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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Speiser mit einem Deckel, insbesondere einem multifunktionalen Deckel, wobei der Speiserkörper eine Durchtrittsöffnung für das flüssige Metall aufweist und vorzugsweise eine Tülle als Durchtrittsöffnung zur Verbindung mit dem Gussraum vorgesehen ist. Der Deckel verschließt den Speiserkörper gegenüberliegend zur Durchtrittsöffnung, so dass Speiserkörper und Deckel den Speiserhohlraum definieren. Der Deckel ist aus Metall und/oder Kunststoff und weist Aufnahmemittel (nachfolgend auch Einschub genannt) für mit dem Deckel wahlweise verbindbare Funktionsglieder auf, wie z.B. eine Führung für die Tülle, einen Williamskern und/oder einen Finger für oder aus einem metallurgischen Zusatz. Der Deckel weist fakultativ eine Ausnehmung für einen Zentrierdorn auf.
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Nach einer Ausgestaltung ist die Durchtrittsöffnung so angeordnet, dass das Speiservolumen oberhalb der Mittenachse durch die Durchtrittsöffnung größer ist als unterhalb der Mittenachse durch die Durchtrittsöffnung. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung des Speisers für den Metallguss, insbesondere in vertikal teilbaren Gießformen, vorzugsweise für Disamatic-Formmaschinen.
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Stand der Technik
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Speiser, auch Speisereinsätze oder Riser genannt, werden beim Gießen von Metallen in Gießformen eingesetzt. Grundsätzlich werden geschlossene und offene Speiser unterschieden. Geschlossene Speiser sind an das Gussstück angeschnitten und ganz vom Formstoff umgeben. Offene Speiser sind bis zur Oberseite der Gießform durchgezogen und sind somit der Atmosphäre direkt zugänglich. Die vorliegende Erfindung betrifft geschlossene Speiser.
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Die Speiser weisen einen für die Aufnahme der Metallschmelze vorgesehenen Speiserhohlraum auf. Der Speiser wird vom zum Herstellen der Gießform verwendeten Formstoff umgeben, der die Gießform bildet. Der zur Aufnahme des flüssigen Metalls vorgesehene Gussraum innerhalb der Gießform weist einen Durchlass zum Speiserhohlraum auf, in welchen dann während des Gießprozesses eine Teilmenge des in die Gießform eingefüllten flüssigen Metalls eintritt. Die dann in den Speiser aufgestiegene Metallschmelze baut einen metallostatischen Druck auf und soll beim Erstarrungsvorgang des Gussteils, der mit einer Volumenkontraktion des Gussteils beim Erstarren verbunden ist, in die Gießform zurückströmen, um dort die Schrumpfung des Gussteils beim Erstarren auszugleichen.
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Um ein Zurückströmen des im Speiser befindlichen Metalls zu gewährleisten, ist sicherzustellen, dass das Metall im Speiser noch flüssig ist, während das Metall im Inneren der Gießform zumindest teilweise bereits zum Gussteil erstarrt ist. Zu diesem Zweck besteht wenigstens ein Teil des Speisers üblicherweise aus einem isolierenden und/oder exothermen Material.
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Das exotherme Material zündet beim Eintritt von flüssigem Metall in den Speiser, aufgrund der dann herrschenden höheren Temperatur. Ab diesem Moment läuft innerhalb des Materials des Speisers selbsttätig eine exotherme Reaktion ab, durch die dem im Speiser befindlichen Metall über eine bestimmte Zeitdauer Wärmeenergie zugeführt und das Metall im Speiserhohlraum und im Übergangsbereich zum Gussraum der Gießform im flüssigen Zustand gehalten wird. Ein isolierender Speiser ist so ausgebildet, dass das flüssige Metall im Speiserhohlraum aufgrund der besseren Isolierung durch das Speisermaterial in dem Speiser langsamer abkühlt als in dem Gussraum.
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Isolierendes und exothermes Material liegt gleichzeitig vor, wenn z.B. das Material, dass den Speiserhohlraum umschließt isolierend ausgeführt ist, aber ein exothermer Williamskern in den Speiserhohlraum hineinreicht.
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Speiser werden oft in Verbindung mit einem Brechkern (auch Einschnürkern genannt) eingesetzt. Ein Brechkern ist ein Zwischenstück mit einem Durchgang der den Formhohlraum (Gussraum) und den Speiserhohlraum verbindet, wie eine Tülle. Der Durchmesser des Durchgangs ist dabei derart bemessen, dass er kleiner wird ausgehend vom Speiserhohlraum zum Formhohlraum, insbesondere zumindest nahe des Formhohlraums, so dass das Abschlagen an dem Brechkern nahe der Gussstückoberfläche (der Einschnürung) stattfindet. Brechkerne bestehen aus dem Speisermaterial, können aber auch aus Metall, Kunststoff oder Pappe hergestellt werden. Ein Vorteil beim Einsatz von Metalltüllen, die als Metallbrechkerne wirken, beim Einsatz exothermer Speiser ist die Vermeidung von Graphitentartung infolge des direkten Kontakts von exothermem Speisermaterial und Gussstückoberfläche.
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Speiser könne auf horizontalen Formplatten oder vertikalen Formplatten montiert werden. Letztere werden auch Seitenspeiser genannt. Aus der
DE 3423220 A1 ist ein Seitenspeiser bekannt, der einen seitlich an ein Formmodell anzusetzenden Speiserfuß mit der Durchtrittsöffnung für das flüssige Metall und ein darauf aufgesetztes Speiserteil umfasst. Mit dem oberhalb auf dem Speiserfuß aufgesetzten Speiserteil wird der Speiserhohlraum ausgebildet, dessen überwiegender Volumenanteil oberhalb der Durchtrittsöffnung im Speiserfuß angeordnet ist.
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Um eine höhere Produktivität, insbesondere eine höhere Taktrate, zu ermöglichen wurde nach Möglichkeiten gesucht, um die Formherstellung zu automatisieren und damit das Herstellen von Gießformen für Gussteile in großer Stückzahl zu ermöglichen. Vertikal geteilte kastenlose Gießformen ermöglichen kurze Taktzeiten und somit höhere Formleistungen als bei der kastengebundenen Formherstellung erzielt werden. Kennzeichnend für vertikal geteilte kastenlose Formanlagen ist, dass die hergestellten Formteile in der Regel beidseitig profiliert sind. Dazu befinden sich an der Press- und der Schwenkplatte gleichermaßen Modellplatten. Mit ihrer Hilfe wird die Formkammer vor dem Füll- und Verdichtungsvorgang von der Rück- und Stirnseite geschlossen. Danach erfolgt das Einschießen des Formstoffes in die Formkammer. Durch das anschließende Pressen wird die Modellkontur von der Pressplattenseite (Rückseite) in den Formstoff eingepresst. Auf Anlagen älterer Generationen wird das Pressen normalerweise nur vom Formrücken her durchgeführt. Bei neueren Formmaschinen besteht meistens die Möglichkeit zur beidseitigen, voreinander unabhängigen Verdichtung. Im nächsten Arbeitsschritt wird die Schwenkplatte vom fertigen Formteil durch die Bewegung in Stirnrichtung abgetrennt und durch eine Drehbewegung nach oben gefahren. Der Formballen wird mit der Pressplatte bis zum zuvor hergestellten Formballen geschoben, so dass gleichzeitig eine komplette Gießform des Ballenstranges und die erste Formhälfte für die nächste Gießform gebildet werden. Auf diese Weise entsteht ein Gießformenstrang, welcher im Gießtakt kontinuierlich weitergeschoben wird. Danach wird die Pressplatte abgezogen und zurückgefahren, während das Abgießen der unter der Gießeinrichtung befindlichen Gießform stattfindet. Die Formkammer wird mit Hilfe der Schwenkplatte nach dem Reinigen der Modellplatten wieder geschlossen und der Herstellungszyklus wird wiederholt. Die Modellplatten werden zum Verhindern des Formstoffanhaftens an die Modelle i.d.R. beheizt und zur Unterstützung des Abziehens mit einem Trennmittel besprüht. Vertikale kastenlose Formanlagen werden z.B. unter dem Namen Disamatic-Formmaschinen von der DISA Industries A/S vertrieben.
