealing body of a closure element can sealingly abut. The sealing part is preferably an insert and is inserted into the mold. It can be embedded in the molding sand and perform the function of a stopper. In this case, the closure element can be arranged above a free space, which is located above the seat and protrude from the casting runs. The mold is placed after its closure on the pan, so that a riser opens to the sprue. In a known manner, then, by pressurizing the cavity-containing cavity of the pan, the casting compound is brought into the mold through the riser, through the sprue, through the run and the gates. As soon as the mold is filled, the closure element is pressed into the seat, for example by means of a plunger which passes through the molding sand in the downward direction, so that the sprue is closed and the molding box can be removed from the cast-iron pipe.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verschlusselement selbsttätig und insbesondere durch die Schwerkraft in die Verschlussstellung verlagert wird. Hierzu wirkt das Verschlusselement in der Art eines Rückschlagventils. Es wird nach dem Formen der Form, der Gießläufe und der Anschnitte bei geöffneter Unterform von oben in den Eingusskanal eingesetzt. Ein Dichtkörper des Verschlusselementes liegt dann auf einem in den Formsand eingeformten Sitz in einer Verschlussstellung. Nach Schließen der Form wird die Form wie oben beschrieben auf einen Gussstutzen gesetzt, so dass von unten her in den Eingusskanal die Vergussmasse eingedrückt werden kann. Oberhalb des Verschlusselementes erstreckt sich innerhalb des Formkastens ein durchmesservergrößerter Freiraum, in den der Dichtkörper eintreten kann, wenn er durch die in den Eingusskanal einströmende Gussmasse aus einer Verschlussstellung in eine Öffnungsstellung angehoben wird. Der Freiraum wird optional von einem porösen Filterkörper begrenzt. Der Filterkörper ist ebenfalls ein Einlegeteil und wird vor dem Schließen des Formkastens in den Unterkasten eingesetzt. Der Filter wird von einem, insbesondere aus Metall bestehenden, Körper ausgebildet. Durch die porösen Öffnungen des Filterkörpers werden Schlackekörper oder anderweitige Verunreinigungen aus der Gussmasse ausgefiltert. Die gefilterte Gussmasse durchströmt dann die ein oder mehreren, vom Freiraum ausgehenden Gießläufe hin zu den Anschnitten, durch die die Gussmasse in der bekannten Weise in die Werkstückform einströmt. Wenn der Gussmassenstrom zur Ruhe gekommen ist, senkt sich das Verschlusselement aufgrund der auf das Verschlusselement wirkenden Schwerkraft ab in die Verschlussstellung. Die Form kann dann vom Steigrohr getrennt werden. Das Verschlusselement hat bevorzugt eine größere spezifische Dichte als die Gussmasse, damit es nicht auf der Gussmasse aufschwimmen kann, sondern von der Schwerkraft nach Erstarren des Gussmassenstroms in die Verschlussstellung absinken kann. Der Filter umgibt den Freiraum, in den der Dichtkörper des Verschlusselementes eintreten kann, mit einem Durchmesser der geringfügig größer ist als der Durchmesser des einen kreisförmigen Grundriss aufweisenden Dichtkörpers, so dass der Filter auch eine Führungsfunktion des Verschlusselementes ausübt. Das Verschlusselement kann darüber hinaus aber auch ein oder mehrere Führungselemente aufweisen, die an der Unterseite des Dichtkörpers befestigt sind und die mit geringem Wandabstand in den Eingusskanal hineinragen und die beim Herabsenken des Verschlusselementes bewirken, dass der Dichtkörper vorschriftsmäßig seine Dichtstellung einnimmt. In einer bevorzugten Variante der Erfindung befindet sich der Eingusskanal vertikal unterhalb des Formhohlraums des Werkstückes, so dass der Formhohlraum des Werkstückes nahezu die gesamte Grundfläche der Form einnehmen kann, ohne dass es Beeinträchtigungen durch die Lage des Eingusskanals gibt. Der Eingusskanal kann aber auch in einem Zentrum eines im Zentrum offenen Werkstückes liegen. Die Gießläufe erstrecken sich bevorzugt in einer Horizontalebene, in welcher sich auch der Freiraum erstreckt. Unterhalb dieser Ebene erstreckt sich der Eingusskanal, in dem sich in der Verschlussstellung das Führungselement des Verschlusselementes befindet. Der Sitz für den Dichtkörper des Verschlusselementes wird bevorzugt von einem trichterförmigen Abschnitt des Eingusskanals ausgebildet. Mit dem trichterförmigen Abschnitt kann der Eingusskanal in den Freiraum übergehen. Der Verlauf der Wand des Eingusskanals im Bereich des Sitzes kann eine Krümmung aufweisen. Oberhalb des Sitzes für den Dichtkörper und/oder radial außerhalb des Sitzes für den Verschlusskörper erstreckt sich ein zweiter, ringförmiger Sitz, auf dem der rotationssymmetrische Körper des Filters aufsitzt. Der Dichtkörper kann von einer Dichtplatte ausgebildet sein. Es können mehrere, insbesondere einen kreisförmigen Grundriss aufweisende Platten übereinander angeordnet werden, wobei der Rand der zuunterst liegenden Platte auf dem Sitz aufliegt. Die Ränder der übereinander angeordneten Platten bilden eine Art Labyrinthdichtung, wenn der Dichtkörper auf dem ihm zugeordneten Sitz liegt. An der Unterseite des Dichtkörpers sind die Führungselemente befestigt. Bevorzugt handelt es sich dabei um zum einem U gebogene Drähte, die in den Eingusskanal hineinragen. Der oberhalb des Verschlusselementes angeordnete Freiraum bildet die Kammer, in die das Verschlusselement in seiner Offenstellung eintreten kann. Eine den Eingusskanal gegenüberliegende Deckenfläche des Freiraums kann eine Öffnung aufweisen, an die sich ein Kanal anschließt, der zu einem Speiser führt. In den Speiser wird beim Füllen der Hohlräume der Form Gussmasse eingespeist, so dass diese zur Verfügung steht, wenn die Gussmasse aufgrund ihrer Abkühlung beim Erstarren schwindet. Die erfindungsgemäße Anordnung des Eingusskanals auf der Unterseite der Form und die Integration des Verschlusselementes in der Form ermöglicht eine symmetrische Anordnung des Eingusskanals insbesondere in der Mitte der Form bzw. in der Mitte der Form des zu gießenden Bauteils. Hierdurch ist die Länge und insbesondere das Volumen der Gießläufe und insbesondere das Gesamtvolumen des Angusses reduziert. Die Masse des Angusses (Kreislaufmaterials) kann mit diesem Verfahren stark reduziert werden (manchmal mehr als eine Halbierung). Die freie Gestaltungsmöglichkeit