DE19859032A1 - Gießfilter zum Gießen von Metalllegierung - Google Patents

Gießfilter zum Gießen von Metalllegierung

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Gießfilter zum Gießen von Metalllegierungen, der aus einem Material mit einer offenporigen, von der zu vergießenden Schmelze durchströmbaren dreidimensionalen Struktur gebildet und im Anschnittbereich einer Gießform anordenbar ist; DOLLAR A damit der Vorgang des Füllens der Gießform leichter steuerbar und damit reproduzierbarer wird, ist die Gießform gekennzeichnet durch einen von der Schmelze durchströmbaren Filterwandbereich (8, 18, 30, 42, 62), der zur Anströmrichtung (4, 16, 26, 40, 58) der Schmelze eine Neigung von weniger als 10 Grad aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gießfilter zum Gießen von Metalllegierung, der aus einem Material mit einer offenporigen, von der zu vergiessenden Schmelze durchströmbaren dreidimensionalen Struktur gebildet und im Anschnittbereich einer Gießform anordenbar ist.
Durch die Verwendung eines Gießfilters soll erreicht werden, dass beim Transport der Schmelze in die Gießform gebildete Oxidhäute oder noch feste hochschmelzende Verunreinigungen zurückgehalten werden, so dass sie das Gußgefüge des herzustellenden Gußstücks nicht beeinträchtigen.
Üblicherweise sind Gießfilter von im Wesentlichen ebenen Abschnitten eines von der Schmelze penetrierbaren Materials gebildet. Übliche Gießfilter sind aus Metallgewebe oder Faservlies hergestellt. Es sind jedoch auch Gießfilter der eingangs genannten Art mit einer offenporigen, dreidimensionalen Struktur bekannt, die einen aus keramischem Material bestehenden Filterkörper umfassen, wobei hierunter auch die Materialien auf Kohlenstoffbasis verstanden werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen derartigen Gießfilter dahingehend zu verbessern, dass der Vorgang des Füllens der Gießform leichter steuerbar und damit reproduzierbarer wird.
Diese Aufgabe wird durch einen Gießfilter der genannten Art gelöst, der erfindungsgemäß gekennzeichnet ist durch einen von der Schmelze durchströmbaren Filterwandbereich, der im Anschnittbereich einer Gießform so anordenbar ist, dass er zur Anströmrichtung der Schmelze eine Neigung von weniger als 15 Grad, vorzugsweise von weniger als 10 Grad aufweist.
Unter "Anströmrichtung" wird jeweils der lokale Strömungsvektor verstanden, den die Schmelze aufweist, bevor sie den Filter lokal berührt.
Unter dem Begriff "Filterwandbereich" des offenporigen Gießfilters wird eine den Filterkörper bzw. einen Teil des Filterkörpers begrenzende Oberfläche verstanden.
Der besagte Filterwandbereich braucht nicht eben ausgebildet zu sein, sondern er kann auch gekrümmt sein. Solchenfalls gilt die vorstehende Bemessungsangabe für eine jeweilige auf die Strömungsrichtung projizierbare Tangente an die solchermaßen gekrümmte Fläche.
Mit der Erfindung wurde festgestellt, dass bei bekannten im Wesentlichen senkrecht oder quer zur Anströmrichtung anordenbaren Gießfiltern beim Befüllen der Gießform eine Oxidhaut auf der vorderen Schmelzenfront die freie Durchtrittsfläche des Gießfilters sehr stark verringert, indem sie sich wie ein Tuch über die senkrecht zur Anströmrichtung angeordnete Anströmfläche legt und damit die Öffnungen des Gießfilters abdeckt. Um die Schmelze gegen diesen Widerstand durch die Filteröffnungen hindurch in die Gießform zu drücken, bedarf es eines erhöhten Fülldrucks, damit die vorhandenen bzw. sich neu bildende Oxidhäute zerrissen werden. Beim Hindurchdrücken von Schmelze durch verengte Gießfilteröffnungen öffnen die Durchtrittsteilflächen nicht gleichzeitig. Einige bleiben dauernd verschlossen. In den geöffneten Durchtrittsteilflächen ist die Strömungsgeschwindigkeit hoch. So kommt es zu einer hoch turbulenten Strömung hinter dem Filter, was sich auf die Qualität des Gußstücks negativ auswirkt.