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Die Schwenkplatte mit der zweiten Modellplatte wird üblicherweise in einer waagerechten Ausrichtung mit einem oder mehreren Speisern bestückt. Bei vertikal geteilten Gießformen, mit denen relativ dünnwandige Gussteile hergestellt werden, besteht beispielsweise das Problem, das Nachspeisen von beispielsweise isolierten, schweren Gussteilabschnitten zu gewährleisten. Um das Nachspeisen solch isolierter Bereiche sicherzustellen, werden Speiser verwendet, deren Mittenachse der Durchtrittsöffnung etwa senkrecht zur schwenkbaren Formplatte ausgerichtet ist, so dass die Mittenachse der Durchtrittsöffnung eines derartig angeordneten Speisers während des Gießvorgangs in etwa waagerecht verläuft.
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Die
DE 3423220 A1 offenbart einen Seitenspeiser wie er auch zur Verwendung beim Gießen von Metallen in horizontal teilbaren Gießformen einsetzbar ist.
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Aus der
DE 202011103718 U 1 ist ein Speiser zur Verwendung beim Gießen von Metallen in vertikal teilbaren Gießformen bekannt, der ein erstes Formelement und ein zweites Formelement aufweist, welche den Speiser-Hohlraum zur Aufnahme des flüssigen Metalls begrenzen. Das erste Formelement weist einen Ansetzbereich zum Ansetzen an ein Formmodell oder eine schwenkbare Formplatte auf. Der Ansetzbereich ist mit einer Durchtrittsöffnung für das flüssige Metall versehen, wobei die Mittenachse der Durchtrittsöffnung versetzt zum Mittenbereich des ersten Formelementes angeordnet ist. Durch die außermittig angeordnete Durchtrittsöffnung tritt das flüssige Metall während des Gießvorgangs in einem unteren Bereich des Speisers ein und steigt innerhalb des Speisers auf. Um eine Brechkante auszubilden und die auf den Speiser einwirkenden Kräfte beim Verdichten des die Gießform ausbildenden Formmaterials aufnehmen zu können, weist der Speiser als erstes Formelement eine stauchbare Tülle auf, der sich beim Verdichten des Formmaterials irreversibel verformt.
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DE 102005008324 A1 offenbart einen Speiser mit einer beweglichen Tülle, welcher einfach verpackt und transportiert werden kann, weil die Tülle in den Speiserhohlraum verfahren werden kann, sich jedoch bei mittig angeordneter Durchtrittsöffnung weniger gut in vertikal-teilbaren Gießformen einsetzen lässt, weil der metallostatische Druck über der Durchtrittsöffnung zu gering ist bzw. das flüssige Metall nicht vollständig aus dem Speiserhohlraum auslaufen kann.
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Speiser werden häufig auf Zentrierdornen, die auch als Federdorn ausgebildet sein können, montiert. Bei starren Zentrierdornen stößt diese sich z.B. durch den Deckel beim Komprimieren des Sandes. Der Federdorn fängt die Bewegung ab, indem er sich über einen Federmechanismus in der Länge verkürzt.
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Ein anderes, aus dem Stand der Technik bekanntes Problem bei Speisern für den Einsatz in vertikal teilbaren Gießformen ist, dass die Speiser bei der Verdichtung des Formstoffes, der den Speiser umgibt, verkanten bzw. oder verdrehen können, was dazu führt, dass die zwischen Speiser und Gussstück entstehende Brechkante nicht wie gewünscht ausgebildet wird und/oder der Zentrierdorn, der dann nicht mehr genau mit horizontaler Achse ausgerichtet ist, nicht mehr aus dem Speiser gezogen werden kann. Ohne bzw. bei nicht richtig angeordneter Brechkante ist eine aufwendigere Nachbearbeitung des Gussstücks erforderlich, wie beispielsweise ein zusätzlicher bzw. ein aufwendigerer Schleifschritt.
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Aufgabe der Erfindung
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Speiser für den Metallguss bereitzustellen, der möglichst universell einsetzbar ist und es erlauben soll Eigenschaften des Speisers einfach bedarfsgerecht zu modifizieren.
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Der Speiser soll sich bei einem Einsatz als Seitenspeiser, z.B. für den Einsatz in vertikal teilbaren Gießformen, bei horizontaler Ausrichtung in Bezug auf die Durchtrittsachse gegen Verkanten und Verdrehen sicher anordnen lassen. Der Speiser soll nach dieser Ausgestaltung für vertikal teilbare Gießformen geeignet sein, für welche ein auseichender metallostatischer Druck für ein gutes Nachfließen des flüssigen Metalls bereitzustellen ist. Der Speiser soll verhindern, dass sich eine bewegliche Tülle im Hohlraum verlieren oder verkanten kann, wenn der Speiser als Seitenspeiser eingesetzt wird.
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Nach einer Ausgestaltung soll sich der Speiser einfach verpacken und transportieren lassen und sich bei der Gießformherstellung schnell und einfach handhabbar am Gießformmodell anbringen lassen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Diese und andere Aufgaben werden mit einem Speiser bzw. Set gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche oder werden nachfolgend erläutert.
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Der Speiser ist zur Verwendung beim Metallguss vorgesehen und umfasst:
- einen Speiserkörper, der ein oder mehrteilig ausgeführt ist und einen Speiserhohlraum umspannt, wobei der Speiserhohlraum zumindest zwei Öffnungen aufweist, wobei eine Öffnung eine Durchtrittsöffnung ist und eine weitere gegenüberliegende Öffnung eine Deckelöffnung ist und die Deckelöffnung durch einen Deckel verschlossen bzw. verschließbar ist, und
- a) wobei der Deckel auf der dem Speiserhohlraum zugewandten Seite - zumindest eine Führung für eine Tülle umfasst, die sich in den Speiserhohlraum erstreckt,
oder
- b) wobei der Deckel, auf der dem Speiserhohlraum zugewandten Seite zumindest ein Aufnahmemittel für mit dem Deckel wahlweise verbindbare Funktionsglieder aufweist, und das Funktionsglied mit dem Deckel durch Einfügen in das zumindest eine Aufnahmemittel verbunden ist und sich das Funktionsglied in den Speiserhohlraum erstreckt, wobei das Funktionsglied aus einem oder mehreren Mitgliedern der Gruppe umfassend:
- - zumindest eine Führung für eine Tülle,
- - zumindest einen Williamskern, und
- - zumindest einen Finger für oder aus einem metallurgischen Zusatz, insbesondere als Impfling,
ausgewählt ist.