hinsichtlich der Anordnung des Eingusskanals ermöglicht es darüber hinaus mehrere Gussteile in einem Formkasten zu fertigen, nahezu die gesamte Fläche der Form auszunutzen und mit niedrigen Gusstemperaturen zu arbeiten. Gleichwohl ist es möglich, die Gussgeschwindigkeit derart zu optimieren, so dass sich, wie oben ausgeführt, die sich auf der Oberfläche bildende Oxydhaut an die Wand der Gusshöhlung anlegt. Das Verschlusselement ist bevorzugt aus Stahl gefertigt. Es kann aber auch aus einem anderen insbesondere metallischen Werkstoff gefertigt sein, dessen spezifische Dichte größer ist als die spezifische Dichte der Gussmasse. Der Dichtkörper kann von zumindest einer Platte ausgebildet sein, die einen kreisförmigen Grundriss aufweist und eine nach oben offene Wölbung aufweisen kann.In a preferred embodiment of the invention it is provided that the closure element is displaced automatically and in particular by gravity into the closed position. For this purpose, the closure element acts in the manner of a check valve. It is used after molding the mold, the runners and the gates with open lower mold from above into the sprue. A sealing body of the closure element is then on a molded in the molding sand seat in a closed position. After closing the mold, the mold is placed on a cast spigot as described above, so that the potting compound can be pressed from below into the sprue. Above the closure element extends within the mold box an enlarged diameter clearance in which the sealing body can enter when it is raised by the inflowing into the sprue from a closed position to an open position. The free space is optionally limited by a porous filter body. The filter body is also an insert and is inserted into the lower box before the mold box is closed. The filter is formed by a, in particular made of metal, body. Through the porous openings of the filter body slag body or other impurities are filtered out of the casting. The filtered casting material then flows through the one or more pouring runs emanating from the free space to the gates, through which the casting material flows into the workpiece mold in the known manner. When the casting mass flow has come to rest, the closure element lowers due to the force acting on the closure element gravity in the closed position. The mold can then be separated from the riser. The closure element preferably has a greater specific gravity than the casting compound, so that it can not float on the casting compound, but can fall from gravity to solidification of the casting mass flow in the closed position. The filter surrounds the free space into which the sealing body of the closure element can enter, with a diameter which is slightly larger than the diameter of the sealing body having a circular outline, so that the filter also performs a guiding function of the closure element. In addition, the closure element may also have one or more guide elements which are attached to the underside of the sealing body and which protrude into the sprue with a small distance from the wall and which, when lowering the closure element, cause the sealing body to assume its sealing position in accordance with regulations. In a preferred variant of the invention, the sprue is vertically below the mold cavity of the workpiece, so that the mold cavity of the workpiece can occupy almost the entire base surface of the mold, without being affected by the position of the sprue. However, the sprue can also lie in a center of a workpiece that is open in the center. The casting runs preferably extend in a horizontal plane, in which the free space also extends. Below this level extends the sprue, in which the guide element of the closure element is in the closed position. The seat for the sealing body of the closure element is preferably formed by a funnel-shaped portion of the sprue. With the funnel-shaped section of the sprue can go into the free space. The course of the wall of the sprue in the region of the seat may have a curvature. Above the seat for the sealing body and / or radially outside the seat for the closure body, a second annular seat extends, on which the rotationally symmetrical body of the filter is seated. The sealing body may be formed by a sealing plate. Several, in particular a circular plan having plates can be arranged one above the other, wherein the edge of the lowermost plate rests on the seat. The edges of the plates arranged one above the other form a kind of labyrinth seal when the sealing body lies on the seat assigned to it. At the bottom of the sealing body, the guide elements are attached. Preferably, these are bent to a U wires, which protrude into the sprue. The free space arranged above the closure element forms the chamber into which the closure element can enter in its open position. A cover surface of the clearance opposite the sprue can have an opening followed by a channel leading to a feeder. When filling the cavities, the casting material is fed into the feeder so that it is available when the casting material shrinks due to its cooling during solidification. The inventive arrangement of the sprue on the underside of the mold and the integration of the closure element in the form allows a symmetrical arrangement of the sprue, in particular in the middle of the mold or in the middle of the shape of the component to be cast. As a result, the length and in particular the volume of the runners and in particular the total volume of the sprue is reduced. The mass of the sprue (circulatory material) can be greatly reduced by this method (sometimes more than halving). The freedom of design with regard to the arrangement of the sprue also makes it possible to produce several castings in a mold box, exploit almost the entire surface of the mold and to work with low Gusstemperaturen. Nevertheless, it is possible to optimize the casting speed in such a way that, as stated above, the oxide skin forming on the surface bears against the wall of the casting cavity. The closure element is preferably made of steel. But it can also be made of another particular metallic material whose specific gravity is greater than the specific gravity of the casting. The sealing body may be formed by at least one plate, which has a circular plan and may have an upwardly open curvature.

