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Die vorliegende Erfindung betrifft
primär
einen geschlossenen Speisereinsatz, nachfolgend auch kurz Speiser
genannt, zur Verwendung beim Gießen von Metallen in Gießformen,
mit einem Hohlraum zur Aufnahme flüssigen Metalls.
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Derartige Speisereinsätze werden
bei der Herstellung einer Gießform
in diese integriert und bilden einen von Formstoff umgebenen Raum,
der einen Durchlaß (Durchtritt)
zum Formhohlraum hin aufweist und beim Gießen von der Gießströmung mit flüssigem Metall
gefüllt
wird, das während
des Erstarrungvorganges zum Gußstück zurückströmen und das
Volumendefizit bei der Erstarrung des Gußstücks kompensieren soll. Auf
diese Weise wird die Bildung sogenannter Lunker (das sind Schwindungshohlräume, die
durch die Metallvolumen-Kontraktion beim Erstarrungsvorgang entstehen)
verhindert.
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Um einen ordnungsgemäßen Speisungsvorgang
zu gewährleisten,
muß das
im Speiser befindliche Metall später
erstarren als das Metall des Gußstücks, d.
h. der Modul (Verhältnis
von Volumen zu Oberfläche)
des Speisers muß größer als
das des Gußstücks sein.
Zugleich soll nach der Erstarrung aus Kostengründen eine möglichst geringe Restmenge an
Metall im Speiser verbleiben, und zu diesem Zweck werden die Wandungen
des Speisers häufig aus
einem exothermen Material, beispielsweise einer aluminothermischen
Mischung, gebildet. Ein solches Material wird durch das flüssige Metall
gezündet,
und es läuft
deshalb nach dem Eindringen der Gießströmung in einen solchen Speiser
eine exotherme Reaktion ab, durch die dem im Speiser innenraum befindlichen
Metall Wärme
zugeführt
wird. Dieses bleibt durch die Wärmezufuhr
länger
flüssig
als das Metall im Formhohlraum der Gießform und ist dadurch besser
für die
Speisung nutzbar.
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Viele Gießformen werden mit Hilfe einer
Modellplatte hergestellt, welche die Innenkontur des Formhohlraumes
vorgibt. An den Stellen, an denen ein Speisereinsatz erforderlich
ist, ist dann häufig
jeweils eine Halteeinrichtung für
den Speisereinsatz vorgesehen, z.B. ein Dorn zur Fixierung der Lage
des Speisereinsatzes.
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Nach dem Aufsetzen der Speiser auf
die Modellplatte (mit oder ohne Dorn) wird dann der Formstoff (in
der Regel Formsand, in Einzelfällen
auch andere körnige
Materialien) so auf die Modellplatte aufgebracht, daß er den
Speisereinsatz umhüllt.
In einem weiteren Schritt wird der Formstoff dann verdichtet und
der Speiser dabei mehr oder weniger fest vom verdichteten Formstoff
eingeschlossen. Man spricht insoweit auch von Formpressung.
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Im Bestreben, eine punktuelle Dichtspeisung auch
kleiner Gußstückbereiche
zu erreichen, werden die Stell- oder Aufsatzflächen moderner Speisereinsätze häufig sehr
klein ausgelegt. Der Speisereinsatz verjüngt sich somit in Richtung
auf seine Aufsatzfläche
beträchtlich,
und beim Aufbringen des Formstoffs auf die Formplatte tritt häufig das
Folgeproblem auf, daß die
Verdichtung des Formstoffs in der Umgebung des Speiserhalses nahe
der Aufsatzfläche
nur unzureichend erfolgt, was beim Abguß nachteilig ist.
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Ein weiteres Problem besteht darin,
daß insbesondere
exotherme aber auch isolierende Speiser den mit dem Vorgang der
Formstoff-Verdichtung verbundenen Stauchkräften häufig nicht standhalten können und
daher zerbrechen. Ein solches Zerbrechen führt dann unvermeidlich zu einer
unkontrollierten Speisung des Gußstücks.