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Nach der Ausführungsform a) ist die Führung Bestandteil des Deckels, d.h. integraler Bestandteile des Deckels, und insbesondere nahtlos mit diesem verbunden und aus demselben Material. Nach der Ausführungsform b) ist das Funktionsglied, wenn in das Aufnahmemittel eingefügt mit dem Deckel verbunden und vor Verbindung mit dem Deckel einzeln handhabbar. Das Funktionsglied kann zerstörungsfrei lösbar von dem Aufnahmemittel ausgebildet sein, kann aber auch so ausgebildet sein, dass nachfolgendes Lösen von dem Deckel, ob zerstörungsfrei oder nicht, nicht mehr vorgesehen ist.
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Der Speiser weist vorzugsweise eine bewegliche Tülle zum Einsetzen in die Durchtrittsöffnung und eine Führung für die Tülle auf.
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Genauso betrifft die vorliegende Erfindung ein Set zum Aufbau eines Speisers umfassend separat voneinander zumindest einen Speiserkörper, einen Deckel und zumindest ein Funktionsglied, wobei:
- a) der Speiser einen Speiserkörper umfasst, der ein oder mehrteilig ausgeführt ist und einen Speiserhohlraum umspannt, wobei der Speiserhohlraum zumindest zwei Öffnungen aufweist, wobei eine Öffnung eine Durchtrittsöffnung ist und eine weitere gegenüberliegende Öffnung eine Deckelöffnung ist;
- b) der Deckel zum Verschließen der Deckelöffnung ausgebildet ist, wobei der Deckel, auf der dem Speiserhohlraum zugewandten Seite zumindest ein Aufnahmemittel für mit dem Deckel wahlweise verbindbare Funktionsglieder aufweist; und
- c) wobei das zumindest eine Funktionsglieder mit dem Deckel durch Einfügen in das zumindest eine Aufnahmemittel verbindbar ist, so dass sich das Funktionsglied bei aufgesetztem Deckel, in den Speiserhohlraum erstreckt, wobei das zumindest eine Funktionsglied aus einem oder mehrere Mitgliedern der Gruppe umfassend:
- - zumindest eine Führung für eine Tülle,
- - zumindest einen Williamskern, und
- - zumindest einen Finger für oder aus einem metallurgischen Zusatz, insbesondere als Impfling,
ausgewählt ist.
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Die Funktionsglieder weisen z.B. an Ihrem einen Ende Einschübe zum Einfügen bzw. Einstecken in das oder die Aufnahmemittel auf.
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Das Set umfasst insbesondere mindestens zwei Funktionsglieder, die jeweils mit dem Deckel durch Einfügen in das eine oder die mehreren Aufnahmemittel verbindbar sind.
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Der Speiser bzw. das Set können zum Gießen von Metallen in vertikal teilbaren Gießformen eingesetzt werden bzw. zur Herstellung von vertikal teilbaren Gießformen.
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Der erfindungsgemäße Speiser umfasst zumindest einen Speisekörper sowie einen Deckel, wobei der Speiserkörper eine Durchtrittsöffnung für das flüssige Metall und eine Deckelöffnung aufweist.
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Der Deckel ist aus Metall oder Kunststoff, insbesondere aus Kunststoff, und kann, wenn aus Kunststoff durch Spitzgießen oder Tiefziehen und wenn aus Metall durch Tiefziehen oder Fließpressen hergestellt werden.
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Der Deckel weist nach einer bevorzugten Ausgestaltung eine Deckelplatte mit einer sich von der Deckelplatte in einem Winkel von 120° bis 60°, insbesondere etwa rechtwinkelig, weg erstreckende Deckelwand auf, wobei die Deckelwand sich an den inneren und/oder äußeren Öffnungsrand des Speisekörpers anlegt und so eine kraftschlüssige Verbindung ausbildet, zumindest abschnittsweise, vorzugsweise umlaufend.
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Vorzugsweise legt sich die Deckelwand an den inneren Öffnungsrand des Speisekörpers an. Weiter bevorzugt erstreckt sich die Deckelplatte über die Ansatzstelle der Deckelwand hinaus und bildet so eine umlaufende Krempe, die sich auf den oberen Öffnungsrand des Speiserhohlraums auflegt.
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Der Deckel weist über der Mittenachse der Durchtrittsöffnung im Speiserkörper vorzugsweise eine Ausnehmung im Deckel auf durch die ein Zentrierdorn geführt wird. Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das Ende des Zentrierdorns nicht rotationssymmetrisch ausgebildet, sondern z.B. in der Draufsicht oval, viereckig oder dreieckig, damit sich der Speiser verdrehsicher an der Modellplatte festlegt, weil die Ausnehmung eine analoge Form hat und somit den Zentrierdorn verdrehgesichert umfasst. Bei der Verwendung als Seitenspeiser ist die Verwendung eines Zentrierdorns und die Ausnehmung im Deckel gewünscht.
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Wenn die Formstoff verdichtet wird, führt dies dazu, dass sich der Speiser auf die Modellplatte zu bewegt und der Zentrierdorn sich weiter durch die Ausnehmung schiebt. Weiterhin wird die Tülle, wenn vorhanden, zusammengeschoben oder in den Speiserhohlraum eingeschoben oder der Speiserkörper ist zweiteilig ausgebildet und schiebt sich zusammen (wenn z.B. keine Tülle eingesetzt wird).
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Die Tülle dient als Verlängerung der Durchtrittsöffnung zum Ansetzen an eine Modellplatte und zur Ausformung einer Brechkante, insbesondere eine schwenkbare Modellplatte. Über die Tülle und die Durchtrittsöffnung tritt beim Einfüllen der Metallschmelze in die Gießform das flüssige Metall in den Speiserhohlraum ein. Der Speiserhohlraum ist beim Gießvorgang für die Aufnahme und die verzögerte Abgabe von flüssigem Metall über die Durchtrittsöffnung vorgesehen. Die Metallschmelze fließt dann während des Schrumpfvorganges des Gussstücks bis zum vollständigen Erstarren des Gussstückes aus dem Speiserhohlraum durch die Durchtrittsöffnung des Speiserkörpers über die Tülle oder der Speiserkörper bildet selbst eine Tülle aus, in das Gussstück zurück. Die Tülle kann hierzu, wenn sie aus Metall oder Kunststoff besteht, bereits aufgelöst sein, wobei dann der umgebende abgebundene Formsand die Verbindung zum Gussstück herstellt.
