DE202013104863U1

DE202013104863U1 - Feeder insert with a stopper arranged in its lid area

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Publication number: DE202013104863U1
Application number: DE201320104863
Authority: DE
Original assignee: GTP Schaefer Giesstechnishe Produkte GmbH
Current assignee: GTP Schaefer Giesstechnishe Produkte GmbH
Priority date: 2013-10-30
Filing date: 2013-10-30
Publication date: 2013-11-15
Anticipated expiration: 2023-10-31
Also published as: DE102014115848A1

Abstract

Speisereinsatz (10) zum Einsetzen in eine beim Gießen von Metallen verwendete Gießform bestehend aus einem einen inneren Hohlraum (12) als Speiservolumen aufweisenden, aus einem exothermen und/oder isolierenden Material bestehenden Speiserkorpus (11), welcher in seiner dem Formhohlraum der Gießform zugewandten Bodenfläche (15) eine Speiseröffnung (16) aufweist, die zum Verbinden des inneren Hohlraums (12) mit dem Formhohlraum der Gießform während des Gießens sowie zur durchtretenden Aufnahme eines an einem den Formhohlraum der Gießform ausbildenden Gießmodell befestigten Aufformdorns während des Einbringens und Aufformens des Speisereinsatzes (10) in der Gießform vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem der Bodenfläche (15) des Speiserkorpus (10) gegenüberliegenden, aus dem exothermen und/oder isolierenden Material bestehenden Deckelbereich (14) des Speiserkorpus (10) eine von einem in dem Deckelbereich (14) formschlüssig festgelegten Stopfen (18) verschlossene Aussparung (17) ausgebildet und in dem Stopfen (18) ein beim Aufformen des Speisereinsatzes (10) von dem Aufformdorn beaufschlagter Sollbruchbereich (21) angeordnet ist.Feeder insert (10) for insertion into a casting mold used in the casting of metals, comprising a feeder body (11) having an internal cavity (12) as a feeder volume and consisting of an exothermic and / or insulating material, which in its bottom surface facing the mold cavity of the casting mold (15) having a feeder orifice (16) adapted to connect the inner cavity (12) to the mold cavity of the mold during casting and to receive a mandrel attached to a mold pattern forming the cavity of the mold during insertion and formation of the feeder sleeve (12). 10) is provided in the mold, characterized in that in the bottom surface (15) of the feeder body (10) opposite, consisting of the exothermic and / or insulating material lid portion (14) of the feeder body (10) one of a in the lid region (14) positively closed stopper (18) closed e recess (17) is formed and in the plug (18) during the molding of the feeder insert (10) acted upon by the mandrel predetermined breaking region (21) is arranged.

Description

Die Erfindung betrifft einen Speisereinsatz zum Einsetzen in eine beim Gießen von Metallen verwendete Gießform bestehend aus einem einen inneren Hohlraum als Speiservolumen aufweisenden, aus einem exothermen und/oder isolierenden Material bestehenden Speiserkorpus, welcher in seiner dem Formhohlraum der Gießform zugewandten Bodenfläche eine Speiseröffnung aufweist, die zum Verbinden des inneren Hohlraums mit dem Formhohlraum der Gießform während des Gießens sowie zur durchtretenden Aufnahme eines an einem den Formhohlraum der Gießform ausbildenden Gießmodell befestigten Aufformdorns während des Einbringens und Aufformens des Speisereinsatzes in der Gießform vorgesehen ist.The invention relates to a feeder insert for insertion into a mold used in the casting of metals consisting of an inner cavity as a feeder volume, consisting of an exothermic and / or insulating material feeder body having in its the mold cavity of the mold facing bottom surface a feeder opening, the is provided for connecting the inner cavity with the mold cavity of the mold during the casting and for receiving a forming mandrel attached to a mold cavity forming the mold cavity during the introduction and shaping of the feeder insert in the mold.