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Trotz dieses seit längerem bekannten
Problems geht der Trend zu immer höheren Verdichtungsdrücken, was
die Hersteller von Speisereinsätzen
bereits dazu gezwungen hat, besonders stabile, dickwandige Speisereinsätze anzubieten,
die aufgrund des erhöhten
Materialbedarfs allerdings recht teuer sind.
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Seit einigen Jahren wird versucht,
den mit der Erhöhung
des Verdichtungsdrucks verknüpften Problemen
mittels sogenannter Federdorne zu begegnen. Federdorne sind ebenso
wie feste (starre) Dorne dazu bestimmt, einen Speisereinsatz in
einer vorbestimmten Position zu halten. Sie umfassen in der Regel
(a) ein röhrenförmiges Element
zur Befestigung auf einer Modellplatte, (b) eine in dem röhrenförmigen Element
angeordnete Feder und (c) ein auf der Feder ruhendes, in Längsrichtung
innerhalb des röhrenförmigen Elements
teleskopartig verschiebbares Dornspitzen-Element. Ein solcher Federdorn
wird üblicherweise
auf der Modellplatte (Modelloberfläche) befestigt, und auf ihn
wird dann ein Speisereinsatz aufgesetzt, dessen Unterfläche sich
in der Ausgangsanordnung vor dem Einfüllen des Formstoffs in einem
vorbestimmten Abstand zur Modelloberfläche befindet. Beim anschließenden Einfüllen des
Formstoffs läuft
dieser daher auch zwischen Modelloberfläche und Speiser(-unterfläche). Und
somit besteht bei der anschließenden
Verdichtung (Formpressung) kein direkter Kontakt zwischen Speiser
und Modelloberfläche,
so daß eine
Zerstörung
des Speisers auch bei Applikation hoher Verdichtungsdrücke in der
Regel verhindert wird. Auf den auf den Federdorn aufgesetzten Speiser-Einsatz
wirkt beim Formpressen eine Kraft in Richtung auf die Modellplatte,
die dazu führt,
daß der
Speiser-Einsatz gegen die Wirkung der Federkraft in Richtung auf
die Modellplatte gepresst wird. Die in dem Spalt zwischen Speiser-Einsatz
und Modellplatte befindliche Formstoff-Schicht wird dabei verdichtet.
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Der Einsatz von Federdornen hat zwar
zur Linderung der vorstehend geschilderten Probleme beigetragen,
bringt aber wiederum eine Reihe anderer Probleme mit sich.
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So erfolgt die Trennung des sogenannten Restspeisers
(d.h. des nach dem Guß im
Speisereinsatz verbleibenden, erstarrten Metalls) vom Gußstück häufig nicht
unmittelbar an der Sollbruchstelle, d.h. der gedanklichen Grenzfläche zwischen
Gußstück und Speiser,
sondern in einem beträchtlichen Abstand
vom Gußstück, irgendwo
im Bereich des häufig
mehrere Zemtimeter breiten Sandspalts zwischen Gußstück und Speisereinsatz.
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Ein sinnvoller Einsatz von Brechkernen (auch
als Einschnür-,
Abschlag- oder Kragenkerne bezeichnet), die im Bereich der Gießereitechnik
ansonsten eingesetzt werden, um eine präzise lokalisierte Trennung
von Restspeiser und Gußstück zu erreichen,
war bei Verwendung von Federdornen bislang nicht möglich. Der
Putzaufwand ist daher im Regelfall recht hoch. Federdorne sind überdies
recht teuer und verschleißanfällig.
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Angesichts der vorstehend geschilderten Probleme
war es die primäre
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Speisereinsatz anzugeben,
der im Gießereibetrieb
auch hohen Verdichtungsdrücken standhält.
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Die Stellfläche des anzugebenden Speisereinsatzes
sollte dabei vorzugsweise ohne relevante Stabilitätsnachteile
klein bemessen werden können.
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Außerdem sollte der Einsatz der
teuren und verschleißanfälligen Federdorne
zumindest im Regelfall entbehrlich sein.
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Und schließlich sollte der anzugebende Speisereinsatz
auch zusammen mit einem Brechkern eingesetzt werden können, der
die Trennung des Restspeisers vom Gußstück erleichtert. Ein derartiger
Brechkern wird dabei im Rahmen des vorliegenden Textes als Bestandteil
des Speisereinsatzes aufgefaßt
und nicht als separates Bauteil.