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Die Tülle kann auch integraler Teil des Speiserkörpers sein und besteht dann vorzugsweise aus demselben Material wie der Speiserkörper. Nach einer solchen Ausgestaltung umfasst dann der Speiserkörper zwei Speiserkörperschalen, wobei die Tülle Teil der ersten Speiserkörperschale ist und die erste Speiserkörperschale die Durchtrittsöffnung aufweist. Die erste Speiserkörperschale läuft in der zweiten Speiserkörperschale verschieblich. Die zweite Speiserkörperschale weist den Deckel auf. Die Durchtrittsöffnung ist dann gleich der Aus- bzw. Eintrittsöffnung für das flüssige Metall bzw. der Durchlass zum Speiserhohlraum, dort wo das flüssige Metall aus dem Hohlraum der Gussform in den Speiser aufsteigt bzw. zurückläuft. Die erste Speiserkörperschale und die zweite Speiserkörperschale umspannen den Speiserhohlraum.
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Die Durchtrittsöffnung des Speiserkörpers ist nach einer fakultativen Ausgestaltung im Anwendungszustand so angeordnet, dass sich der überwiegende Volumenanteil des Speiserhohlraums oberhalb der Mittenachse der Durchtrittsöffnung befindet. Durch diese Anordnung der Durchtrittsöffnung ist gewährleistet, dass nachdem sich beim Metallguss der Speiserhohlraum mit flüssigem Metall aufgefüllt hat, beim Erkalten des flüssigen Metalls in dem Gussstück ein noch ausreichender metallostatischer Druck des noch flüssigen Metalls im Speiserhohlraum ausbildet, der für ein ausreichendes Nachspeisen in das Gussstück sorgt und die sogenannte Lunkerbildung zumindest vermindert. Der Speiser ist nach dieser Ausgestaltung z.B. für den Einsatz beim Gießen von Metallen in vertikal teilbaren kastenlosen Gießformen vorgesehen, insbesondere Disamatic-Formmaschinen der DISA Industries A/S.
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Der Williamskern und der Finger weisen eine Länge auf, die es erlaubt, dass dieser bzw. dessen Ende jeweils in das aufsteigende flüssige Metall eintaucht.
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Nach einer Ausgestaltung weist der Deckel des Speisers eine sich in den Speisehohlraum erstreckende Führung auf, welche ein Verlieren der beweglichen Tülle und/oder ein Verkanten, im Speiserhohlraum verhindern soll. Dabei erstreckt sich die Führung in Richtung der Durchtrittsöffnung. Die Führung für die Tülle kann z.B. als Raumteiler oder als Laufbuchse oder Laufschiene ausgebildet sein. Die Führung erstreckt sich vom Deckel in den Speiserhohlraum hinein, insbesondere zumindest 50%, vorzugsweise zumindest 75% der möglichen Wegstrecke im Speiserhohlraum. Nach einer Ausgestaltung erstreckt sich die Führung vom Deckel bis auf den gegenüberliegenden Speiserboden des Speiserhohlraums und stützt so den Deckel ab.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Beim vertikalen Anbringen des erfindungsgemäßen Speisers an der Modellplatte wird der Speiser auf einen Zentrierdorn aufgesetzt. Dies kann erfolgen, wenn die Modellplatte horizontal angeordnet ist und bevor diese in eine vertikale Position geschwenkt wird. Die Tülle bleibt auch während des Verdichtens der Formstoffmischung an dieser Position, so dass sichergestellt ist, dass unmittelbar am Gussstück eine definierte Brechkante bereitgestellt wird. Die Tülle dichtet den Speiserhohlraum gegen das Eindringen von Formstoff ab und fungiert als Brechkern, der einen minimalen Speiserrest nach dem Abschlagen des Speisers garantiert. Das Nachschleifen des Gussstückes an der Brechkannte reduziert sich dabei auf ein Minimum und kann oftmals sogar unterbleiben. Die Tülle kann auch integraler Teil des Speiserkörpers sein.
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Der Speiserkörper bewegt sich beim Verdichten des Formstoffes relativ zur Tülle auf das Modell zu. Hierbei schiebt sich die Tülle entweder in die Durchtrittöffnung des Speiserkörpers (verschiebliche Tülle) und/oder wird in sich selbst komprimiert (komprimierbare Tülle), z.B. entlang von Faltungen, so dass sich diese wie eine Ziehharmonika zusammenschieben lässt. Ist die Tülle integraler Teil des Speiserkörpers schieben sich die beiden Speiserteile, die den Speiserkörper bilden, zusammen.
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Zum Gussstück bzw. Formhohlraum hin kann die Tülle auf der Modellplatte oder einem Fuß des Zentrierdorns aufstehen. Auf diese Weise wird eine Verbindung zwischen dem Formhohlraum und der Tülle ausgebildet.
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Der Speiserkörper kann aus jedem im Stand der Technik bekannten isolierenden und/oder exothermen Material gebildet sein. Unter anderem sind exotherme Materialien, wie in der
DE 19925167 offenbart, als mögliche Speisermaterialien denkbar. Speisergrundkörper aus isolierendem Material sind ebenfalls geläufig und praktikabel. Mögliche Materialien sind dem einschlägigen Fachmann geläufig. Abhängig vom jeweiligen Gussstück können exotherme und/oder isolierende Speiser bevorzugt sein.
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Die Ausnehmung für den Zentrierdorn und die Durchtrittsöffnung sind gegenüberliegend angeordnet, dergestalt, dass sich bei vertikaler Ausrichtung des Speisers in einem funktionsgemäßen Anwendungszustand der überwiegende Volumenanteil des Speiserhohlraums, d.h. z.B. mindestens 55 Volumenprozent des Speiserhohlraums oberhalb der Mittenachse durch die Durchtrittsöffnung befindet, bevorzugt mindestens 60 Volumenprozent, insbesondere mindestens 75 Volumenprozent.
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Der Speiserkörper kann an sich jede beliebige Form haben. Insbesondere bildet dieser eine Wannenform mit Durchtrittsöffnung und gegenüberliegender Deckelöffnung aus. Die Deckelöffnung wird von dem Deckel verschlossen.
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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung hat der Speiserkörper die Form eines Quaders (einschließlich eines an den Kanten abgerundeten Quaders), aufweisend zumindest zwei Längsseiten, zwei Querseiten sowie je eine Kopf- und Fußseite. Nach einer bevorzugten Ausgestaltung weisen die Längsseiten eine größere Fläche auf als die Querseiten. Die Kopf- und Fußseiten einerseits sowie die beiden Längsseiten andererseits weisen vorzugsweise jeweils gleichgroße Flächen auf. Bevorzugt weisen die Kopf- und die Fußseite eine größere Fläche auf als die beiden Längsseiten. Die Fußseite ist die der Formplatte zugewandte Seite. An dieser befindet sich nach einer Ausgestaltung die Tülle. Die Kopfseite weist die Deckelöffnung auf, die mit dem Deckel verschließbar ist. Die Kopfseite kann lediglich eine umlaufende Öffnungsrand, gebildet von den Speiserwänden, aufweisen
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Nach einer anderen Ausgestaltung hat der Speiserkörper die Form eines zur Fußseite geschlossen und zur Kopfseite geöffneten Tubus. An der Fußseite befindet sich die Tülle mit der Durchtrittsöffnung, bzw. nur eine Durchtrittsöffnung. Die Kopfseite nimmt den Deckel auf
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Die Öffnungen für den aufzusetzenden Deckel ist bevorzugt größer als die Durchtrittsöffnung für die Tülle, insbesondere nimmt die Öffnung die gesamte Kopffläche abgesehen von der Wandstärke des Speiserkörpers ein.