Figurenliste list of figures

Die Erfindung wird nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

1 grobschematisch den Schnitt durch eine Form 1 in einer Grundstellung vor dem Guss,
2 vergrößert den Ausschnitt II in 1,
3 eine Darstellung gemäß 1 jedoch bei Einströmen der Gussmasse in die Form 1 und in einer Öffnungsstellung angehobenem Verschlusselement 10,
4 vergrößert den Ausschnitt IV in 3,
5 eine Darstellung gemäß 1 jedoch mit vollständig gefüllter Form 2 und in die Verschlussstellung abgesenktem Verschlusselement 10,
6 vergrößert den Ausschnitt VI in 4,
7 den Schnitt gemäß der Linie VII - VII in 1,
8 perspektivisch ein Verschlusselement 10 und einen Filter 9 und
9 den Schnitt gemäß der Linie IX - IX in 8,
10 eine Darstellung gemäß 1 eines zweiten Ausführungsbeispiels.

The invention will be explained with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 roughly schematic the cut by a form 1 in a basic position before casting,
2 enlarges the detail II in 1 .
3 a representation according to 1 however, when the casting material flows into the mold 1 and in an open position raised closure element 10 .
4 enlarges the detail IV in 3 .
5 a representation according to 1 but with completely filled shape 2 and in the closed position lowered closure element 10 .
6 enlarges the detail VI in 4 .
7 the section according to the line VII - VII in 1 .
8th in perspective, a closure element 10 and a filter 9 and
9 the section according to the line IX - IX in 8th .
10 a representation according to 1 a second embodiment.

