DE202015104814U1

DE202015104814U1 - Gießlaufsystem und dafür vorgesehener, eine Sollbruchstelle für den im Anschnittrohr verbleibenden Metallrest vorgebenden Rahmen

Info

Publication number: DE202015104814U1
Application number: DE202015104814.9U
Authority: DE
Original assignee: GTP Schaefer Giesstechnishe Produkte GmbH
Current assignee: GTP Schaefer Giesstechnishe Produkte GmbH
Priority date: 2015-09-10
Filing date: 2015-09-10
Publication date: 2015-09-21
Anticipated expiration: 2025-09-11
Also published as: US20170080482A1; PL3141319T3; US10016806B2; DE202016104999U1; EP3141319A1; EP3141319B1

Abstract

Gießlaufsystem (11) zur Zuführung von flüssigem Metall zu in einer Gießform ausgebildeten Formhohlräumen, wobei das Gießlaufsystem (11) aus jeweils zusammengefügten Rohrabschnitten (12) besteht und jeweils wenigsten ein Anschnittrohr (13) zur Verbindung des Gießlaufsystems (11) mit einem Anschnitt des den Formhohlraum ausbildenden Gießmodells (10) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Anschnittrohr (13) ein aus einem hitzebeständigen Material bestehender Rahmen (15) mit einem darin aufgespannten, aus einem feuerfesten Material bestehenden netzartigen Gewebe (18) angeordnet und festgelegt ist derart, dass das netzartige Gewebe (18) den Querschnitt des Anschnittrohres (13) zumindest teilweise durchsetzt und in unmittelbarer Nähe der Oberfläche des durch das Füllen des Formhohlraums gebildeten Gussstücks positioniert ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gießlaufsystem zur Zuführung von flüssigem Metall zu in einer Gießform gebildeten Formhohlräumen, wobei das Gießlaufsystem aus jeweils zusammengefügten Rohrabschnitten besteht und jeweils wenigstens ein Anschnittrohr zur Verbindung des Gießlaufsystems mit einem Anschnitt des den Formhohlraum ausbildenden Gießmodells vorgesehen ist, sowie einen für ein derartiges Gießlaufsystem vorgesehenen, eine Sollbruchstelle für den im Anschnittrohr verbleibenden Metallrest vorgebenden Rahmen.
In der Gießereitechnik sind sogenannte Gießlaufsysteme gebräuchlich, wie beispielsweise in der gattungsbildenden DE 38 36 010 A1 beschrieben. Zur Zuführung der heißen, flüssigen Metallschmelze zu einem in einer Gießform mittels eines darin abgeformten Gießmodells ausgebildeten Formhohlraum ist an dem Gießmodell ein aus entsprechend zusammengesetzten Rohrabschnitten gebildetes Gießlaufsystem installiert und gemeinsam mit dem Gießmodell in der Gießform eingeformt, mittels dessen das an einem oder mehreren Einläufen eingefüllte Metall zu einen Bestandteil des Formhohlraum bildenden Anschnitten, d. h. Eingussstellen, geleitet und entsprechend verteilt wird. Die jeweils letzten und an den Anschnitten zum Formhohlraum führenden Rohrabschnitte sind dabei als Anschnittrohre bezeichnet.
Bei derartigen Gießlaufsystemen besteht generell das Problem, dass nach dem Abguss im Bereich der Anschnitte jeweils im Inneren insbesondere der Anschnittrohre erstarrtes Gussmaterial verbleibt, welches nach dem Entformen des Gussstücks von diesem entfernt werden muss. Dies verursacht in Abhängigkeit von dem jeweiligen Querschnitt des Anschnittrohres einen erheblichen Trenn- und Putzaufwand.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Gießlaufsystem mit den eingangs genannten Merkmalen dafür Sorge zu tragen, dass der Trenn- und Putzaufwand für das Beseitigen von durch die Anschnittrohre bedingten Metallresten an dem fertigem Gussstück möglichst gering zu halten ist.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Schutzansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.