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Die Tülle wird nach einer Ausgestaltung durch die Deckelöffnung in die Durchtrittsöffnung eingesetzt (z.B. eine bewegliche Tülle).
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Unter einer Tülle, insbesondere einer beweglichen Tülle, wird im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere ein rohrähnlicher Körper verstanden, wie in
DE 102005008324 A1 beschrieben. Neben der rohrförmigen Tülle, d. h. mit einem runden Querschnitt, sind darüber hinaus auch beispielsweise ovale, vier- oder mehreckige Geometrien möglich. Die Tülle verjüngt sich insbesondere zu ihrem vom Speiserkörper abgewandten Ende hin, weil sie z.B. konisch zuläuft.
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Die Tülle, insbesondere die bewegliche Tülle, kann unterschiedliche Längen aufweisen. Übliche Längen liegen in etwa zwischen 15 mm und 300 mm, insbesondere zwischen 35 mm und 100 mm. Die Länge der Tülle wird so gewählt, dass mindestens der Abstand zwischen dem Speiser vor dem Formen und dem Formmodell bzw. der Gießform überbrückt wird. Der Innendurchmesser der Tülle kann im Prinzip beliebig gewählt werden, wobei die Öffnung groß genug sein sollte, um das Fließen der Metallschmelze in bzw. aus dem Speiser während des Gieß- und Erstarrungsvorgangs zu gewährleisten. Der Durchmesser der Tülle orientiert sich am Durchmesser der Öffnung für die Tülle, da nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Tülle in den Speiserkörper hineingesteckt wird.
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Die Tülle, insbesondere die bewegliche Tülle, kann jede beliebige und im Einzelfall geeignete Länge, Wandstärke und Durchmesser aufweisen. Dabei wird die Wandstärke in Abhängigkeit von dem verwendeten Material in der Regel zwischen 0,1 mm und 10 mm, insbesondere zwischen 0,3 mm und 0,5 mm liegen.
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Die Tülle, insbesondere die bewegliche Tülle, kann aus einem geeigneten Werkstoff, der eine entsprechende Festigkeit aufweist und keine störenden Reaktionen auf das zu speisende Gussstück ausübt, gebildet werden. Solche Materialien sind beispielsweise Metall, Kunststoff, Pappe oder ähnliche Materialien. In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Tülle aus Metall und insbesondere aus einem dem Gussprogramm ähnlichen Werkstoff, wie beispielsweise Aluminium-, Eisen- oder Stahlblech.
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Die Tülle, insbesondere die bewegliche Tülle, weist in einer Ausgestaltung an ihrem dem Speiserhohlraum zugewandten Ende einen Anschlag auf. Der Anschlag ist an einer solchen Position an der Tülle angeordnet, dass er sich noch innerhalb des Speiserhohlraums befindet, wenn die Tülle maximal herausgezogen ist. Beim Herausziehen der Tülle aus dem Speiserkörper gelangt der Anschlag an eine Fläche im Speiserhohlraum, welche sich an die Durchtrittsöffnung anschließt. Der Anschlag kann im Prinzip beliebig ausgebildet sein und legt sich vorzugsweise an den Speiserboden im Speiserhohlraum an.
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Der Anschlag mit dem sich die Tülle in der Durchtrittsöffnung festsetzt, kann beispielsweise als eine oder mehrere Verdickungen an der Außenseite der Tülle ausgebildet sein und umläuft die Tülle vorzugsweise entlang ihres Umfangs. Ebenfalls sind einzelne Vorsprünge als Anschlag möglich. Üblicherweise ist der Anschlag aus demselben Material wie die Tülle gebildet. Es ist jedoch auch möglich, dass der Anschlag aus einem unterschiedlichen Material gebildet wird. Bevorzugt ist sowohl die Tülle als auch der Anschlag kreisrund ausgebildet, wobei der Anschlag die Tülle am oberen Ende wie eine Hutkrempe umläuft.
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Die Dimensionierung der Länge der beweglichen Tülle und der Höhe des Speiserhohlraums werden vorzugsweise in der Weise aufeinander abgestimmt, dass in der eingeschobenen Position, in welcher die Speiser gewöhnlich transportiert werden, die Tülle so vollständig in den Speiserhohlraum des Speiserkörpers eingeschoben ist, abgesehen ggf. von der Wandstärke der Durchtrittsöffnung, das sie sich nicht mehr aus der Durchtrittsöffnung heraus erstreckt.
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In den beschriebenen Ausgestaltungen kann es auch bevorzugt sein, dass die Tülle teleskopartig und/oder ziehharmonikaartig ineinander schiebbar ist, wie z.B. in
DE 102013209775 oder
DE 202011103718 U offenbart.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist in einem funktionsgemäßen Anwendungszustand bei horizontaler Ausrichtung des Speisers die Durchtrittsöffnung am unteren Ende des Speiserkörpers angeordnet.
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Der Deckel ist aus Kunststoff oder Metall, z.B. einem dem Gussprogramm ähnlichen Metall, wie beispielsweise Aluminium-, Eisen- oder Stahlblech.
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Der Deckel weist auf der dem Speiserhohlraum zugewandten Seite zumindest ein Aufnahmemittel für mit dem Deckel wahlweise verbindbare Funktionsglieder, wobei das Funktionsglied mit dem Deckel durch Einfügen in das zumindest eine Aufnahmemittel verbunden ist und sich das Funktionsglied in den Speiserhohlraum erstreckt, wobei das Funktionsglied aus einem oder mehreren Mitgliedern der Gruppe umfassend:
- - zumindest eine Führung für eine Tülle,
- - zumindest einen Williamskern, und
- - zumindest einen Finger für oder aus einem metallurgischen Zusatz, insbesondere als Impfling,
ausgewählt ist.
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Die Führung bildet ggf. zusammen mit inneren Wandabschnitten des Speiserkörpers einen Schacht aus, in welcher die Tülle beweglich ist, insbesondere in den Speiserhohlraum hinein und aus dem Speiserhohlraum heraus, bis die Tülle auf dem Anschlag aufsitzt. Die Führung erstreckt sich vom Deckel weg in den Speiserhohlraum hinein in Richtung auf den Speiserboden.
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Ggf. kann sich die Führung auch auf dem Speiserboden abstützen, weil dies dem Deckel eine zusätzliche Stabilität beim Komprimieren der Formstoffmischung verleiht.
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Die Führung kann als Finne ausgebildet sein, die als Raumteiler wirkt, und so angeordnet ist, dass die bewegliche Tülle innerhalb einer ersten Zone des Speiserkörpers beweglich und verschiebbar ist, sich jedoch nicht in dem weiteren Speiserhohlraum „verlieren“ kann, weil die Finne verhindert, dass sich die Tülle schräg stellen kann.
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Die Finne erstreckt sich in Richtung der Durchtrittsöffnung und ist so angeordnet, dass die Tülle in den Speiserhohlraum hinein verschiebbar ist, sich jedoch nicht in dem Speiserhohlraum verkanten oder verlieren kann.