Beschreibung der AusführungsformenDescription of the embodiments

Die 1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine Form 1, in dem sich Formsand 3 befindet, in den ein Formhohlraum 2 eines Bauteils eingeformt ist.The 1 shows a schematic cross section through a mold 1 in which molding sand 3 located in the one mold cavity 2 a component is formed.

An der Unterseite 1' der Form 1 befindet sich eine Öffnung 6'. An die Öffnung 6' schließt sich ein Eingusskanal 6 an, der sich von der Öffnung 6' vertikal nach oben erstreckt. Der Eingusskanal 6 besitzt eine Eingusskanalwand 13, die rotationssymmetrisch um eine Achse des Eingusskanals 6 verläuft und einen Sitz 14 für einen Dichtkörper 11 eines Verschlusselementes 10 ausbildet.On the bottom 1' the form 1 there is an opening 6 ' , To the opening 6 ' closes a sprue 6 from the opening 6 ' extends vertically upwards. The sprue 6 has a sprue wall 13 , which is rotationally symmetrical about an axis of the sprue 6 runs and a seat 14 for a sealing body 11 a closure element 10 formed.

Der Sitz 14 für den Dichtkörper 11 wird von einem trichterförmigen Abschnitt des Eingusskanals 6 ausgebildet, wobei die Wand 13 im Bereich des Sitzes 14 im Querschnitt auf einer gekrümmten Linie verläuft. Die gekrümmte Linie setzt sich fort bis zu einem Sitz 15, der als Stufe ausgebildet ist und auf dem der untere Rand eines rohrförmigen Filters 9 ruht.The seat 14 for the sealing body 11 is from a funnel-shaped section of the sprue 6 formed, with the wall 13 in the area of the seat 14 in cross section on a curved line. The curved line continues up to a seat 15 which is formed as a step and on which the lower edge of a tubular filter 9 rests.

Der Filter 9 verschließt einen kreiszylinderförmigen Freiraum 18, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser des einen kreisrunden Grundriss aufweisenden Dichtkörpers 11, wobei der Dichtkörper 11 im Ausführungsbeispiels aus einer oder mehreren übereinanderliegenden Stahlplatten gefertigt sein kann. Der plattenförmige Dichtkörper 11 besitzt eine zum Freiraum 18 offene Wölbung. An seiner der Wölbungsöffnung gegenüberliegenden Unterseite sind Führungselemente 12 am Dichtkörper 11 befestigt. Es handelt sich um zwei U-förmig gebogene Drahtabschnitte, die um 90 Grad winkelversetzt derart angeordnet sind, dass die U-Schenkel, die mit einem U-Steg verbunden sind, im Wesentlichen parallel zur Wand 13 des Eingusskanals 6 verlaufen.The filter 9 closes a circular cylindrical space 18 , whose diameter is greater than the diameter of the circular plan having a sealing body 11 , wherein the sealing body 11 can be made in the embodiment of one or more superimposed steel plates. The plate-shaped sealing body 11 has one for free space 18 open vault. On its underside opposite the curvature opening are guide elements 12 on the sealing body 11 attached. There are two U-shaped bent wire sections, which are arranged at 90 degrees angularly offset such that the U-legs, which are connected to a U-web, substantially parallel to the wall 13 of the sprue 6 run.

Von dem Freiraum 18 erstrecken sich jenseits des Filters 9 Gießläufe 4, die mittels Anschnitte 5 mit der Form 2 strömungsverbunden sind. Beim Ausführungsbeispiel ist die oberhalb des Eingusskanals 6 angeordnete Deckenwand des Freiraums 18 geschlossen.From the open space 18 extend beyond the filter 9 Gießläufe 4 by means of cuts 5 with the form 2 are fluidly connected. In the embodiment, the above the sprue 6 arranged ceiling wall of the open space 18 closed.

Die Form 2, die oberhalb des Freiraums 18 angeordnet ist, kann eine beliebige Form aufweisen, die von der Form des zu gießenden Werkstücks abhängt. Sie ist in den 1 bis 6 lediglich symbolisch als Hohlraum dargestellt, der sich vertikal oberhalb des Eingusskanals 6 erstrecken kann. Es sind ferner nicht dargestellte Speiser 8 und gegebenenfalls weitere Gießläufe 4 und Anschnitte 5 vorgesehen.Form 2 that are above the open space 18 is arranged, may have any shape, which depends on the shape of the workpiece to be cast. She is in the 1 to 6 only symbolically represented as a cavity extending vertically above the sprue 6 can extend. There are also not shown feeders 8th and optionally further casting runs 4 and cuts 5 intended.