Die Erfindung sieht hierzu im Einzelnen vor, dass an dem Anschnittrohr ein aus einem hitzebeständigen Material bestehender Rahmen mit einem darin aufgespannten, aus einem feuerfesten Material bestehenden netzartigen Gewebe angeordnet und festgelegt ist derart, dass das netzartige Gewebe den Querschnitt des Anschnittrohres zumindest teilweise durchsetzt und in unmittelbarer Nähe der Oberfläche des durch das Füllen des Formhohlraums gebildeten Gussstücks positioniert ist.
Das in den Querschnitt des Anschnittrohres eingebrachte netzartige Gewebe bildet aufgrund des Umspülens der Netzstruktur durch das heiße Metall nach dem Erstarren eine von dem Gewebe durchsetzte Metallschicht aus, so dass eine definierte Metallschwächung gebildet ist und ein Abschlagen des in dem Anschnittrohr erstarrten Metallrestes genau im Verlaufe der Gewebeschicht geschieht. Da gleichzeitig das netzartige Gewebe im Querschnitt des Anschnittrohres derart positioniert ist, dass sich das netzartige Gewebe beim Gießvorgang in unmittelbarer Nähe der Oberfläche des Gussstücks befindet, erfolgt das Abbrechen des Metallrestes unmittelbar an der Gussstückoberfläche, so dass ein noch erforderlicher Putzaufwand entsprechend gering ist. Soweit die Erfindung weiterhin einen an dem Anschnittrohr festgelegten Rahmen zur Halterung des netzartigen Gewebes vorschlägt, ist damit der weitere Vorteil verbunden, dass der Rahmen mit dem netzartigen Gewebe vergleichsweise einfach herzustellen und an dem Anschnittrohr zu montieren ist. Soweit eine ausreichende Spannung des netzartigen Gewebes im Fließweg zwischen dem Formhohlraum und dem Anschnittrohr sichergestellt sein muss, damit das Gewebe bei dem Durchströmen mit dem flüssigen Metall während des Abgusses nicht in den Formhohlraum und damit in die Gussstückstruktur hineingedrückt wird, ermöglicht die Anordnung des Rahmens eine entsprechende Spannung und Halterung des netzartigen Gewebes an dem Rahmen. Der Einsatz eines aus einem hitzebeständigen Material bestehenden Rahmens zur Halterung des gespannten netzartigen Gewebes bietet zudem den Vorteil, dass der Rahmen nicht durch das das Gießlaufsystem durchströmende heiße Metall aufgeschmolzen wird und damit keine für den Gießprozess schädlichen Verbrennungsgase entstehen.
Nach Ausführungsbeispielen der Erfindung kann das netzartige Gewebe als metallisches Drahtgewebe ausgeführt sein oder eben auch als ein aus einem feuerfesten Gewebe bzw. Gewebefäden hergestelltes Netz.
Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass der in Übereinstimmung mit dem Gießlaufsystem rohrförmig ausgebildete Rahmen in Form einer Überschubmuffe ausgebildet und an dem Anschnittrohr festlegbar ist.
Im Einzelnen kann der Rahmen einen das Ende des Anschnittrohres außen übergreifenden Rohrabschnitt aufweisen, so dass der Rahmen auf das Ende des Anschnittrohres aufsteckbar ist. Da das Anschnittrohr in geeigneter Weise nach dem Abformen des Gießmodells mit Gießlaufsystem mittels Formsand in der Gießform festgelegt ist, ist gleichzeitig auch der Rahmen an dem Anschnittrohr festgelegt; gegebenenfalls kann hier ein mittels der Durchmesserverhältnisse von Anschnittrohr und Rahmen zu verwirklichender Presssitz vorgesehen sein.
Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass der Rahmen einen von dem Außenumfang seines Rohrabschnitts radial abstehenden Vorsprung aufweist. Dieser Vorsprung dient einerseits als Handhabungshilfe bei der Montage des Rahmens an dem Anschnittrohr, andererseits bei in die Gießform eingeformtem Gießmodell einschließlich Gießlaufsystem zum Festlegen des Rahmens in dem eingebrachten Formsand, da sich durch den Vorsprung Hinterschneidungen im Formsand bilden, die eine Bewegung des Anschnittrohres mit dem daran festgelegten Rahmen verhindern. Der entsprechende Vorsprung kann dabei vollständig umlaufend ausgebildet sein, oder es können ein oder mehrere, sich nur über einen Teilbereich des Umfangs des Anschnittrohres erstreckende Vorsprünge vorgesehen sein.