Es wurde mit der Erfindung festgestellt, dass ein in einem verhältnismäßig geringen Winkel zur Anströmrichtung des Metalls orientierter, vorzugsweise in dieser Anströmrichtung liegender penetrierbarer Filterwandbereich das Füllen der Gießform sehr viel gleichmäßiger, turbulenzarmer und damit reproduzierbarer macht als dies bislang der Fall war. Dies läßt sich dadurch erklären, dass die durch den Anschnitt zur Gießform gedrückte Schmelze mit ihrer Schmelzenfront, wo sie üblicherweise eine Oxidhaut trägt, auf einen quer zur Anströmrichtung liegenden, penetrierbaren oder nicht penetrierbaren Wandbereich auftrifft. Dort wird die Oxidhaut niedergeschlagen. Die Abtrennung der Oxidhaut an diesem Wandbereich ist sehr vollständig und über das Füllen der Form dauerhaft, wenn dieser senkrecht zur Anströmrichtung liegende Wandbereich penetrierbar ausgebildet ist, da solchenfalls die Oxidhaut an der penetrierbaren Fläche besser anhaftet. Unter der Wirkung des Fülldrucks wird die Schmelze nach der Erfindung durch den im wesentlichen in Anströmrichtung oder in einem geringen Winkel hierzu geneigten Filterwandbereich hindurchgedrückt. Vorhandene oder sich neu bildende Oxidhäute werden durch die hierbei erfolgende Umlenkung der Schmelze zerrissen und behindern den Durchtritt der Schmelze durch den besagten Filterwandbereich kaum.
Die Höhe des besagten Filterwandbereichs in Anströmrichtung und damit die Durchtrittsfläche des Gießfilters ist abhängig vom angestrebten Massenstrom. Eine Höhe von wenigstens 8 mm hat sich als hinreichend und vorteilhaft erwiesen.
Das offenporige Material, welches einen dreidimensionalen Filterkörper bildet, ist vorzugsweise ein keramisches Material, obschon bspw. auch Sinterkörper aus höherschmelzenden metallischen Materialien denkbar wären.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung weist der Gießfilter eine topfförmige Gestalt auf, wobei die in Umfangsrichtung erstreckte Topfwand den durchströmbaren Filterwandbereich bildet. Es wäre jedoch auch denkbar und vorteilhaft, wenn der Gießfilter kastenartig, also mit einer der topfförmigen Vertiefung entsprechenden kastenförmigen Vertiefung ausgebildet wäre. Auch hiervon abweichende sonstige Geometrien sind denkbar.
Als ganz besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn der Gießfilter röhren- oder kegelabschnittförmig ausgebildet ist, also eine Durchgangsöffnung mit zwei offene Enden aufweist. Es können auch mehrere solcher Durchgangsöffnungen nebeneinander liegen. Der Gießfilter ist so im Anschnittbereich der Gießform positionierbar, dass seine Längsachse parallel zur Anströmrichtung verläuft. Die Schmelze gelangt in das Innere des Gießfilters und wird nach Niederschlagen oder Zerreißen der Oxidhaut im wesentlichen radial durch den aktiven Filterwandbereich des Gießfilters gedrückt. Das der Anströmung gegenüberliegende offene Ende wird durch Flächen der Gießform (Sand, Stahl, Kupfer) verschlossen. Die Gießform kann z. B. mit einer Pinole in die Öffnung hineinragen.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt der Gießfilter eine Vielzahl von Vertiefungen, die ausgehend von einer ersten Anströmfläche in Anströmrichtung ausgebildet sind und wenigstens einen Teil des besagten Filterwandbereichs bilden. Auf diese Weise kann eine den Umständen und Anforderungen entsprechende Gesamtfläche des erfindungsgemäß angeordneten Filterwandbereichs erreicht werden.