Beim Guss wird die in der 1 dargestellte Form, bei dem sich das Verschlusselement 10 in einer Verschlussstellung befindet, wobei der Rand des Dichtkörpers 11 nur auf dem Sitz 14 aufliegt, in eine Gießstellung gebracht, in der ein Steigrohr 7 in die Öffnung 6' des Eingusskanals 6 mündet.When casting, the in the 1 shown shape, in which the closure element 10 is in a closed position, wherein the edge of the sealing body 11 only on the seat 14 rests, brought into a casting position, in which a riser 7 in the opening 6 ' of the sprue 6 empties.

In einem Folgeschritt, der in der 3 dargestellt ist, wird dann durch Aufbringen eines Drucks in die Schmelzenkammer einer Pfanne die Gussmasse durch ein nicht dargestelltes Steigrohr nach oben gedrückt. Das Steigrohr mündet an der Unterseite der Form, so dass die Gussmasse in den Eingusskanal 6 einströmt und das Verschlusselement 10 in die in 3 dargestellte Offenstellung anhebt. Die durch den Eingusskanal 6, die Gießläufe 4 und die Anschnitte 5 in die Form 2 einströmende Gussmasse hält das Verschlusselement 10 in der Art eines Rückschlagventils in der Offenstellung.In a subsequent step, in the 3 is shown, then by applying a pressure in the melting chamber of a pan, the casting compound is pushed by a riser, not shown, upwards. The riser opens at the bottom of the mold, allowing the casting compound into the sprue 6 flows in and the closure element 10 in the in 3 illustrated open position raises. The through the sprue 6 , the watering runs 4 and the cuts 5 into the mold 2 inflowing casting material holds the closure element 10 in the manner of a check valve in the open position.

Nach Beendigung des Gusses bei der die Strömung der Gussmasse zur Ruhe gekommen ist, senkt sich das Verschlusselement 10 aufgrund der am Verschlusselement 10 angreifenden Schwerkraft in die in 5 dargestellte Verschlussstellung ab. Das Verschlusselement 10 ist hierzu aus einem Werkstoff gefertigt, der eine größere spezifische Dichte besitzt als die aus einem (Leicht)metall bestehende Gussmasse. Das Verschlusselement 10 ist insbesondere aus Stahl gefertigt. Beim Absenken des Verschlusselementes 10 in die Verschlussstellung gleiten die Führungselemente 12 und insbesondere die sich vertikal erstreckenden Drahtabschnitte an den schräg bzw. gewölbt verlaufenden Wandungsabschnitten der Eingusskanalwand 13 ab, um den Dichtkörper 11 zu zentrieren, so dass er nach Beendigung des Gusses seine vorschriftsmäßige Dichtstellung einnehmen kann.After completion of the casting in which the flow of the casting material has come to rest, the closure element lowers 10 due to the closure element 10 attacking gravity in the 5 shown closure position. The closure element 10 For this purpose, it is made of a material which has a greater specific density than that of a (light) metal existing casting. The closure element 10 is made of steel in particular. When lowering the closure element 10 in the closed position slide the guide elements 12 and in particular, the vertically extending wire sections on the inclined or curved wall sections of the sprue wall 13 off to the sealing body 11 to center so that he can take his proper sealing position after completion of the casting.

Die Form 1 kann dann mit noch nicht erstarrter Gussmasse vom Steigrohr 7 getrennt werden.Form 1 can then with not yet solidified casting from the riser 7 be separated.