Es kann vorgesehen sein, dass der Rahmen in der Ebene des darin aufgespannten netzartigen Gewebes einen nach innen einspringenden Flansch aufweist, an dem das netzartige Gewebe festgelegt ist.
Im Einzelnen kann vorgesehen sein, dass der Rahmen aus zwei gegeneinander beweglichen Teilrahmen besteht, die nach Aufbringen der erforderlichen Spannung des netzartigen Gewebes gegeneinander festlegbar sind, wobei die Teilrahmen zu ihrer gegenseitigen Festlegung verbunden, vorzugsweise an einzelnen Punkten punktverschweißt sein können. Hierbei können die Teilrahmen ineinander einsteckbar sein und das netzartige Gewebe zwischen sich aufnehmen und durch das Ineinanderstecken aufspannen. Andere Verbindungsformen wie Kleben, Klinschen oder dergleichen sind ebenfalls möglich.
Hierbei kann vorgesehen sein, dass ein erster innerer Teilrahmen eine zylinderförmige Gestalt mit dem an seinem einen Ende angebrachten inneren Flansch aufweist und ein zweiter äußerer Teilrahmen eine den ersten Teilrahmen außen umschließende zylinderförmige Gestalt mit dem außen liegenden Vorsprung einerseits und einen den inneren Flansch des ersten Teilrahmens zugeordneten inneren Flansch andererseits aufweist, wobei bei ineinandergesteckten Teilrahmen die Flansche der beiden Teilrahmen das netzartige Gewebe zwischen sich aufnehmen und einspannen.
Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann der Rahmen aus Metall als dem hitzebeständigen Material bestehen. Da die dem Gießmodell zugewandte Unterseite des am äußeren zweiten Teilrahmen befindlichen inneren Flansches von der Seite der Gießform bzw. von deren Formhohlraum her beim Abguss in Kontakt mit dem flüssigen Metall kommen kann, könnte sich wegen der Hitze des flüssigen Metalls das Gussteil mit dem Rahmen verbinden, was wiederum ein Abtrennen des Metallrestes erschweren würde. Daher ist bei dem Einsatz von Metall als Material für die Herstellung des Rahmens vorgesehen, dass die dem Gießmodell zugewandte Unterseite des Rahmens mit einer feuerfesten Beschichtung versehen ist. Hierzu kann beispielsweise eine feuerfeste Kokillenschlichte verwendet werden.
Alternativ kann der Rahmen aus Keramik oder einem Feuerfestmaterial als jeweils hitzebeständigem Material bestehen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist. Es zeigen:
1: ein einen Formhohlraum in einer Gießform ausbildendes Gießmodell mit einem daran angeschlossenen Gießlaufsystem in einer schematischen Darstellung,
2: den Anschluss eines abgewinkelten Anschnittrohres unter Einbeziehung eines Rahmens an das Gießmodell in einer vergrößerten Darstellung,
3: das Anschnittrohr mit dem darauf aufgesteckten, ein netzartiges Gewebe haltenden Rahmen in einer Einzeldarstellung,
4 den aus 2 bzw. 3 ersichtlichen Rahmen in einer vergrößerten Schnittdarstellung.
An dem in 1 schematisch dargestellten Gießmodell 10 ist ein Gießlaufsystem 11 angeordnet, welches gemeinsam mit dem Gießmodell bei der Herstellung einer Gießform in den Formsand eingeformt wird. Das Gießmodell besteht aus einem zentralen Zufuhrrohr 12 mit jeweils einer zweckmäßigen Ausgestaltung, wobei das Gießlaufsystem 11 wenigstens einen bzw. mehrere Einläufe 14 zum Einfüllen des dem späteren Formhohlraum zuzuführenden flüssigen Metalls sowie im Bereich des Überganges von dem Gießlaufsystem 11 zu dem Gießmodell 10 einzelne Anschnittrohre 13 aufweist, über die das in das Gießlaufsystem 11 eingebrachte flüssige Metall in den von dem Gießmodell 10 gebildeten Formhohlraum eintritt.