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Die Führung wirkt nach einer Ausgestaltung als Raumteiler für die Tülle nicht jedoch für das flüssige Metall und unterteilt den Speiserhohlraum in zwei Zonen, eine erste Zone in der die Tülle beweglich gelagert ist, wenn diese zumindest überwiegend, oder sogar vollständig im Speiserhohlraum, aufgenommen ist, und eine zweite Zone in die die Tülle nicht gelangen kann, weil die Führung bzw. Finne den Zugang der Tülle zur zweiten Zone versperrt. Die Tüllenachse ist in der ersten Zone in derselben Richtung angeordnet wie die Mittenachse der Durchtrittsöffnung so dass die Tülle durch die Durchtrittsöffnung rutschen kann, wenn sie der Schwerkraft folgt, bis sie sich mittels eines Anschlages an der Durchtrittsöffnung festlegt.
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Der Raumteiler bzw. die Finne ragt in den Speiserhohlraum hinein und unterteilt den Speiserhohlraum in zumindest eine erste und zweite Zone, wobei erste Zone die Durchtrittsöffnung für die Tülle aufweist. Beim Einschieben der Tülle in den Speiserhohlraum kann sich die Tülle nicht mehr im Speiserhohlraum „verlieren“ oder verdrehen, sondern ist in der ersten Zone so „gefangen“, dass die Tüllenachse in Richtung der Mittenachse ausgerichtet ist. Der Raumteiler bzw. die Finne ist insofern auch eine Führung für die Tülle, ohne dass die Tülle mit dem Raumteiler beweglich verbunden ist.
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Es kann aber auch eine Führung für die Tülle in Form einer Laufbuchse oder Laufschiene vorgesehen sein, so dass die Tülle in/an der Führung längs der Tüllenachse bzw. der Mittenachse der Durchtrittsöffnung verfahrbar ist und insofern Tülle und Führung beweglich verbunden sind.
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Hierzu ist die Tülle mit der Führung längs eines Hubweges verfahrbar verbunden, z.B. kann die Tülle eine oder mehrere Nuten aufweisen, z.B. verteilt um die Krempe der Tülle, in die jeweils Stege der Führung eingreifen. Anderseits kann die Führung einen Stift bereitstellen und ein Loch in der Krempe der Tülle, das die Tülle längs des Stiftes führt. Auch ist es möglich, dass die Tülle Klammergriffe aufweist, die beidseits gegenüberliegend in Nuten einer Laufschiene an der Führung eingreifen.
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In einer anderen Ausgestaltung erstreckt sich vom Deckel weg eine rohrförmige Führung in Form einer Laufbuchse. Das Rohr weist einen größeren Durchmesser als die Tülle samt dem Anschlag auf, so dass die Tülle innerhalb des Rohres verschiebbar ist und sich nicht Verkanten kann.
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Nach einer anderen Ausgestaltung ist das Funktionsglied ein Williamskern. Dies ist ein i.d.R. kegelförmig spitz zulaufender Kern, der von oben oder bei einem Seitenspeiser auch horizontal in den Speiserhohlraum hineinreicht, mit dem Ziel, die Erstarrung des flüssigen Metalls durch den eintretenden Sandkanteneffekt oder dadurch, dass dieser exotherm ist herauszuzögern.
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Nach einer anderen Ausgestaltung-ist das Funktionsglied ein Finger für oder aus einem metallurgischen Zusatz, z.B. als Impfling. Der metallurgische Zusatz kann insbesondere für den Eisenguss eingesetzt werden. Eine auf FeSi-Basis zusammengesetzte Legierung zur Behandlung von Gusseisenschmelzen bewirkt eine Verbesserung des Keimhaushaltes und Verringerung der Neigung zur Weißerstarrung. Der metallurgische Zusatz kann ein aus einer Impflegierung gepresster oder gegossener Körper sein.
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Der metallurgischen Zusatz kann z.B. zur Veredelung des (AI+Si) - Eutektikums von Aluminium-Silizium-Legierungen verwendet werden. Die Zugabe von Natrium oder Strontium als metallurgischem Zusatz bei untereutektischen und eutektischen Aluminium-Silizium-Legierungen verbessert z.B. die mechanischen Eigenschaften und die Qualität der Gussstücke.
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In einer weiteren Ausgestaltung weist der Deckel Stabilisierungsrippen auf. Dies hat den Vorteil, dass der Deckel, der aus unterschiedlichen Materialien, wie beispielsweise aus Kunststoff oder Metall, bspw. Aluminium gebildet sein kann, eine zusätzliche Steife erhält, die bewirkt, dass beim Komprimieren des Formstoffs kein Formstoff in den Speiserhohlraum eindringen kann, da dies unerwünscht ist und negative Auswirkungen auf die Qualität des Gussstückes haben kann. Der Deckel wird in einer Ausgestaltung an den Speiserkörper geklebt bzw. geklemmt, bevorzugt geklebt, beispielsweise mit einem dem Fachmann geläufigen Kaltkleber.
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In einer weiteren Ausgestaltung weist der Deckel eine Ausnehmung für einen Zentrierdorn auf. Dabei ist die Ausnehmung für den Zentrierdorn auf derselben gedachten Mittenachse durch die Durchtrittsöffnung angeordnet, sodass der Zentrierdorn, sowohl durch die Durchtrittsöffnung für die Tülle als auch durch die Ausnehmung im Deckel geführt werden kann. Mithilfe der im Deckel angeordneten Ausnehmung für die Dornspitze des Zentrierdorns wird ein vereinfachtes Aufsetzen auf den Zentrierdorn bzw. Ansetzen des Speisers am Formmodell erreicht. Die Ausnehmung korrespondiert bevorzugt formschlüssig mit der Außenkontur einer in die Ausnehmung einführbaren Zentrierdornspitze und sichert so den Speiser gegen Verdrehen. Auch kann der Zentrierdorn den Deckel stützen, wenn er im Randbereich der Ausnehmung auf dem Zentrierdorn während des Abformens aufliegt.
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Der Speiser kann, abhängig von dem zu gießenden Werkstück, unterschiedliche Volumina für die aufzunehmende Metallschmelze aufweisen. Üblicherweise weist ein erfindungsgemäßer Speiser ein Volumen von 0,01 bis 35 I, insbesondere 0,03 bis 3,1 l auf.
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In einer anderen erfindungsgemäßen Ausgestaltung weist der Speiser zumindest eine Stützvorrichtung auf. Die Stützvorrichtung ist so ausgelegt, dass sich der Speiser in einer vertikal teilbaren Gießform zumindest teilweise verrutsch- und verdrehsicher positionieren lässt. Der Speiser wird bei vertikal teilbaren Gießformen üblicherweise zunächst auf einen am Formmodell befindlichen Zentrierdorn gesteckt. Das Formmodell ist dabei auf einer horizontal ausgerichteten Formplatte befestigt, welche für die Herstellung der Gießform um 90° geschwenkt und vertikal ausgerichtet wird. Abhängig von der Größe des Speisers jedoch kann es von Vorteil sein, den Speiser an mindestens einer weiteren Stelle neben dem Zentrierdorn (insbesondere über) auf dem Formmodell abzustützen und den Speiser auf diese Weise in Waage zu halten (vor dem Schwenken in die Vertikale) bzw. parallel zur Formplatte nach dem Schwenken in die Vertikale, um ein Wegkippen bzw. Verrutschen auf der horizontal ausgerichteten Formplatte zu verhindern. Der an dem Formmodell befindliche Zentrierdorn wird üblicherweise durch die Durchtrittsöffnung des flüssigen Metalls (Öffnung für die Tülle) des Speisers geführt, um dem Speiser in der kompaktierten Gießform an einer genau vorgegebenen Stelle zu positionieren.