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Die gestellte Aufgabe wird gelöst durch
Angabe eines geschlossenen Speisereinsatzes der eingangs genannten
Art, wobei der Speisereinsatz zumindest zwei entlang einer Speiser-Längsachse
(teleskopartig) ineinander verschiebbare Formelemente umfaßt, die
den Hohlraum zur Aufnahme flüssigen Metalls
seitlich umschließen.
Ein erstes Formelement ist dabei näher am Durchtritt des Speisereinsatzes
angeordnet als ein zugeordnetes zweites Formelement.
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Die Verschiebbarkeit von erstem und
zweitem Formelement ineinander bewirkt, daß die während eines üblichen
Verdichtungsvorgangs in Speiser-Längsrichtung
auf den erfindungsgemäßen Speisereinsatz
wirkenden hohen Verdichtungsdrücke (Stauchkräfte) nicht
zu dessen Zerstörung
führen, sondern
lediglich zu einem tolerierten, durch die Verdichtbarkeit des umgebenden
Formmaterials (Formsands) begrenzten Einschub des einen Formelements
in das andere. Die Stellfläche
des Speisereinsatzes kann dabei klein und die Speiserwandung vergleichsweise
dünn sein.
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Die Formelemente sollten aus ihrer
Ausgangsanordnung heraus, d.h. aus der Relativanordnung heraus,
die für
die Formelemente vor dem Umhüllen
des Speisereinsatzes mit Formmaterial vorgesehen ist, zumindest
um 5 mm, vorzugsweise um 10 mm ineinandergeschoben werden können.
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Der Speisereinsatz kann dabei den
Erfordernissen des Einzelfalls entsprechend beispielsweise nach
Art eines Kompakt- oder Kugelspeisers ausgelegt oder mit einer im
oberen Bereich nahezu zylindrischen Speiserkappe versehen sein.
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Bei Verwendung eines erfindungsgemäßen Speisereinsatzes
wird es nur in Ausnahmefällen
vorteilhaft sein, einen Federdorn einzusetzen, denn dessen oben
beschriebene Wirkung entspricht im wesentlichen der durch den erfindungsgemäßen Speisereinsatz
erreichten.
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Der Einsatz von Federdornen mit den
erfindungsgemäßen Speisereinsätzen ist
daher zwar nicht ausgeschlossen, in der Regel kann aber auf sie verzichtet
werden.
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Die Verwendung eines festen Zentrierdornes ist
hingegen in vielen Fällen
sinnvoll. Ein bevorzugter erfindungsgemäßer Speisereinsatz ist daher
zur Verwendung mit einem Zentrierdorn eingerichtet, wobei er insbesondere
als selbstzentrierender Speiser ausgebildet sein kann. Ein solcher
selbstzentrierender Speiser besitzt einen oder mehrere Wandungsabschnitte,
die sich in Richtung der im Betrieb oberen (dem Speiserdurchtritt
gegenüberliegenden)
Abschluß-Wandung
des Speisers so verjüngen,
daß eine
Dornspitze beim Positionieren des Speisereinsatzes entlang dieser
Abschnitte in ihre Sollposition geführt wird. In dem (oberen) Wandungsteil,
welches dem Speiserdurchtritt gegenüberliegt, ist dann häufig eine
Zentrierausnehmung zur Aufnahme der Dornspitze vorgesehen, vgl.
unsere DE-Gebrauchsmusterschrift 93 03 392. Ein selbstzentrierender
erfindungsgemäßer Speiser
ist insbesondere für
den Einsatz an schnellen Formanlagen geeignet.
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Erstes und zweites Formelement eines
erfindungsgemäßen Speisereinsatzes
können
nach ihrer Herstellung miteinander verklebt oder sonstwie verbunden
werden. Die Formelemente können
aber auch als separate Teile gelagert und je nach Bedarf kombiniert
(aufeinandergestellt) werden.