Es wird darauf hingewiesen, dass entsprechend den besonderen Gegebenheiten beim Gießprozess und in Abhängigkeit von der Anschnittgeometrie die Vertiefungen in Form von quer zur Anströmrichtung erstreckten Rinnen ausgebildet sein können. Die Vertiefungen können aber auch vollzylindrische oder kegelstumpfförmige Gestalt aufweisen. Auch eine quaderförmige oder polyedrische Geometrie kann sich als vorteilhaft erweisen.
Obschon eine regelmäßige Anordnung der Vertiefung nicht zwingend vorgeschrieben ist, erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Vertiefungen regelmäßig angeordnet sind, da solchenfalls die geometrischen Bedingungen leichter erfaßbar bzw. vorhersagbar sind und daher ein in bestimmter Weise ausgebildeter Gießfilter zielgerichteter ausgewählt werden kann. In weiterer Ausbildung dieses Erfindungsgedankens hat sich für bestimmte Anwendungen eine Anordnung der Vertiefungen als vorteilhaft erwiesen, die derart regelmäßig ist, dass jeweils benachbarte Vertiefungen im Wesentlichen die gleiche Entfernung voneinander haben; d. h. um eine Vertiefung unmittelbar herum angeordnete Vertiefungen sind auf einer gedachten Kreislinie um die erstere Vertiefung herum angeordnet. Man könnte hier von einer wabenartigen Anordnung der Vertiefungen reden.
Eine hiervon abweichende aber gleichwohl regelmäßige Anordnung der Vertiefungen ist gegeben, wenn die Vertiefungen in Anströmrichtung betrachtet nach Art eines Rechteckmusters angeordnet sind. Auch dies gewährleistet eine über die Erstreckung des Gießfilters gleichmäßige Durchdringungscharakteristik.
Nach einem ganz besonders bevorzugten Erfindungsgedanken wird vorgeschlagen, die Fläche desjenigen Filterwandbereichs der Vertiefungen, der zur Anströmrichtung der Schmelze eine Neigung von weniger als 15, vorzugsweise von weniger als 10 Grad aufweist, so zu wählen, dass er die Hälfte bis das Doppelte des eine jeweilige Vertiefung umgebenden und dieser zuordenbaren Flächenanteils der ersten Anströmfläche beträgt.
Es hat sich gezeigt, dass außerhalb dieses Bereichs einerseits der aktive Strömungsquerschnitt des Gießfilters zu stark reduziert würde, was zur Erreichung eines hinreichenden Volumenstroms wieder zu Turbulenzen führen könnte, und dass andererseits eine zu große aktive Strömungsquerschnittsfläche aufgrund der Verhältnisse innerhalb des dreidimensionalen Filterkörpers sich auf das Gießverhalten eher negativ auswirken würde. Wenn man bspw. bei gleichbleibender Anordnung und Querschnittsfläche der Vertiefungen deren Tiefe weiter vergrößert, so bleibt der Strömungsquerschnitt innerhalb des dreidimensionalen Filterkörpers in dem Bereich zwischen den Vertiefungen bestehen. Eine zu große Tiefe der Vertiefungen bewirkt zudem, dass bevorzugt Schmelze durch den unteren Bereich des besagten Wandbereichs hindurch in die Gießform gelangt und Schmelze, die weiter oberhalb, also näher der ersten Anströmfläche in den Filterkörper eintritt, aufgrund des längeren Wegs innerhalb des Filterkörpers eher behindert wird, was wiederum zu Inhomogenitäten führt.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfaßt ein Gießfilter eine Vielzahl von Erhebungen, die ausgehend von einer ersten Anströmfläche entgegen der Anströmrichtung, also entgegen dem Schmelzefluß, ausgebildet sind und wenigstens einen Teil des Filterwandbereichs bilden. Die Erhebungen können Zylinder-, Quader-, Kegel-, Tetraeder- oder Pyramidenstruktur aufweisen.