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Die Stützvorrichtung dient dazu den Speiser auf der Modelplatte so zu montieren und abzustützen, so dass der Speiser sich nicht verkantet, wenn die Formstoffmischung um den Speiser herum und insbesondere unter diesem verdichtet wird, weil sich die Stützvorrichtung auf der Formplatte abstützt, wenn der Speise nach dem Verdichten seine Endposition einnimmt. Dann entspricht die Stützhöhe nach einer Ausgestaltung in etwa der Tüllenhöhe nach der Kompression des Formstoffes. Dabei ist die Stütze beabstandet von der Tülle bzw. der Durchtrittöffnung im Bereich des anderen (oberen) Endes des Speisers angeordnet. Im Ergebnis sorgt die Stütze dafür, dass der Speiser mit der Grundplatte parallel zu Modellplatte angeordnet ist und dies auch nachdem der Formstoff verdichtet wurde. Die Stützvorrichtung kann komprimierbar ausgebildet sein.
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Bei Speisern, welche in vertikal teilbaren Gießformen eingesetzt werden, befindet sich bei horizontaler Ausrichtung des Speisers in einem funktionsgemäßen Anwendungszustand der überwiegende Volumenanteil des Speiserhohlraums oberhalb der Durchtrittsöffnung. Folglich kann es vorkommen, dass solche Speiser beim Aufstecken auf den Zentrierdorn kopflastig sind und wegknicken bzw. sich verdrehen können. Dies kann u.a. dazu führen, dass eine sich zwischen Speiser und Gussstück ausbildende Brechkante nicht optimal gebildet wird, was wiederum zu weiteren, kosten- und zeitintensiven Arbeitsschritten führt. Daher kann es gewünscht sein, ein Abknicken oder Verdrehen des Speisers mittels einer Stützvorrichtung zu verhindern, welche den Speiser zusätzlich zu dem Zentrierdorn positionsgenau stabilisiert.
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In einer anderen Ausgestaltung ist die Stützvorrichtung in Form eines komprimierbaren Widerlagers am Speiserkörper befestigt, beispielsweise geklebt. Die Stützvorrichtung ist so positioniert, dass der teilweise kopflastige Speiser beim Aufsetzen auf den am Formmodell befindlichen Zentrierdorn in Waage gehalten wird. Die Widerlager, wie eine Metallfeder, wird beim Komprimieren des Formmaterials irreversibel zusammengedrückt.
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Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung eines erfindungsgemäßen Speiseeinsatzes in vertikal teilbaren Gießformen, insbesondere Disamatic-Formmaschinen.
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Die Erfindung und deren Ausgestaltungen ergeben sich aus den nachfolgenden Figuren, ohne dass die Erfindung auf diese beschränkt wäre. Es zeigen:
- 1: einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Speiser mit beweglicher Tülle, wobei die umlaufende Krempe der Tülle auf dem Speiserboden im Speiserhohlraums aufliegt und der Speiser auf einen Zentrierdorn aufgesetzt ist und der Deckel eine Führung für die Tülle aufweist, die mit dem Deckel einstückig verbunden ist;
- 2: einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Speiser mit Deckel nach 1 nach der Verdichtung des Formstoffs, wobei die Tülle hierdurch in den Speiserhohlraum eine gewisse Wegstrecke eingeschoben ist,
- 3: eine Draufsicht von unten auf den Deckel mit Versteifungsrippen, wobei zur Verdeutlichung der Montage ein Funktionsglied umfassend eine Finne als Raumteiler in ein Aufnahmemittel (Einschub) im Deckel eingeschoben wird;
- 4: eine Draufsicht auf den Deckel nach 3 von oben, wobei das Funktionsglied in eine Führung eingeschoben ist und eine Durchbrechung im Deckel ringförmig umklammert und gleichzeitig verschießt;
- 5: den Speiserkörper mit einem Funktionsglied in Form einer Führung mit einer Laufschiene und zwei weitere Laufschienen, die vom Speiserkörper gebildet werden, wobei Ausnehmungen in der Krempe der beweglichen Tülle jeweils die Laufschiene umklammern, um eine Schlittenführung bereitzustellen;
- 6: die Ausgestaltung nach 5 in einer Explosionsansicht und mit Deckel.
- 7: einen Williamskern, der zur Montage in einen Einschub in dem Deckel eingeschoben wird und zwar in den Einschub, der nach 3 eine Finne aufgenommen hatte;
- 8: einen Williamskern und eine Finne als Raumteiler, jeweils in dem Deckel eingeschoben. Der Williamskern zeigt mit seiner Spitze nach unten, in Bezug auf eine Anordnung als Seitenspeiser mit horizontaler Mittenachse durch die Durchtrittsöffnung bzw. horizontalem Zentrierdorn.
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1 und 2 zeigen einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Speiser 1. Der Speiser weist einen Speiserkörper 2, einen Deckel 3 sowie eine Tülle 4 auf. Der Speiserkörper 2 weist dabei eine Deckelöffnung 9 und eine Durchtrittsöffnung 8 für die Tülle 8 auf. Vom Deckel 3 erstreckt sich eine Führung n Richtung der Durchtrittsöffnung 8 für die Tülle 4. Die Tülle 4 weist an ihrem oberen, zum Speiserhohlraum 6 gewandten Ende, einen Anschlag 10 auf, der als Krempe ausgebildet ist. Die Führung 5 unterteilt den Speiserhohlraum 6 in zwei unterschiedliche Zonen, wobei die untere Zone, welche die Durchtrittsöffnung 8 aufweist, ein geringeres Volumen aufweist als die obere Zone des Speiserhohlraums 6 (bei horizontaler Mittenachse durch die Durchtrittsöffnung 8). Die Tülle 4 des Speisers 1 ist auf einen Zentrierdorn 7 aufgesetzt, welcher an seinem oberen Ende durch eine Ausnehmung 11 im Deckel 3 geführt ist. Das Funktionsglied 5 ist eine Führung, die als Finne ausgebildet ist und als Raumteiler wirkt. Führung meint hier, dass der Raumteiler ein Kompartment im Speiserhohlraum bereitstellt, in dem sich die bewegliche Tülle nicht verlieren kann bzw. ihre Ausrichtung ändern kann.
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2 zeigt den Speiser 1 nach 1, wobei die den Speiser 1 umgebende Formstoffstoffmischung verdichtet wurde und die Tülle 4 somit weiter in den Speiseraum hineingefahren ist und der Zentrierdorn 7 sich weiter durch die Ausnehmung 11 im Deckel geschoben hat und der Deckel 3 zusätzlich auf einer Stützkante 12 des Zentrierdorns 7 ruht. Auch der Raumteiler in Form einer Finne (allgemein Funktionsglied 5) stützt den Deckel 3 auf dem Speiserboden 14 ab.