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Baugleiche erste (oder zweite) Formelemente
können
dabei mit bauartlich (z.B. in ihrer Größe) unterschiedlichen zweiten
(oder ersten) Formelementen zu jeweiligen erfindungsgemäßen Speisereinsätzen kombiniert
werden.
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Besonders bevorzugt sind erfindungsgemäße Speisereinsätze, bei
denen am ersten und/oder zweiten Formelement ein oder mehrere Halteelemente
angeordnet sind,
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- – über die
das erste Formelement (in der Ausgangsanordnung) das zweite Formelement
trägt und
- – die
so abtrennbar oder deformierbar sind, daß ein ineinander Verschieben
der zwei Formelemente (aus der Ausgangsanordnung heraus) entlang
der Speiser-Längsachse
möglich
ist.
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Die Halteelemente sind vorzugsweise
integraler Bestandteil des jeweiligen Formelelements, und sie können bei
der Herstellung des jeweiligen Formelements ohne Zusatzschritt an
dieses angeformt werden. Es kann sich bei ihnen insbesondere um
Stand- oder Klemmvorsprünge,
umlaufende Standringe, in Eingriff mit komplementären Vertiefungen
bringbare Stifte oder dergleichen handeln. Wichtig ist dabei jeweils,
daß die
Halteelemente so ausgelegt sind, daß sie im Gießereibetrieb,
wenn erstes und zweites Formelement noch in etwa in ihrer Ausgangsanordnung
vorliegen, der Formstoff aber bereits in den Formkasten eingefüllt ist,
durch den anschließenden
Formstoff-Verdichtungsvorgang von ihrem zugehörigen Formelement abgetrennt
oder zumindest soweit deformiert werden können, daß sich erste s und zweites
Formelement ineinanderschieben können.
Die Halteelemente sind daher vorzugsweise nur über kleine Verbindungsflächen mit
ihrem zugehörigen
Formelement verbunden.
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Alternativ zum Einsatz von Halteelementen ist
die Verwendung eines Federdorns. Ein solcher kann nämlich ein
zweites, im Betrieb oberes Formelement in der vorgesehenen Ausgangsposition
relativ zur Modelloberfläche
und zum ersten Formelement halten, ohne daß der erfindungsgemäße Speisereinsatz
selbst Halteelemente umfaßt.
Da Federdorne jedoch wie eingangs erwähnt recht teuer und verschleißanfällig sind,
wird ihr Einsatz auf Ausnahmefälle
begrenzt sein.
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Vorzugsweise ist das dem Durchtritt
des Speisereinsatzes nähere
oder diesen bildende erste Formelement so ausgestaltet, daß es (gegebenenfalls
nach Abtrennung oder Deformierung von Halteelementen) in das zweite
Formelement eingeschoben werden kann. Die Außenabmessungen des ersten,
im Betrieb unteren, dem Gußstück näheren Formelements
sind also vorzugsweise kleiner als die Innenabmessungen des zugehörigen zweiten,
im Betrieb oberen Formelements. Diese Ausgestaltung ist im Vergleich
mit der umgekehrten (ebenfalls erfindungsgemäßen) Ausgestaltung, bei der
das im Betrieb obere Formelement in das untere Formelement einschiebbar
ist, vorteilhaft, weil sie sicherstellt, daß während des Einfüllvorgangs
keine störenden
Mengen an Formmaterial in das erste Formelement eindringen, Besonders
vorteilhaft ist eine Ausgestaltung, bei der das erste, im Betrieb
untere Formelement so ausgebildet ist, daß es (teleskopartig) in das zweite
Formelement eingeschoben werden kann, wobei die Außenwandung
des ersten Formelements formschlüssig
in die Innenwandung des zweiten Formelements eingreift. Die Spaltbreite
zwischen der Außenwandung
des ersten Formelements und der Innenwandung des zweiten Formelements
beträgt dabei
in der vorgesehenen Ausgangsanordnung der Formelemente, die gegebenenenfalls
durch die Position der Halteelemente gekennzeichnet ist, vorzugsweise
maximal 3 mm, vorteilhafterweise nicht mehr als 1,5 mm. Bei dieser
Ausgestaltung können
während
des Formstoff-Einfüllens
keine relevanten Formstoffmengen in den Spalt zwischen den Formelementen
eindringen, so daß deren
Relativ-Verschiebbarkeit zumindest nicht wesentlich beeinträchtigt wird.