Wie sich aus 2 ergibt, ist zwischen dem Ende eines Anschnittrohres 13 und dem Gießmodell 10 ein Rahmen 15 angeordnet, der in seinem Inneren ein den Querschnitt des Anschnittrohres 13 durchsetzendes netzartiges Gewebe (3) aufspannt. Der mit einem entsprechenden Durchmesser ausgebildete rohrförmige Rahmen 15 ist mit einem Rohrabschnitt 16 auf das zugehörige Anschnittrohr 13 aufgeschoben. Auf dem äußeren Umfang des Rohrabschnitts 16 ist ein radial nach außen abstehender Vorsprung 17 angeordnet, der bei der Montage des Gießlaufsystems 11 einerseits als Handhabungshilfe für die Anbringung des Rahmens 15 dienen kann, andererseits aber auch bei in die Gießform eingeformtem Gießmodell einschließlich Gießlaufsystem von dem eingebrachten Formsand umschlossen und aufgrund der ausgebildeten Hinterschneidung in seiner Position zum Anschnittrohr und Formhohlraum fixiert ist.
Wie sich aus 3 entnehmen lässt, ist an dem dem Gießmodell 10 zugewandten Ende des rohrförmigen Rahmens 15 ein netzartiges Gewebe 18 festgelegt, welches den Querschnitt des Anschnittrohres 13 durchsetzt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist in dem netzartigen Gewebe zur Verringerung des Durchströmungswiderstandes ein Durchgangsloch 19 mit einer geringeren Abmessung als der Querschnitt des Anschnittrohres ausgebildet, sodass im Ergebnis das netzartige Gewebe den Querschnitt des Anschnittrohres zumindest teilweise durchsetzt. Im Einzelnen kann dabei nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen sein, dass das Durchgangsloch 19 eine Fläche von 5 bis 90% der von dem Rahmen 15 umschlossenen freien Querschnittsfläche des Rahmens aufweist, wobei die Netzweite, d. h. die Weite der Netzöffnungen, 1 bis 20 mm bei einer Breite der die Netzstruktur bildenden Fäden von 1 bis 15 mm beträgt. Das netzartige Gewebe 18 ist weiterhin derart an dem Rahmen 15 angeordnet, dass das netzartige Gewebe in unmittelbarer Nähe der Oberfläche des durch das Füllen des von dem Gießmodell 10 gebildeten Formhohlraums gebildeten Gussstücks positioniert ist, so dass ein Abbrechen des in dem Rahmen einschließlich Anschnittrohr verbleibenden Metallrestes nahe der Gussstückoberfläche erfolgt. Das Netz kann als Drahtgeflecht ausgebildet sein oder aus einem feuerfesten Gewebe bestehen.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist, wie sich aus 4 näher ergibt, der Rahmen 15 von zwei ineinander einsteckbaren Teilrahmen gebildet, nämlich einem ersten inneren Teilrahmen 20 und einem zweiten äußeren Teilrahmen 21. Der erste innere Teilrahmen 20 hat eine zylinderförmige Gestalt 22 und weist an seinem einen Ende einen nach innen einspringenden Flansch 23 auf. Mit seinem zylinderförmigen Abschnitt 22 ist der Teilrahmen 20 auf das Ende des Anschnittrohres 13 aufschiebbar und bildet dadurch den entsprechenden Rohrabschnitt 16 (2). Auch der beim Ineinanderstecken den ersten inneren Teilrahmen 20 aufnehmende zweite äußere Teilrahmen 21 hat eine den ersten Teilrahmen 20 außen umschließende zylinderförmige Gestalt 24 mit dem an diesem Zylinderabschnitt ausgebildeten außen liegenden Vorsprung 17 einerseits und weist andererseits einen dem inneren Flansch 23 des ersten Teilrahmens 20 zugeordneten inneren Flansch 25 andererseits auf. Bei ineinandergesteckten Teilrahmen 20 und 21 sind die Flansche 23, 25 der beiden Teilrahmen 20, 21 parallel zueinander ausgerichtet und nehmen das netzartige Gewebe 18 zwischen sich auf und spannen dieses ein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3836010 A1 [0002]

Claims

Gießlaufsystem (11) zur Zuführung von flüssigem Metall zu in einer Gießform ausgebildeten Formhohlräumen, wobei das Gießlaufsystem (11) aus jeweils zusammengefügten Rohrabschnitten (12) besteht und jeweils wenigsten ein Anschnittrohr (13) zur Verbindung des Gießlaufsystems (11) mit einem Anschnitt des den Formhohlraum ausbildenden Gießmodells (10) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Anschnittrohr (13) ein aus einem hitzebeständigen Material bestehender Rahmen (15) mit einem darin aufgespannten, aus einem feuerfesten Material bestehenden netzartigen Gewebe (18) angeordnet und festgelegt ist derart, dass das netzartige Gewebe (18) den Querschnitt des Anschnittrohres (13) zumindest teilweise durchsetzt und in unmittelbarer Nähe der Oberfläche des durch das Füllen des Formhohlraums gebildeten Gussstücks positioniert ist.