Es hat sich desweiteren als vorteilhaft erwiesen, wenn die Erhebungen jeweils eine zweite, quer zur Anströmrichtung verlaufende Anströmfläche bilden, die in Anströmrichtung der Schmelze der ersten Anströmfläche vorgeordnet ist, so dass die Schmelzenfront zuerst auf diese zweite Anströmfläche auftritt. Hierdurch wird eine die Schmelzenfront bedeckende Oxidhaut aufgerissen und zerfetzt und kann sich in Anströmrichtung an der nachgeordneten ersten Anströmfläche abscheiden. Diese zweite Anströmfläche kann von freien Endflächen von Kegel-, Tetraeder- oder Pyramidenstümpfen der Erhebungen gebildet sein.
Es hat sich auch bei dieser Weiterbildung des Erfindungsgedankens als vorteilhaft erwiesen, wenn die Fläche desjenigen Filterwandbereichs der Erhebungen, der zur Anströmrichtung der Schmelze eine Neigung von weniger als 15, vorzugsweise weniger als 10 Grad aufweist, die Hälfte bis das Doppelte des eine jeweilige Erhöhung umgebenden und dieser zuordenbaren Flächenanteils der ersten Anströmfläche beträgt.
Es wird ferner darauf hingewiesen, dass bei einem Gießfilter Erhebungen und Vertiefungen auch kombiniert miteinander vorgesehen sein können.
Es wird darauf hingewiesen, dass auch die Anordnung eines Gießfilters wie er vorausgehend beschrieben wurde im Anschnittbereich einer Gießform derart, dass der von der Schmelze durchströmbare Filterwandbereich zur Anströmrichtung der Schmelze eine Neigung von weniger als 15, vorzugsweise von weniger als 10 Grad aufweist, als Teil der Erfindung betrachtet wird.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der zeichnerischen Darstellung nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Gießfilters. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines topfförmig ausgebildeten Gießfilters;
Fig. 2a, 2b eine Schnittansicht des Gießfilters nach Fig. 1 gesehen in Richtung der Pfeile II-II vor und während eines Schmelzendurchtritts;
Fig. 3 eine Schnittansicht eines weiteren erfindungsgemäßen topfförmigen Gießfilters;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Gießfilters;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Gießfilters mit einer Vielzahl von kastenförmigen Vertiefungen;
Fig. 6 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gießfilters mit wabenartig angeordneten Vertiefungen mit hexagonaler Querschnittsfläche;
Fig. 7 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gießfilters mit einer Vielzahl von vollzylindrischen Vertiefungen;
Fig. 8 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gießfilters mit einer Vielzahl von quaderförmigen Erhebungen;
Fig. 9 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gießfilters mit einer Vielzahl von pyramidenförmigen Erhebungen;
Fig. 10 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gießfilters mit tetraetischen Erhebungen;
Fig. 11-13b schematische Darstellungen der Draufsicht auf verschiedene Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Gießfilters mit verdeutlichenden Angaben;
Fig. 14 die Anordnung eines röhrenförmigen Gießfilters im Anschnittbereich einer Gießform.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines topfförmig ausgebildeten Gießfilters 2, der in Fig. 2 im Schnitt dargestellt ist. Der Gießfilter 2 umfaßt einen ersten im Wesentlichen senkrecht zur Anströmrichtung 4 der Schmelze orientierbaren Filterwandbereich 6 und einen zweiten zylinderwandförmigen und in Strömungsrichtung 4 angeordneten Filterwandbereich 8. Der Gießfilter ist aus einem keramischen offenporigen Filterkörpermaterial 10 gebildet.
Es wurde festgestellt, dass sich die Schmelzenströmung nach dem Durchdringen des Filters mit Schmelze so ausgestaltet, dass der wesentliche Strom durch den in oder parallel zur Anströmrichtung 4 der Schmelze orientierten zweiten Filterwandbereich 8 sehr gleichmäßig und turbulenzarm einstellt. Die Strömungsverteilung der Schmelze zeigt deutliche Unterschiede zwischen dem Zustand a) bevor die Schmelze den Filter erreicht und b) während des Durchströmens des Filters.
In Fig. 2b sind Strömungslinien 12 angedeutet, welche den Schmelzefluß durch den Filterkörper hindurch veranschaulichen sollen.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gießfilters 14, wiederum mit einem in Anströmrichtung 16 der Schmelze orientierten Filterwandbereich 18.
Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Gießfilters 20 mit zwei rinnenförmigen Vertiefungen 22, die sich von einer ersten Anströmfläche 24 ausgehend in Anströmrichtung 26 der Schmelze erstrecken. Die rinnenförmigen Vertiefungen 22 werden in Anströmrichtung 26 von einem ersten Filterwandbereich 28 begrenzt und desweiteren beidseits von in Anströmrichtung 26 erstreckten zweiten Filterwandbereichen 30. Auch hier sind den Schmelzefluß durch den Filterkörper während der Durchströmung andeutende Strömungslinien 32 dargestellt.
Die Fig. 5 bis 7 zeigen drei weitere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Gießfilters. Der Gießfilter 34 nach Fig. 5 umfaßt eine Vielzahl von Vertiefungen 36, die ausgehend von einer ersten Anströmfläche 38 sich in Anströmrichtung 40 der Schmelze erstrecken. Die Vertiefungen 36 haben quadratischen Querschnitt und sind in einem regelmäßigen Rechteckmuster ausgebildet. Die senkrecht zur Anströmrichtung 40 orientierten Filterwandbereiche 42 stellen die Hauptdurchtrittsflächen für die Schmelze in dem Filterkörper dar. Bei dem in Fig. 6 dargestellten Gießfilter 44 ist eine Vielzahl von Vertiefungen 45, wiederum ausgehend von einer ersten Anströmfläche 46 vorgesehen. Die Vertiefungen 45 haben eine regelmäßige Sechseckstruktur und sind so angeordnet, dass um eine Vertiefung herum angeordnete weitere Vertiefungen von der ersteren denselben Abstand aufweisen. Entsprechendes gilt für die zylinderförmigen Vertiefungen 48 des Gießfilters 50 nach Fig. 7.
Die Fig. 8 bis 10 zeigen weitere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Gießfilters, wobei von einer ersten Anströmfläche Erhebungen entgegen der Anströmrichtung der Schmelze ausgebildet sind.
Fig. 8 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Gießfilters 52 wiederum aus einem offenporigen keramischen Körper. Der Gießfilter 52 weist eine erste Anströmfläche 54 auf, von der sich eine Vielzahl von Erhebungen 56 entgegen der Anströmrichtung 58 der Schmelze erstreckt. Die Erhebungen 56 sind regelmäßig angeordnet und bilden quaderförmige Vorsprünge gleicher Länge. Ihre freien Enden bilden jeweils eine zweite Anströmfläche 60, auf welche die Schmelzenfront zuerst auftrifft. Dabei wird die Oxidhaut der Schmelzenfront zerrissen. Sie scheidet sich auf der zweiten Anströmfläche 60 bzw. an der nachfolgenden ersten Anströmfläche 54 ab. Die seitlichen Wände der Vorsprünge 56 bilden einen im wesentlichen in Anströmrichtung 58 erstreckten Filterwandbereich 62, der die Hauptdurchtrittsfläche der Schmelze in den Filterkörper bildet.
Der Gießfilter 64 nach Fig. 9 umfaßt entsprechende Erhebungen 66, die jedoch Dreieckspyramidenform aufweisen. Der Gießfilter 68 nach Fig. 10 zeigt tetraederförmige Erhebungen 70. Bei beiden Ausführungsbeispielen der Fig. 9 und 10 ist eine Trennfläche 72, 74 angedeutet, welche eine pyramiden- bzw. tretraederstumpfförmige Ausgestaltung der Erhebungen 66, 70 bezeichnen soll.
Sowohl bei Gießfiltergeometrien, welche Erhebungen aufweisen, als auch bei solchen, welche Vertiefungen aufweisen, erweist es sich als besonders vorteilhaft, wenn die Vertiefungen bzw. Erhöhungen derart bemessen sind, dass die Fläche des Filterwandbereichs, der zur Anströmrichtung eine Neigung von weniger als 10 Grad aufweist, die Hälfte bis das Doppelte des eine jeweilige Vertiefung umgebenden und dieser Vertiefung zuordenbaren Flächenanteils der ersten Anströmfläche beträgt. Zur Verdeutlichung soll dies nachfolgend anhand von runden Vertiefungen in Rechteckanordnung (Fig. 11) und in wabenförmiger Anordnung (Fig. 12) sowie anhand von rechteckförmigen Vertiefungen oder Erhebungen in Rechteckanordnung (Fig. 13a) und in versetzter Rechteckform (Fig. 13b) verdeutlicht werden.