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Die Formelemente sollten sich aus
ihrer vorgesehenen, gegebenenfalls durch die Halteelemente definierten
Ausgangsanordnung heraus in Speiser-Längsrichtung
um mindestens 5 mm, vorzugsweise um mindestens 10 mm ineinanderschieben lassen,
bevor es aufgrund der bei weiterem Ineinanderschieben zwischen den
Formelementen auftretenden Kräfte
zu einem Reißen
oder Zerbrechen des ersten oder zweiten Formelements kommt.
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Besonders günstig ist es, wenn das erste und/oder
das zweite Formelement ein oder mehrere Führungselemente umfaßt, die
eingerichtet sind, ein Verkanten oder Verkippen der zwei Formelemente relativ
zueinander zumindest im wesentlichen zu verhindern, wenn diese (aus
der Ausgangs anordnung heraus) entlang der Speiser-Längsachse
ineinander verschoben werden. Diese Führungselemente besitzen vorzugsweise
die Form sich in Speiser-Längsrichtung
erstreckender dünner
Leisten oder Wülste, und
sie befinden sich vorteilhafterweise auf der Außenwandung desjenigen Formelements,
welches in das Partner-Formelement eingeschoben werden kann; in
einer Vielzahl von Fällen
sind sie also auf der Außenseite
des ersten Formelements angeordnet.
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Vorteilhafterweise ist in das erste
Formelement eines erfindungsgemäßen Speisereinsatzes eine
Brechkante integriert, die gegebenenfalls Teil eines Brechkerns
ist, der dann im Betrieb direkt auf die Modellplatte aufgesetzt
werden kann. Diese Integration einer Brechkante (eines Brechkerns)
sorgt im Gießereibetrieb
für eine
deutliche Verringerung des Putzaufwands im Vergleich mit den bekannten
Speisereinsätzen,
die zur Verwendung mit Federdornen vorgesehen sind und deshalb keine
Brechkante (keinen Brechkern) besitzen. Die Stellfläche des
erfindungsgemäßen Speisers
kann insbesondere bei Verwendung einer Brechkante (eines Brechkerns)
sehr klein gehalten werden.
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Der erfindungsgemäße Speisereinsatz bzw. die
zugehörigen
Formelemente können
teilweise oder vollständig
aus isolierenden oder exothermen Formmassen hergestellt sein. Wird
in das erste Formelement ein Brechkern integriert, so ist dieser
typischerweise nicht exotherm, das zugehörige zweite Formelement wird
dann aber häufig
exotherm sein.
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Die erfindungsgemäßen Speisereinsätze umfassen
zwei oder mehr Formelemente, die bei separater Lagerung bedarfsabhängig kombiniert
werden können.
Die Erfindung betrifft daher auch einen Bausatz zum Herstellen eines
erfindungsgemäßen Speisereinsatzes,
umfassend ein erstes Formelement und ein zweites Formelement, die
so angeordnet werden können,
daß sie
entlang einer Speiser-Längsachse
ineinander verschiebbar sind. Bevorzugte Ausgestaltungen der zum
Bausatz gehörigen
Formelemente sind den obigen Ausführungen zum erfindungsgemäßen Speisereinsatz
zu entnehmen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft
die Erfindung ein Verfahren zur Anordnung eines Speisereinsatzes
in einer Gießform,
mit folgenden Schritten:
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- – Bereitstellen
eines erfindungsgemäßen Speisereinsatzes
in einer seiner vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen,
- – Anordnen
des Speisereinsatzes in einer Formmaschine (dem Raum über einer
Modellplatte, der in der Regel von einem aufgesetzten Formkasten
umgrenzt wird) so daß das
erste und das zweite Formelement eine (Ausgangs-)Anordnung einnehmen,
aus der heraus die zwei Formelemente entlang einer Speiser-Längsachse
ineinander verschiebbar sind,
- – Einfüllen von
Formstoff in die Formmaschine (den auf die Modellplatte aufgesetzten
Formkasten), so daß die
Außenwandungen
des Speisereinsatzes mit dem Formmaterial kontaktiert sind,
- – Verdichten
des Formstoffs (Formpressung), so daß das erste und das zweite
Formelement (gegebenenfalls nach Abtrennung oder Deformierung von
Halteelementen) entlang der Speiser-Längsachse ineinander verschoben
werden.