Die 10 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, das sich im Wesentlichen durch eine Speiser 8 vom ersten Ausführungsbeispiel unterscheidet, der mit einem Kanal 16 mit einer Öffnung 16' verbunden ist, die sich in der Deckenwand des Freiraums 18 befindet.The 10 shows a second embodiment, which is essentially a feeder 8th different from the first embodiment, with a channel 16 with an opening 16 ' connected, located in the ceiling wall of the open space 18 located.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in an sich bekannter Weise zunächst in eine Unterform und eine Oberform in der bekannten Weise die Höhlung eingeformt, die den Formhohlraum 2, den Gießlauf 4 und den Anschnitt 5 ausbildet. Die Unterform erhält darüber hinaus einen Eingusskanal 6, der zu einer bodenseitigen Öffnung der Unterform offen ist. Der Eingusskanal 6 geht unter Ausbildung einer im Querschnitt gerundeten trichterförmigen Öffnung in einen Freiraum 18 bzw. den Gießlauf 4 über. Nach dem Einprägen der Höhlungskontur in den Formsand werden zwei Einlegeteile in die Unterform eingesetzt, nämlich das Verschlusselement 10, dessen Dichtkörper 11 mit dem Rand auf dem Sitz 14 aufliegt und der Filter 9, der den Freiraum 18 umgibt. Gegebenenfalls werden zusätzliche Kerne 17 in die Höhlung der Unterform oder der Oberform eingesetzt. Danach wird die Form durch Aufsetzen der Oberform auf die Unterform geschlossen. Die geschlossene Form wird zur Gusspfanne transportiert und auf das Steigrohr 7 aufgesetzt, durch welchen dann durch Druckbeaufschlagung die Schmelze in die Höhlung der Form eintritt. Dabei hebt sich das Verschlusselement 10 in der oben beschriebenen Weise an und gibt den Eingusskanal 6 zum Einströmen der Gussmasse frei. Nachdem die Bewegung der Gussmasse zur Ruhe gekommen ist, senkt sich das Verschlusselement 10 in die Verschlussstellung ab. Die Form 1 kann jetzt vom Steigrohr 7 getrennt werden.In the method according to the invention, the cavity is first formed into a lower mold and an upper mold in the known manner, which forms the cavity 2 , the watering run 4 and the bleed 5 formed. The lower mold also receives a sprue 6 which is open to a bottom opening of the lower mold. The sprue 6 goes under formation of a cross-sectionally rounded funnel-shaped opening in a free space 18 or the casting run 4 above. After impressing the cavity contour in the molding sand two inserts are inserted into the lower mold, namely the closure element 10 , its sealing body 11 with the edge on the seat 14 rests and the filter 9 that the free space 18 surrounds. If necessary, additional cores 17 inserted into the cavity of the lower mold or upper mold. Thereafter, the mold is closed by placing the upper mold on the lower mold. The closed mold is transported to the ladle and onto the riser 7 placed, through which then enters the melt in the cavity of the mold by pressurization. This raises the closure element 10 in the manner described above and gives the sprue 6 free to flow in the casting material. After the movement of the casting material has come to rest, the closure element lowers 10 in the closed position. Form 1 can now from the riser 7 be separated.

Die vorstehenden Ausführungen dienen der Erläuterung der von der Anmeldung insgesamt erfassten Erfindungen, die den Stand der Technik zumindest durch die folgenden Merkmalskombinationen jeweils auch eigenständig weiterbilden, wobei zwei, mehrere oder alle dieser Merkmalskombinationen auch kombiniert sein können, nämlich:The above explanations serve to explain the inventions as a whole, which in each case independently further develop the prior art, at least by the following combinations of features, wherein two, several or all of these combinations of features may also be combined, namely:

Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass vor dem Erstarren der Eingusskanal 6 mit einem in der Form 1 angeordneten Verschlusselement 10 verschlossen wird.A method which is characterized in that before solidification of the sprue 6 with one in the form 1 arranged closure element 10 is closed.

Eine Form 1, die gekennzeichnet ist durch ein in der Form 1 angeordnetes Verschlussteil 10 zum Verschließen des Eingusskanals 6.A form 1 which is characterized by a in shape 1 arranged closure part 10 for closing the sprue 6 ,

Ein Verfahren oder eine Form 1, welche dadurch gekennzeichnet sind, dass das Verschlussteil 10 in der Art eines Rückschlagventils vor dem Einströmen der Gussmasse in einer Verschlussstellung mit einem Dichtkörper 11 auf einem vertikal oberhalb der Öffnung 6' des Eingusskanals 6 angeordneten Sitz 14 aufliegt und durch die einströmende Gussmasse in eine Öffnungsstellung angehoben wird und sich bei zur Ruhe gekommenem Gussmassenstrom von der Schwerkraft beaufschlagt in die Verschlussstellung absenkt.A procedure or a form 1 , which are characterized in that the closure part 10 in the manner of a check valve before the inflow of the casting material in a closed position with a sealing body 11 on a vertical above the opening 6 ' of the sprue 6 arranged seat 14 rests and is raised by the inflowing casting material in an open position and is lowered in the closed-casting mass flow of gravity acted upon in the closed position.