Fig. 11 zeigt eine Draufsicht auf eine angedeutete Gießfiltergeometrie mit in regelmäßiger Rechteckanordnung vorgesehenen vollzylindrischen Vertiefungen oder Erhebungen 80, die ausgehend von einer die Zeichnungsebene bildenden ersten Anströmfläche 82 ausgebildet sind. In gestrichelter Darstellung ist derjenige Flächenanteil 84 der ersten Anströmfläche 82 dargestellt, welcher eine betreffende Erhebung oder Vertiefung 80 umgibt. Seine Länge und Breite ist mit a und b bezeichnet. Der Durchmesser der Erhebungen oder Vertiefungen 80 beträgt d.
Die Fläche des schraffiert dargestellten Flächenanteils 84 beträgt demnach
Die Wandfläche des besagten in Strömungsrichtung orientierten Filterwandbereichs beträgt
π.d.t,
wobei t die Tiefe oder Höhe einer jeweiligen Vertiefung oder Erhebung 80 bezeichnet.
In bevorzugter Weise ist die Struktur eines erfindungsgemäßen Filters derart bemessen, dass folgende Beziehung gilt, die zuvor bereits verbal beschrieben wurde:
In Fig. 12 ist eine wabenförmige Anordnung dargestellt. Der einer jeweiligen Erhebung oder Vertiefung 86 zugeordnete Flächenanteil 88 der ersten Anströmfläche 90 beträgt wiederum abzüglich der Querschnittsfläche der Erhebung oder Vertiefung 86:
Wiederum ist die Geometrie so gewählt, dass die nachfolgende Beziehung gilt:
Eine entsprechende Darstellung und die entsprechende Beziehung für eine Struktur nach Fig. 13a mit rechteckförmigen Erhebungen oder Vertiefungen 92 ist:
2 (h + l).t = (0,5 bis 2).(a.b - h.l)
Entsprechendes gilt für die Anordnung nach Fig. 13b.
Schließlich zeigt Fig. 14 einen röhrenförmigen Gießfilter 100 mit zwei offenen Enden, der im Anschnittbereich einer angedeuteten Gießform angeordnet ist. Eine Pinole 102 bildet daher ein Stützelement, welches den Gießfilter 100 gegen ein axiales Widerlager 104 zwingt. Die Pinole 102 umfasst einen sich in das Innere des Gießfilters hineinerstreckenden fingerförmigen Fortsatz 104, der eine Kühleinrichtung 106 umfasst bzw. bildet. Hierdurch kann insbesondere bei Niederdruckgießverfahren mit steigender Füllung der Gießform und demzufolge von oben nach unten verlaufender Erstarrung der Schmelze die Erstarrung im Anschnittbereich gesteuert werden und die Taktzeit für einen Guß reduziert werden.

Claims (22)

1. Gießfilter zum Gießen von Metalllegierung, der aus einem Material mit einer offenporigen, von der zu vergiessenden Schmelze durchströmbaren dreidimensionalen Struktur gebildet und im Anschnittbereich einer Gießform anordenbar ist, gekennzeichnet durch einen von der Schmelze durchströmbaren Filterwandbereich (8, 18, 30, 42, 62), der im Anschnittbereich einer Gießform so anordenbar ist, dass er zur Anströmrichtung (4, 16, 26, 40, 58) der Schmelze eine Neigung von weniger als 15 Grad, vorzugsweise von weniger als 10 Grad aufweist.
2. Gießfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das offenporige Material ein keramisches Material ist.
3. Gießfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterwandbereich (8, 18, 30, 42, 62) eine Höhe in Anströmrichtung (4, 16, 26, 40, 58) von wenigstens 8 mm aufweist.
4. Gießfilter nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine topfförmige Gestalt, wobei die in Umfangsrichtung erstreckte Topfwand den durchströmbaren Filterwandbereich (8) bildet.