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Die Formmaschine umfaßt dabei
in üblicher Weise
eine Modellplatte (d.h. eine Modelleinrichtung für Formmaschinen, in der Regel
bestehend aus einer flachen Platte mit eingegossenen oder mechanisch
befestigten Modellen), und das erste Formelement wird vorzugsweise
so angeordnet, daß es
vor dem Verdichtungsvorgang in unmittelbarem Kontakt mit der Modellplatte
(der Modelloberfläche)
steht. Dies gilt insbesondere dann, wenn in das erste Formelement
ein Brechkern integriert ist.
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Hinsichtlich weiterer bevorzugter
Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf die
obigen Erläuterungen
zu bevorzugten Speisereinsätzen
verwiesen.
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Nachfolgend werden bevorzugte Ausgestaltungen
der Erfindung anhand der beigefügten
Figuren näher
erläutert.
Es stellen dar:
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1a Längsschnitt
durch einen erfindungsgemäßen Speisereinsatz
in seiner Ausgangsanordnung, mit zwei ineinander verschiebbaren
Formelementen, wobei der Speisereinsatz mittels eines Zentrierdorns
auf einer Modellplatte befestigt ist,
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1b Länsgsschnitt
durch das untere (erste) Formelement des Speisereinsatzes gemäß 1a,
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1c Draufsicht
auf das untere (erste) Formelement des Speisereinsatzes gemäß 1a,
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2 Längsschnitt
durch einen alternativen Speisereinsatz mit eingeformter Brechkante
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3a – d Schematische Darstellung
eines erfindungsgemäßen Verfahrens
zur Anordnung eines erfindungsgemäßen Speisereinsatzes in einer
Gießform.
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Der in 1a in
seiner Ausgangsanordnung (vor dem Einfüllen von Formstoff und vor
dem Verdichtungsvorgang) dargestellte erfindungsgemäße Speisereinsatz 2 umfaßt ein erstes
(unteres) Formelement 4 und ein zweites (oberes) Formelement 6, wobei
beide Formelemente im wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet
sind. Die in Längsrichtung
verlaufende Rotationsachse des Speisereinsatzes 2 (Speiser-Längsachse)
ist durch eine gestrichelte Linie 20 gekennzeichnet.
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Das erste Formelement 4 ist
in 1b noch einmal separat
im Länsgsschnitt
und in 1b in der Draufsicht
dargestellt. Es ist aus einer Formmasse (z.B. isolierend oder exotherm)
geformt und relativ dünnwandig
ausgeführt.
Die Stellfläche
des ersten Formelements 4, mit der dieses auf einer Modellplatte 22 aufsitzt
ist klein, der Stellflächendurchmesser beträgt nur etwa
40 mm, der Durchmesser des innerhalb der Stellfläche liegenden Speiserdurchtritts
nur etwa 20 mm. Ausgehend von seiner Stellfläche weitet sich das erste Formelement
außen
bis auf einen maximalen Durchmesser von etwa 77 mm konisch auf, und
der so definierte konische Abschnitt 34 geht dann in einen
oberen Abschnitt 44 über,
der sich nach oben hin sehr geringfügig bis auf einen Durchmesser
von etwa 76 mm konisch verjüngt.
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Schon im Bereich des oberen Abschnitts 44, aber
dem unteren konischen Abschnitt 34 benachbart, sind an
das erste Formelement 4 insgesamt vier Haltevorsprünge 12 angeformt.
Die (gedachten) Verbindungsflächen
zwischen Haltevorsprüngen 12 und Formelement 4 sind
jeweils recht klein, so daß die Haltevorsprünge 12 mit
geringem Kraftaufwand mechanisch vom Formelement abgetrennt werden
können.