Ein Speisereinsatz mit den vorgenannten Merkmalen ist in der US 2004/0050526 A1 beschrieben. Der massive, aus einem exothermen und/oder isolierenden Material geformte Speiserkorpus des Speisereinsatzes weist einen seinen als Speiservolumen dienenden inneren Hohlraum umschließenden Wandbereich und einen den oberen Abschluss des Hohlraumes bildenden Deekelbereich auf. In der dem Deckelbereich gegenüberliegenden unteren Bodenfläche ist eine Speiseröffnung ausgebildet, die während des Gießvorganges als Verbindung zwischen dem inneren Hohlraum des Speisereinsatzes und dem Formhohlraum der Gießform dient. Beim Ansetzen des Speisereinsatzes an das den Formhohlraum in der Gießform ausbildende Gießmodell wird der Speisereinsatz mit seiner Speiseröffnung auf einen an dem Gießmodell angebrachten Aufformdorn aufgesetzt, wobei der Aufformdorn durch die Bodenöffnung des Speiserkorpus und den inneren Hohlraum hindurehreicht und mit seinem oberen Ende gegen den Deckelbereich des Speiserkorpus stößt. Während des Einformens des von dem Aufformdorn gehaltenen Speisereinsatzes wird der Speisereinsatz mit einem entsprechenden Druck in Richtung auf das Gießmodell beaufschlagt, so dass sich der Speisereinsatz längs des Aufformdornes verschiebt, wobei der Aufformdorn den Deckelbereich des Speiserkorpus durchstößt.A feeder insert with the aforementioned features is in the US 2004/0050526 A1 described. The massive, formed from an exothermic and / or insulating material feeder body of the feeder insert has a serving as a feeder volume inner cavity surrounding wall portion and the upper end of the cavity forming Dekekbereich. A feeder opening is formed in the lower bottom surface opposite the lid portion, which serves as a connection between the inner cavity of the feeder sleeve and the mold cavity of the mold during the casting process. When attaching the feeder insert to the molding cavity in the mold forming casting model of the feeder insert is placed with its feed opening on an attached to the casting model forming mandrel, the shaping mandrel through the bottom opening of the feeder body and the inner cavity hindurehreicht and with its upper end against the lid portion of Feeder body abuts. During the forming of the feeder sleeve held by the mandrel, the feeder insert is subjected to a corresponding pressure in the direction of the casting model so that the feeder insert slides along the forming mandrel, the forming mandrel piercing the lid region of the feeder body.

Mit dem bekannten Speisereinsatz ist noch der Nachteil verbunden, dass der Deckelbereich des Speisereinsatzes in der Regel massiv bzw. mit einer entsprechenden Wandstärke ausgebildet ist, um gemäß der Vorstellung der Fachwelt ein zu frühzeitiges Durchstoßen des Deckelbereiches durch den Aufformdorn beim Ansetzen an das Gießmodell bzw. zu Beginn des Aufformvorganges zu vermeiden. Insofern liegt ein entsprechender Verbrauch an exothermem und/oder isolierendem Material für die Herstellung des Speisereinsatzes vor. Zudem wird beim Durchstoßen des Deckelbereiches durch den Aufformdorn der Speisereinsatz im Deckelbereich unkontrolliert beschädigt, wodurch sich Brösel der Speisermasse Lösen können, die dann in den Formhohlraum fallen könnten.With the known feeder insert is still connected the disadvantage that the lid portion of the feeder insert is usually solid or formed with a corresponding wall thickness, according to the notion of the art to premature puncture of the lid area by the mandrel when applying to the casting model or to avoid at the beginning of the molding process. In this respect, there is a corresponding consumption of exothermic and / or insulating material for the production of the feeder insert. In addition, when piercing the lid portion through the mandrel of the feeder insert in the lid area is damaged uncontrollably, causing crumbs of the feeder mass can dissolve, which could then fall into the mold cavity.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Speisereinsatz mit den vorgenannten Merkmalen die genannten Nachteile zu vermeiden und insbesondere einen solchen Speisereinsatz zur Verfügung zu stellen, bei dem bei weiterhin guten Handhabungseigenschaften die Masse des Speiserkorpus im Deckelbereich vermindert ist.The invention is therefore based on the object in a feeder insert with the aforementioned features to avoid the disadvantages mentioned and in particular to provide such a feeder available, in which the mass of the feeder body in the lid area is reduced with continued good handling properties.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Schutzansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.The solution to this problem arises, including advantageous embodiments and modifications of the invention from the content of the claims, which are adjusted to this description.

Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, dass in der Regel während des Gießvorganges eine insbesondere exotherme Reaktion im Deckelbereich des Speiserkorpus nur bedingt benötigt wird, so dass eine Reduktion der Masse des Deckelbereiches hinnehmbar ist. Um gleichwohl eine ausreichende Handhabungssicherheit des Speiserkorpus zu gewährleisten ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass in dem Deckelbereich des Speiserkorpus eine von einem in dem Deckelbereich formschlüssig festgelegten Stopfen verschlossene Aussparung ausgebildet und in dem Stopfen ein beim Aufformen des Speisereinsatzes von dem Aufformdorn beaufschlagter Sollbruchbereich angeordnet ist. Hiermit ist der Vorteil verbunden, dass der formschlüssig in dem eine reduzierte Materialstärke aufweisenden Deckelbereich festgelegte Stopfen einerseits eine ausreichende Festigkeit für das Auflagern des Speisereinsatzes auf der Spitze des Aufformdorns aufweist, andererseits jedoch aufgrund des in ihm ausgebildeten Sollbruchbereichs beim Aufbringen des Formdrucks ein Durchstoßen durch den Aufformdorn und damit die gewünschte Relativverschiebung des Speisereinsatzes längs des Aufformdornes zulässt. Damit kann der Deckelbereich des Speiserkorpus weniger massiv, d. h. mit einer geringeren Wandstärke ausgeführt werden, womit eine entsprechende Materialersparnis einhergeht. Außerdem verursacht das Durchstoßen des Stopfens kein Hineinfallen von Material in den Hohlraum des Speiserkorpus.The invention makes use of the finding that, as a rule, during the casting process, a particularly exothermic reaction in the lid region of the feeder body is only required to a limited extent, so that a reduction of the mass of the lid region is acceptable. In order nevertheless to ensure adequate handling safety of the feeder body, the invention provides that in the lid region of the feeder body, a recess closed by a stopper positively fixed in the lid region and in the stopper a break-off region acted upon by the forming mandrel when the feeder insert is formed. This has the advantage that the form-fitting in the lid having a reduced material thickness fixed lid on the one hand has sufficient strength for supporting the feeder insert on the top of the mandrel, on the other hand, however, due to the predetermined breaking area formed in it during application of the molding pressure piercing through the Aufformdorn and thus allows the desired relative displacement of the feeder insert along the mandrel. Thus, the lid portion of the feeder body less massive, d. H. be performed with a smaller wall thickness, which is accompanied by a corresponding savings in material. In addition, the piercing of the plug does not cause material to fall into the cavity of the feeder body.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass der im Deckelbereich angeordnete Stopfen eine sich von dem inneren Hohlraum des Speiserkorpus nach außen konisch verengende Gestalt aufweist und die dem Hohlraum gegenüberliegende Außenfläche des Stopfens mindestens dem Querschnitt des Aufformdorns entspricht, wobei der Sollbruchbereich in der Außenfläche ausgebildet ist. Aufgrund der insoweit vorteilhaften Formgebung für den Stopfen kann der Stopfen beim Herstellen des Speiserkorpus mit in den Deckelbereich eingebracht werden, ohne dass ein gesonderter Herstellungsschritt dafür erforderlich wäre. Der Stopfen stützt sich aufgrund seiner Formgebung in dem Deckelbereich entsprechend ab, so dass eine ausreichende Festigkeit in diesem Bereich des Speiserkorpus gewährleistet ist.According to one embodiment of the invention, it is provided that the plug arranged in the cover area has a conically narrowing outwardly from the inner cavity of the feeder body and the outer surface of the plug opposite the cavity corresponds at least to the cross section of the shaping mandrel, wherein the predetermined breaking area is formed in the outer surface is. Due to the extent advantageous shape for the plug, the plug in the manufacture of the feeder body with in the lid area be introduced without a separate manufacturing step would be required. Due to its shape in the lid area, the stopper is supported accordingly, so that sufficient strength is ensured in this area of the feeder body.

Insoweit ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung die konische Außenwand des Stopfens von dem Material des Deckelbereichs umschlossen.In that regard, according to an embodiment of the invention, the conical outer wall of the plug is enclosed by the material of the lid portion.

Vorzugsweise besteht der Stopfen aus einem leicht zerstörbaren Material, welches aber eine ausreichende Anfangsfestigkeit aufweist.Preferably, the plug consists of an easily destructible material, but which has a sufficient initial strength.

Um eine Zerstörung des Stopfens beim Aufformen des Speisereinsatzes zu erleichtern, kann vorgesehen sein, dass der Stopfen seine Zerstörung begünstigende Sollbruchstellen aufweist, beispielsweise mit einer entsprechenden Perforation versehen ist.In order to facilitate a destruction of the plug when forming the feeder insert, it can be provided that the plug has its destruc- tion favoring predetermined breaking points, for example, is provided with a corresponding perforation.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass an der Bodenfläche des Speiserkorpus ein vorzugsweise aus Metall bestehendes und eine mit der Speiseröffnung des Speiserkorpus fluchtende Durchtrittsöffnung aufweisendes Formteil befestigt ist, wie dies beispielsweise in der DE 201 12 425 U1 in Aufbau und Funktion beschrieben ist.According to one embodiment of the invention, it is provided that on the bottom surface of the feeder body a preferably consisting of metal and a aligned with the feeder opening of the feeder body passageway having molding is attached, as for example in the DE 201 12 425 U1 is described in structure and function.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist. Es zeigen:In the drawing, an embodiment of the invention is reproduced, which is described below. Show it:

1 einen Speisereinsatz mit einem in seinem Deckelbereich angeordneten Stopfen in einer schematischen Seitenansicht, 1 a feeder insert with a stopper arranged in its lid region in a schematic side view,

2 den im Deckelbereich angeordneten Stopfen in einer vergrößerten Darstellung. 2 the stopper arranged in the lid area in an enlarged view.