5. Gießfilter nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine röhren- oder kegelabschnittförmige Gestalt mit zwei offenen Enden.
6. Gießfilter nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch mehrere röhren- oder kegelabschnittförmige Durchgangsöffnungen mit zwei offenen Enden.
7. Gießfilter nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass in das bzw. die offene(n) Ende(n) direkt oder indirekt gekühlte Pinolen der Gießform eingreifen.
8. Gießfilter nach Anspruch 7, daß die Pinole in dasjenige offene Ende einer jeweiligen Durchgangsöffnung eingreift, welches dem einströmseitigen Ende gegenüberliegt.
9. Gießfilter nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Vertiefungen (22, 36, 45, 48, 80, 86, 92), die ausgehend von einer ersten Anströmfläche (24, 38, 46, 82) in Anströmrichtung ausgebildet sind und wenigstens einen Teil des Filterwandbereichs (30, 42) bilden.
10. Gießfilter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (22) in Form von Rinnen ausgebildet sind.
11. Gießfilter nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (48) vollzylindrisch ausgebildet sind.
12. Gießfilter nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen kegelstumpfförmig ausgebildet sind.
13. Gießfilter nach Anspruch 9, 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (36) quaderförmig oder polyedrisch ausgebildet sind.
14. Gießfilter nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (22, 36, 44, 48) regelmäßig angeordnet sind.
15. Gießfilter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (44, 48, 86) derart regelmäßig angeordnet sind, dass jeweils benachbarte Vertiefungen im wesentlichen die gleiche Entfernung voneinander haben.
16. Gießfilter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (45) wabenartig angeordnet sind.
17. Gießfilter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (36) in Anströmrichtung betrachtet nach Art eines Rechteckmusters angeordnet sind.
18. Gießfilter nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche desjenigen Filterwandbereichs (8, 18, 30, 42) der Vertiefungen, der zur Anströmrichtung der Schmelze eine Neigung von weniger als 10 Grad aufweist, die Hälfte bis das Doppelte des eine jeweilige Vertiefung umgebenden und dieser zuordenbaren Flächenanteils (84, 88) der ersten Anströmfläche (82, 90) beträgt.
19. Gießfilter nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Erhebungen (60, 66, 70), die ausgehend von einer ersten Anströmfläche (54) entgegen der Anströmrichtung (58) ausgebildet sind und wenigstens einen Teil des Filterwandbereichs (62) bilden.
20. Gießfilter nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (66, 70) Zylinder-, Quader-, Kegel-, Tetraeder- oder Pyramidenstruktur aufweisen.
21. Gießfilter nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (66, 70) jeweils eine zweite quer zur Anströmrichtung verlaufende Anströmfläche (72, 74) bilden, die in Anströmrichtung der Schmelze der ersten Anströmfläche vorgeordnet ist.
22. Gießfilter nach Anspruch 19, 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche desjenigen Filterwandbereichs (62) der Erhebungen (56), der zur Anströmrichtung (58) der Schmelze eine Neigung von weniger als 10 Grad aufweist, die Hälfte bis das Doppelte des eine jeweilige Erhöhung (56) umgebenden und dieser zuordenbaren Flächenanteils (84, 88) der ersten Anströmfläche (54) beträgt.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010010322A1 (de) 2010-03-04 2011-09-08 Ks Aluminium-Technologie Gmbh Vorrichtung zum Befüllen einer Schwerkraftgießform mit einer flüssigen Schmelze

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0858852A1 (de) * 1997-02-07 1998-08-19 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Filter für Metallschmelzen und Giesseinrichtung

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0858852A1 (de) * 1997-02-07 1998-08-19 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Filter für Metallschmelzen und Giesseinrichtung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010010322A1 (de) 2010-03-04 2011-09-08 Ks Aluminium-Technologie Gmbh Vorrichtung zum Befüllen einer Schwerkraftgießform mit einer flüssigen Schmelze
DE102010010322B4 (de) * 2010-03-04 2011-11-03 Ks Aluminium-Technologie Gmbh Vorrichtung zum Befüllen einer Schwerkraftgießform mit einer flüssigen Schmelze

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