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Den Haltevorsprüngen 12 zugeordnet
sind ebenfalls insgesamt vier Führungs-
und Abstandhalterleisten 14, die sich ausgehend von den
Haltevorsprüngen
in Längsrichtung
des Speisereinsatzes 2 aufwärts erstrecken und gegenüber der
Außenwandung
des oberen Abschnitts 44 des unteren Formelements 4 jeweils
um etwa 2 mm vorspringen.
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Gemäß 1a mit seinem unteren Rand 26 auf
die Haltevorsprünge 12 des
unteren Formelements 4 aufgesetzt ist das zweite (obere)
Formelement 6. Es ist aus einer exothermen Formmasse geformt
und ebenfalls recht dünnwandig
ausgebildet. Die Außenkontur
des oberen Formelements 6 verjüngt sich nach oben hin leicht
in Richtung auf einen auf der Außenseite im wesentlichen flachen
oberen Wandungs-Abschluß 36.
Die Innenwandung des oberen Formelements 4 verläuft, ausgehend
von dessen unterem Rand 26 zunächst parallel zur Außenwandung
des oberen Abschnitts 44 des unteren Formelements 4 und
geht dann in einen sich konisch nach oben verjüngenden Wandungsabschnitt 46 über, an
dem entlang die Spitze eines Zentrierdorns beim Positionieren des
Speisereinsatzes geführt werden
kann. Der konische Wandungsabschnitt 46 mündet schließlich in
eine in der Speiserachse liegende, durch den Abschluß 36 hindurchgehende Zentrierausnehmung 56 zur
Aufnahme einer Dornspitze.
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Die beiden Formelemente 4, 6 sind
so ausgestaltet, daß die
vier Führungsleisten 14 des
unteren Formelements 4 reibschlüssig an der Innenwandung des
oberen Formelements 6 anliegen, wenn dieses, wie in 1a dargestellt, in der Ausgangsanordnung
auf den vier Haltevorsprüngen
des unteren Formelements 4 ruht. Sie bewirken daher einen Preßsitz und
verhindern eine unerwünschte
Lateralverschiebung der beiden Formelemente; außerdem definieren sie eine
einheitliche Breite des Spalts zwischen dem unteren (hier inneren)
und dem oberen (hier äußeren) Formelement.
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In 1a ist
schließlich
auch ein Zentrierdorn 16 eingezeichnet, der an der Modellplatte 22 befestigt
ist und sich von dort aus (immer in der Speiser-Rotationsachse 20 liegend)
durch den Speiserdurchtritt 10 und den Speiser-Hohlraum
hindurch bis in die Zentrierausnehmung 56 hinein erstreckt.
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Die zwei Formelemente 4, 6 des
Speisereinsatzes 2 lassen sich teleskopartig ineineinanderschieben,
wenn parallel zur Rotationsachse 20 eine auf die Modellplatte 22 gerichtete
Kraft (Pfeil F) auf den Speisereinsatz wirkt, wie dies beispielsweise nach
dem Einfüllen
von Formstoff beim Formpressen der Fall ist (vgl. 3a-d). Die Kraft muß hierzu nur ausreichend groß sein,
um die Haltevorsprünge 12 vom
unteren Formelement 4 abzutrennen.
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Die Innenwandung des zweiten (oberen, äußeren) Formelements
nähert
sich beim Aufschieben auf das erste (untere, innere) Formelement
dessen Außenwandung
kontinuierlich und gelangt schließlich, nach einem Verschiebungsweg
von ca. 15 mm, rundum in Anlage mit ihr: Ein solcher Verschiebungsweg
reicht für
viele Verdichtungsvorgänge
aus. Die Endposition des unteren Randes 26 des oberen Formelements 6 nach
Zurücklegen
des genannten Verschiebungsweges ist durch eine gestrichelte Linie angedeutet.
Die Führungsleisten 14 werden
beim Ineinanderschieben der Formelemente 4,6 deformiert oder
abgetrennt und/oder sie schneiden in die Innenwandung des äußeren (oberen)
Formelements 6 ein.
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Die Zentrierausnehmung 56 erstreckt
sich durch die obere Abschlußwandung
des Speisereinsatzes 2 hindurch und die Spitze des Zentrierdorns umfaßt einen
zylindrischen Abschnitt, der deutlich länger ist als 15 mm und dessen
Durchmesser an den Innendurchmesser der Zentrierausnehmung 56 angepaßt ist.