Ein Verfahren oder eine Form 1, welche dadurch gekennzeichnet sind, dass das Verschlussteil 10 ein Einlegeteil ist, das nach dem Einformen des Formhohlraums 2, des mindestens einen Gießlaufs 4 und des Eingusskanals 6 in den Formsand in eine geöffneten Unterform der Form 1 eingelegt wird bzw. einlegbar ist.A procedure or a form 1 , which are characterized in that the closure part 10 an insert is after the molding of the mold cavity 2 , the at least one run 4 and the sprue 6 into the molding sand into an open lower mold of the mold 1 is inserted or can be inserted.

Ein Verfahren oder eine Form 1, welche dadurch gekennzeichnet sind, dass der Sitz 14 von einem trichterförmigen Abschnitt des in den Formsand eingeformten Eingusskanals 6 gebildet ist.A procedure or a form 1 , which are characterized in that the seat 14 from a funnel-shaped portion of the molding channel formed in the molding sand 6 is formed.

Ein Verfahren oder eine Form 1, welche gekennzeichnet sind durch einen oberhalb des Sitzes 14 angeordneten Freiraum 18, der von einem Filter 9 umgeben ist.A procedure or a form 1 which are characterized by one above the seat 14 arranged free space 18 that by a filter 9 is surrounded.

Ein Verfahren oder eine Form 1, welche dadurch gekennzeichnet sind, dass der die Form eines Rohres aufweisende Filter 9 auf einem oberhalb und/oder radial auswärts des Sitzes 14 des Verschlusselementes 10 angeordneten Sitz 15 aufsitzt.A procedure or a form 1 , which are characterized in that the filter having the shape of a pipe 9 on one above and / or radially outward of the seat 14 of the closure element 10 arranged seat 15 seated.

Ein Verfahren oder eine Form 1, welche dadurch gekennzeichnet sind, dass sich der Formhohlraum 2 vertikal oberhalb des Eingusskanals 6 erstreckt.A procedure or a form 1 , which are characterized in that the mold cavity 2 vertically above the sprue 6 extends.

Ein Verschlusselement 10, das gekennzeichnet ist durch einen tellerförmigen Dichtkörper 11, an dessen Unterseite ein Führungselement 12 befestigt ist und das Verschlusselement 10 ein Einlegeteil ist, welches in eine Unterform einer Form 1 einlegbar ist, die mit einem Formsand 3 ausgefüllt ist, in die ein Formhohlraum 2, zumindest ein Gießlauf 4 und ein vom Verschlusselement 10 verschließbarer Eingusskanal 6 eingeformt ist.A closure element 10 , which is characterized by a plate-shaped sealing body 11 , on the underside of a guide element 12 is attached and the closure element 10 an insert is which is in a lower mold of a mold 1 can be inserted with a molding sand 3 is filled, in which a mold cavity 2 , at least a run 4 and one of the closure element 10 lockable sprue 6 is formed.

Ein Verschlusselement 10, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Führungselement 12 von einem oder mehreren zu einer U-Form gebogenen Drahtabschnitten ausgebildet ist.A closure element 10 , which is characterized in that the guide element 12 is formed by one or more bent into a U-shape wire sections.

Ein Verschlusselement 10, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der Dichtkörper 11 eine nach oben offene Wölbung aufweist.A closure element 10 , which is characterized in that the sealing body 11 has an upwardly open curvature.

Ein Verschlusselement 10, das dadurch gekennzeichnet ist, dass zwei oder mehr tellerförmige Dichtkörper 11 übereinander angeordnet sind.A closure element 10 , which is characterized in that two or more plate-shaped sealing body 11 are arranged one above the other.