Gießlaufsystem (11), bei welchem der rohrförmige Rahmen (15) in Form einer Überschubmuffe ausgebildet und an dem Anschnittrohr (13) festlegbar ist.
Gießlaufsystem (11) nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem der Rahmen (15) einen das Ende des Anschnittrohres (13) außen übergreifenden Rohrabschnitt (16) aufweist, so dass der Rahmen (15) auf das Ende des Anschnittrohres (13) aufsteckbar ist.
Gießlaufsystem (11) nach einem der Ansprüche 1–3, bei welchem der Rahmen (15) einen von dem Außenumfang des Rohrabschnittes (16) radial abstehenden Vorsprung (17) aufweist.
Gießlaufsystem (11) nach einem der Ansprüche 1–4, bei welchem der Rahmen (15) in der Ebene des darin aufgespannten netzartigen Gewebes (18) einen nach innen einspringenden Flansch (23, 25) aufweist, an dem das netzartige Gewebe (18) befestigt ist.
Gießlaufsystem (11) nach einem der Ansprüche 1–4, bei welchem der Rahmen (15) aus zwei gegeneinander beweglichen Teilrahmen (20, 21) besteht, die nach Aufbringen der erforderlichen Spannung des netzartigen Gewebes (18) gegeneinander festlegbar sind.
Gießlaufsystem (11) nach Anspruch 6, bei welchem die Teilrahmen (20, 21) ineinander einsteckbar sind und das netzartige Gewebe (18) zwischen sich aufnehmen und durch das Ineinanderstecken aufspannen.
Gießlaufsystem (11) nach einem der Ansprüche 5–7, bei welchem ein erster innerer Teilrahmen (20) eine zylinderförmige Gestalt (22) mit dem an seinem einen Ende angebrachten inneren Flansch (23) aufweist und ein zweiter äußerer Teilrahmen (21) eine den ersten inneren Teilrahmen (20) außen umschließende zylinderförmige Gestalt (24) mit dem außen liegenden Vorsprung (17) einerseits und einen dem inneren Flansch (23) des ersten Teilrahmens (20) zugeordneten inneren Flansch (25) andererseits aufweist, wobei bei ineinandergesteckten Teilrahmen (20, 21) die Flansche (23, 25) der Teilrahmen (20, 21) das netzartige Gewebe (18) zwischen sich aufnehmen und einspannen.
Gießlaufsystem (11) nach einem der Ansprüche 1–8, bei welchem der Rahmen (15) aus Metall besteht.
Gießlaufsystem (11) nach Anspruch 9, bei welchem die Unterseite des am äußeren zweiten Teilrahmen (21) befindlichen, dem Gießmodell (10) zugewandten inneren Flansches (23) mit einer feuerfesten Beschichtung versehen ist.
Gießlaufsystem nach einem der Ansprüche 1–8, bei welchem der Rahmen (15) aus Keramik besteht.
Gießlaufsystem (11) nach einem der Ansprüche 1–8, bei welchem der Rahmen (15) aus einem Feuerfestmaterial besteht.
Rahmen (15) mit einem darin aufgespannten netzartigen Gewebe (18), ausgebildet nach einem der Ansprüche 2–12, zum Einsatz in einem Gießlaufsystem (11) gemäß Anspruch 1.