Deshalb kommt es beim teleskopartigen Aufschieben des oberen auf
das untere Formelement nicht zu einer Behinderung; die Dornspitze tritt
dabei vielmehr ungehindert aus dem Speisereinsatz hervor.
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Der untere Rand 26 der das
untere Formelement 4 überkragenden
Wandung des oberen Formelements 6 wirkt während eines
Verdichtungsvorgangs wie eine Stempelfläche auf den zu verdichtenden
Formstoff zwischen Rand 26 und Modellplatte 22.
Die (auch) bei einem Verdichtungsvorgang unter Verwendung des Speisereinsatzes 2 ablaufenden Vorgänge werden
unten anhand der 3a-d noch näher erläutert.
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In 2 ist
ein alternativer erfindungsgemäßer Speisereinsatz 202 im
Längsschnitt
dargestellt. Im Unterschied zu dem Speisereinsatz 2 aus
den 1a-c umfaßt das erste
(untere) Formelement 204 des Speisereinsatzes 202 eine
Brechkante 214. Der Speisereinsatz 202 ist überdies
kompakter und dickwandiger ausgebildet als der Speisereinsatz 2. Die
auch hier vorhandene Zentrierausnehmung 256 geht nicht
durch den oberen Speiserabschluß hindurch,
erstreckt sich aber in Längsrichtung
des Speisereinsatzes so weit, daß ein zugeordneter Zentrierdorn
ausreichend weit in sie eingeschoben werden kann, wenn das obere
Formelement 206 teleskopartig auf dem unteren Formelement 204 in
Richtung Modellplatte verschoben wird.
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In den 3a-d ist
ein erfindungsgemäßes Verfahrens
zur Anordnung eines erfindungsgemäßen Speisereinsatzes in einer
Gießform
schematisch dargestellt. Die nachfolgenden Erläuterungen treffen für den Speisereinsatz
gemäß den 1a-c ebenso zu wie für den Speisereinsatz
aus 2.
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Gemäß 3a wird ein erstes Formelement 104 auf
einen Zentrierdorn 116 aufgesetzt, der auf einer Modellplatte 122 befestigt
ist. Das Formelement 104 wird dabei in unmittelbaren Kontakt
mit der Modellplatte 122 gebracht.
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Anschließend wird gemäß 3b ein zweites Formelement 106 auf
das erste Formelement 104 so aufgesetzt, daß es von
diesem getragen wird. Dazu sind beispielsweise Haltevorsprünge 112 vorgesehen,
die in ihrer Gestalt " und Funktion den anhand der 1a-c erläuterten Haltevorsprüngen 12 entsprechen.
Es liegt nun ein zusammengesetzter Speisereinsatz 102 in
seiner Ausgangsanordnung vor, vgl. 1a.
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In einem in 3c wiedergegebenen Folgeschritt wird
der Speisereinsatz 102 mit Formsand 150 oder einem
anderen Formstoff umhüllt
(Umhüllung nur
im unteren Bereich angedeutet).
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Nach einem nicht näher dargestellten
Verdichtungsvorgang ergibt sich die Anordnung gemäß 3d. Die Haltevorsprünge 112 sind
vom ersten Formelement 104 abgebrochen, das zweite (obere) Formelement 106 ist
teleskopartig ein Stück
weit auf das erste (untere) Formelement 104 aufgeschoben. Der
Verschiebungsweg D des zweiten Formelements 106 auf dem in
seiner Position fixierten ersten Formelement 104 ist dabei
durch das Maß der
Formstoffverdichtung vorgegeben und begrenzt.
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Da die das erste Formelement 104 überkragende
Außenwandung
des zweiten Formelements 106 auf die zwischen ihr und der
Modellplatte 122 während
des Verdichtungsvorganges wie ein Stempel wirkt, kommt es in diesem
Bereich zu einer hervorragenden Formstoffverdichtung (in 3d durch eine im Vergleich
mit 3c dichtere Punktierung des
Formsandes 150 angedeutet).