Der aus 1 ersichtliche Speisereinsatz 10 weist einen Speiserkorpus 11 auf, der einen einen inneren Hohlraum 12 als sogenanntes Speiservolumen umschließenden Wandbereich 13 und einen oberen Deckelbereich 14 umfasst. Dem Deckelbereich 14 liegt eine untere Bodenfläche 15 gegenüber, in der eine Speiseröffnung 16 ausgebildet ist. Die Speiseröffnung 16 stellt bei in die Gießform eingeformten Speisereinsatz 10 die Verbindung zwischen dem inneren Hohlraum 12 des Speiserkorpus und dem in der Gießform ausgebildeten Formhohlraum her, so dass während des Gießvorganges das in dem Formhohlraum eingebrachte flüssige Metall durch die Speiseröffnung 16 in den inneren Hohlraum 12 eintreten und ggf. im Wege eines ”Nachsaugens” wieder in den Formhohlraum zurückfließen kann. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist an der unteren Bodenfläche 15 außenseitig ein vorzugsweise aus Metall bestehendes Formteil 25 angebracht, wie es in der genannten DE 201 12 425 U1 beschrieben ist. Beim Einformen des Speisereinsatzes 12 in die Gießform wird der Speisereinsatz 12 auf einen an dem Gießmodell befindlichen Aufformdorn aufgesetzt, wobei der Aufformdorn in der Zeichnung nicht wiedergegeben ist.The out 1 apparent feeder insert 10 has a feeder body 11 on, one of them has an internal cavity 12 as a so-called feeder volume enclosing wall area 13 and a top lid area 14 includes. The lid area 14 lies a lower floor surface 15 opposite, in which a feeder opening 16 is trained. The feeder opening 16 provides with molded into the mold feeder insert 10 the connection between the inner cavity 12 the feeder body and the mold cavity formed in the mold, so that during the casting process, the liquid metal introduced into the mold cavity through the feeder opening 16 in the inner cavity 12 enter and, if necessary, can flow back into the mold cavity by means of a "Nachsausgens". In the illustrated embodiment is at the lower bottom surface 15 on the outside a preferably made of metal molding 25 attached, as stated in the above DE 201 12 425 U1 is described. When molding the feeder insert 12 in the mold is the feeder insert 12 placed on a mandrel located on the casting model, wherein the mandrel is not shown in the drawing.

In dem oberen Deckelbereich 14 des Speisereinsatzes 10 ist eine bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zentral angeordnete, der Speiseröffnung 16 fluchtend gegenüberliegende Aussparung 17 ausgebildet, so dass während des Einformens des Speisereinsatzes 10 in der Gießform der den Speiserkorpus 11 tragende Aufformdorn durch die Aussparung 17 hindurchtreten kann. In der Aussparung 17 ist ein Stopfen 18 eingesetzt, der eine kegelförmige, sich konisch von dem inneren Hohlraum 12 nach außen hin verjüngende Gestalt aufweist, derart, dass die kegelförmige Außenfläche 19 des Stopfens 18 von den komplementär geformten, die Aussparung 17 umgrenzenden Flachen des oberen Deckelbereichs 14 umschlossen ist, so dass aufgrund der Formgebung der Stopfen 18 formschlüssig in dem Deckelbereich 14 derart festgelegt ist, dass eine Verschiebung des Stopfens 18 durch den beim Einformen des Speiserkorpus 11 in die Gießform in den Stopfen 18 reichenden Aufformdorn ausgeschlossen ist.In the upper lid area 14 of the feeder insert 10 is a centrally disposed in the illustrated embodiment, the feed opening 16 aligned opposite recess 17 formed so that during the forming of the feeder sleeve 10 in the mold of the feeder body 11 carrying mandrel through the recess 17 can pass through. In the recess 17 is a stopper 18 inserted, which is a conical, tapered from the inner cavity 12 outwardly tapered shape, such that the conical outer surface 19 of the plug 18 from the complementarily shaped, the recess 17 surrounding areas of the upper lid area 14 is enclosed, so that due to the shape of the plug 18 positively in the lid area 14 is set such that a displacement of the plug 18 by the molding of the feeder body 11 into the mold in the stopper 18 reaching forming mandrel is excluded.