Alle offenbarten Merkmale sind (für sich, aber auch in Kombination untereinander) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen. Die Unteransprüche charakterisieren, auch ohne die Merkmale eines in Bezug genommenen Anspruchs, mit ihren Merkmalen eigenständige erfinderische Weiterbildungen des Standes der Technik, insbesondere um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmen. Die in jedem Anspruch angegebene Erfindung kann zusätzlich ein oder mehrere der in der vorstehenden Beschreibung, insbesondere mit Bezugsziffern versehene und/oder in der Bezugsziffernliste angegebene Merkmale aufweisen. Die Erfindung betrifft auch Gestaltungsformen, bei denen einzelne der in der vorstehenden Beschreibung genannten Merkmale nicht verwirklicht sind, insbesondere soweit sie erkennbar für den jeweiligen Verwendungszweck entbehrlich sind oder durch andere technisch gleichwirkenden Mittel ersetzt werden können.All disclosed features are essential to the invention (individually, but also in combination with one another). The disclosure of the associated / attached priority documents (copy of the prior application) is hereby also incorporated in full in the disclosure of the application, also for the purpose of including features of these documents in claims of the present application. The subclaims characterize, even without the features of a claimed claim, with their features independent inventive developments of the prior art, in particular in order to make divisional applications based on these claims. The invention specified in each claim may additionally have one or more of the features described in the preceding description, in particular with reference numerals and / or given in the reference numerals. The invention also relates to design forms in which individual of the features mentioned in the above description are not realized, in particular insofar as they are recognizable dispensable for the respective purpose or can be replaced by other technically equivalent means.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Formshape
1'1': Unterseitebottom
22: Formhohlraummold cavity
33: Formsandmolding sand
44: Gießlaufrunner
55: Anschnittbleed
66: Eingusskanalsprue
6'6 ': Öffnungopening
77: Steigrohrriser
88th: SpeiserSpeiser
99: Filterfilter
1010: Verschlusselementclosure element
1111: Dichtkörpersealing body
1212: Führungselementguide element
1313: EingusskanalwandEingusskanalwand
1414: Sitz für VerschlussplatteSeat for closure plate
1515: Sitz für FilterSeat for filters
1616: Kanal zum SpeiserChannel to the feeder
16'16 ': Öffnungopening
1717: Kerncore
1818: Freiraumfree space

Claims

Method for producing metal castings, in which a casting compound is fed by pressure into a opening (6 ') of a sprue (6) of a sprue (6) arranged on a lower side (1') of a mold (1), through a casting run (4) or multiple gates (5) distributed in a mold cavity (2) flows and then solidified to a solid, characterized in that before solidification of the sprue (6) with a in the form (1) arranged closure element (10) is closed.

Mold (1) for manufacturing metal castings, having an opening (6 ') of a runner (6) arranged on a lower side (1') of the mold (1) and having at least one run (4) formed in a molding sand (3), which at the gates (5) with a molded into the molding sand (3) mold cavity (2) is fluidly connected, characterized by a in the form (1) arranged closure member (10) for closing the sprue (6).

Method according to Claim 1 or form (1) Claim 2 , characterized in that the closure part (10) in the manner of a check valve prior to the inflow of the casting material in a closed position with a sealing body (11) on a vertically above the opening (6 ') of the sprue (6) arranged seat (14) rests and is raised by the inflowing casting material in an open position and is lowered in the closed position when resting Guss mass flow of gravity acted upon.

Method according to one of Claims 1 or 2 or form (1) according to one of Claims 2 or 3 , characterized in that the closure part (10) is an insert part which, after molding the mold cavity (2), the at least one run (4) and the runner (6) into the molding sand, is inserted into an open lower mold of the mold (1) is or can be inserted.

Method or mold (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the seat (14) is formed by a funnel-shaped section of the sprue (6) formed in the foundry sand.

Method or mold (1) according to one of the preceding claims, characterized by a free space (18) arranged above the seat (14) and surrounded by a filter (9).

Method or mold (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the filter (9) having the shape of a tube is seated on a seat (15) arranged above and / or radially outward of the seat (14) of the closure element (10) ,

Method or mold (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the mold cavity (2) extends vertically above the sprue (6).

Closure element (10) for carrying out the method according to one of the preceding claims, characterized by a plate-shaped sealing body (11), on the underside of which a guide element (12) is fastened and the closure element (10) is an insert part which is placed in a lower mold of a mold (11). 1) can be inserted, which is filled with a molding sand (3), in which a mold cavity (2), at least one run (4) and a closable by the closure element 10 sprue (6) is formed.

Closing element (10) after Claim 9 , characterized in that the guide element (12) is formed by one or more bent into a U-shape wire sections.

Closure element (10) according to one of Claims 9 or 10 , characterized in that the sealing body (11) has an upwardly open curvature.

Closure element (10) according to one of Claims 9 to 11 , characterized in that two or more plate-shaped sealing body (11) are arranged one above the other.

Method, mold (1) or closure element (10), characterized by one or more of the characterizing features of one of the preceding claims.