Wie sich näher aus 2 ergibt, weist der Stopfen 18 an seiner oberen, außenliegenden Außenfläche 20 einen Sollbruchhereich 21 auf, der bei entsprechend einwirkender Aufformkraft von dem Aufformdorn zerstört wird, so dass eine Relativverschiebung des Speiserkorpus 11 längs des Aufformdornes ermöglicht ist.How to get closer 2 yields, the stopper points 18 on its upper, outer outer surface 20 a predetermined breaking range 21 on, which is destroyed by a corresponding shaping force acting on the mandrel, so that a relative displacement of the feeder body 11 is made possible along the forming mandrel.

Der Stopfen 18 kann dabei aus einem leicht zerstörbaren Material, insbesondere einem geeigneten Kunststoff, aber auch aus einem festeren Papier oder entsprechend fester Pappe bestehen, solange gewährleistet ist, dass der Stopfen 18 beim Aufsetzen des Speiserkorpus 11 auf den Aufformdorn und beginnendem Einformen nicht zu frühzeitig zerstört wird. Gleichfalls kann der Stopfen auch aus Metall, vorzugsweise aus einem dünnen Blech bestehen, welches zum Zwecke einer leichteren Zerstörbarkeit mit einer Perforation versehen sein kann.The stopper 18 can consist of an easily destructible material, in particular a suitable plastic, but also of a firmer paper or correspondingly firm cardboard, as long as it is ensured that the plug 18 when placing the feeder body 11 on the Aufformdorn and incipient molding is not destroyed too early. Likewise, the plug can also be made of metal, preferably of a thin sheet, which may be provided with a perforation for the purpose of easier destructibility.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Schutzansprüchen, und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.The features disclosed in the foregoing description, the claims, and the drawing of the subject matter of these documents may be essential individually as well as in any combination with each other for the realization of the invention in its various embodiments.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 2004/0050526 Al [0002]
DE 20112425 U1 [0011]
DE 20112425 [0015]

Claims

Feeder insert ( 10 ) for insertion into a mold used in the casting of metals, consisting of an inner cavity ( 12 ) having a feeder volume, consisting of an exothermic and / or insulating material feeder body ( 11 ), which in its the mold cavity of the mold facing bottom surface ( 15 ) a feeder opening ( 16 ) for connecting the inner cavity ( 12 ) with the mold cavity of the mold during casting and for the passage receiving a forming mandrel attached to a casting mold forming the mold cavity during the introduction and shaping of the feeder insert (US Pat. 10 ) is provided in the mold, characterized in that in the bottom surface ( 15 ) of the feeder body ( 10 ), consisting of the exothermic and / or insulating material cover area ( 14 ) of the feeder body ( 10 ) one of a in the lid area ( 14 ) positively fixed plugs ( 18 ) closed recess ( 17 ) and in the plug ( 18 ) during molding of the feeder insert ( 10 ) predetermined breaking area acted upon by the mandrel ( 21 ) is arranged.

Feeder insert according to claim 1, characterized in that the in the lid area ( 14 ) arranged plugs ( 18 ) one from the inner cavity ( 12 ) of the feeder body ( 10 ) has conically narrowing outward shape and the cavity ( 12 ) opposite outer surface ( 20 ) of the plug ( 18 ) corresponds at least to the cross-section of the mandrel, wherein the predetermined breaking range ( 21 ) in the outer surface ( 20 ) is trained.

Feeding insert according to claim 2, characterized in that the conical outer wall ( 19 ) of the plug ( 18 ) of the material of the cover area ( 14 ) is enclosed and is supported laterally in the direction of action of the Aufformdornes it.

Feeding insert according to one of claims 1 to 3, characterized in that the plug ( 18 ) consists of an easily destructible material.

Feeder insert according to one of claims 1 to 4, characterized in that the plug ( 18 ) Has its destruction favoring predetermined breaking points.

Feeder insert according to one of claims 1 to 5, characterized in that the plug ( 18 ) is provided with a perforation favoring its destruction.

Feeder insert according to one of claims 1 to 6, characterized in that on the bottom surface ( 15 ) of the feeder body ( 10 ) one preferably made of metal and one with the feed opening ( 16 ) of the feeder body aligned passage opening exhibiting molding ( 25 ) is attached.