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3 zeigt die Unterseite eines Deckels 3. Der Deckel 3 weist eine Ausnehmung 11 für einen Zentrierdorn sowie einen Einschub 20 für die Führung 5 in Form einer Finne auf, welche sich bei aufgesetztem Deckel 3 in Richtung des Speisebodens 14 erstreckt. Die Führung 5 weist an dem Deckel 3 zugewandten Ende einen kreisrunden Einsteckadapter 21 auf, der in den Einschub 20 im Deckel verankert werden kann, wobei dann die Durchbrechung 13 im Deckel für den Einschub 20 verschlossen wird und kleine umbiegbare Zähne 22 den Rand der Durchbrechung 13 umgreifen und den Einsteckadapter 21 fest mit dem Einschub 20 verbinden. Ein Steg 23 an dem Einsteckadapter 21 kann als Verdehsicherung dienen, weil der Steg 23 in eine Nut 24 entlang der Einschubwand 25 des Einschubs 20 eingreift.
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Die Unterseite des Deckels 3 weist Stabilisierungsrippen 19 auf, welche dem Deckel 3 zusätzliche Steifigkeit verleihen. Der Deckel 3 kann beispielsweise auf die Deckelöffnung 9 des Speiserkörpers 2 geklebt werden. Die Ausnehmung 11 für den Zentrierdorn 7 hat die Form eines länglichen Schlitzes mit zwei parallelen Kanten und abgerundeten Ecken. Auf diese Weise sitzt der Speiser 1 verdrehsicher auf dem Zentrierdorn 7. Die Ausnehmung 11 für den Zentrierdorn 7 ist auf der Unterseite des Deckels von einer abgesenkten Stützfläche 30 umgeben, die dazu dienen kann, sich auf der Stützkante 12 des Zentrierdorns 7 abzustützen, wenn die umgebende Formstoffmischung verdichtet ist und der Zentrierdorn 7 insofern weiter durch die Ausnehmung 11 geschoben ist.
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4 zeigt eine Draufsicht auf den Deckel 3 nach 3. Der Deckel 3 weist eine Ausnehmung 11 für einen Zentrierdorn 7 sowie einen Einschub 20 für die Führung 5 in Form einer Finne auf. Der Einsteckadapter 21 ist in den Einschub 20 im Deckel eingesteckt, womit die Durchbrechung 13 im Deckel verschlossen ist. Die Zähne 22 umgreifen die Kante Einschubwand 25 / Deckelplatte 26 und legen den Einschubadapter 21 an der Einschubwand 25 fest.
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Sichtbar ist noch die umlaufende Deckelwand 29 mit der sich der Deckel kraftschlüssig entlang der inneren Speiserwände in den Speisehohlraum einschieben lässt. Die Deckelplatte geht über die Ansatzstelle der Deckelwand hinaus und bildet eine umlaufende Deckelkrempe, die sich auf den oberen Öffnungsrand 28, gebildet von den Speiserwänden, auflegt.
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5 zeigt eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Speiser 1 in einer quaderförmigen Ausgestaltung ohne Deckel. Der Speiserkörper 2 weist dabei zwei Längsseiten 15, 15' (nur eine Längsseite sichtbar), zwei Querseiten 16, 16' (nur eine Querseite sichtbar) sowie eine Kopfseite 17 und eine Fußseite 18 auf. Auf der Kopfseite 17 befindet sich die Deckelöffnung 9, in welche ein Deckel 3 einsteckbar ist.
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In die Durchtrittsöffnung 8 ist eine bewegliche Tülle 4 eingesteckt. Die Tülle weist eine umlaufende Krempe 10 auf. In der Krempe 10 sind in den äußeren Umfang drei schwalbenschwanzförmige Nutöffnungen 31 eingebracht. In diesen läuft jeweils ein Schwalbenschwanz-Steg 32. Zwei Schwalbenschwanz-Stege 32 sind in dem Speiserhohlraum an den Speiserwänden nahe der Durchtrittsöffnung 8 angeordnet und ein Schwalbenschwanz-Steg 32' senkt sich als Führung 5 vom Deckel 3 herab. Die Schwalbenschwanz-Stege 32 sind jeweils parallel zur Mittenachse angeordnet. Die Führung 5 ist als eine die Translation der Tülle 4 erlaubende Gleitführung ausgeführt. Die Schwalbenschwanzführung verhindert das Ausheben aus der Gleitschiene.
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6 zeiget die Ausführungsform nach 5 in einer Explosionszeichnung mit Deckel 3. Der Schwalbenschwanz-Steg 32 senkt sich als Führung vom Deckel 3.
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Ein Einsteckadapter 21 ist wie in 3 und 4 zum Einführen in den Einschub 20 im Deckel vorgesehen, womit die Durchbrechung 13 im Deckel verschlossen wird. Die Zähne 22 legen den Einsteckadapter 21 sicher im Einschub 20 fest.
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In 7 ist ein Williamskern mit Einsteckadapter 21 gezeigt. Die Spitze des Williamskerns 32 zeigt zum Speiserboden 14. Ein solcher Williamskern 33 ist in erster Linie für eine Speiseranordnung mit vertikal geführter Mittelachse vorgesehen, d.h. für horizontal teilbare Formen. Äußerlich ähnlich dem Williamskern kann auch der Finger für oder aus einem metallischen Zusatz ausgestaltet sein. An der Spitze befindet sich dann der metallische Zusatz, wie das Impfmetall.
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Der Deckel 3 in 8 ist für einen Speiser 1 für vertikal teilbare Formen vorgesehen. Die Spitze 34 des Williamskerns 33 zeigt nach unten, wenn die Mittenachse horizontal angeordnet ist. Der Williamskerns 33 wird in mehrere der durch die Gitterstreben geschaffene Aussparungen als Einschub in der Deckelrückwand zwischen die Stabilisierungsrippen 19 gesteckt. Gleichzeitig ist als weiteres Funktionsglied 5' ein Raumteiler in Form einer Finne in den Deckel 3 gesteckt.
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Bezugszeichenliste:
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- 1
- Speiser
- 2
- Speiserkörper
- 3
- Deckel
- 4
- Tülle
- 5, 5'
- Funktionsglied / Führung / Raumteiler
- 6
- Speiserhohlraum
- 7
- Zentrierdorn
- 8
- Durchtrittsöffnung
- 9
- Deckelöffnung
- 10
- Tüllenkrempe als Anschlag
- 11
- Ausnehmung im Deckel für Zentrierdorn
- 12
- Stützkante am Zentrierdorn
- 13
- Durchbrechung im Deckel
- 14
- Speiserboden
- 15, 15'
- Längsseiten
- 16, 16'
- Querseiten
- 17
- Kopfseite
- 18
- Fußseite
- 19
- Stabilisierungsrippen
- 20
- Einschub / Aufnahmemittel
- 21
- Einsteckadapter
- 22
- Zähne
- 23
- Steg
- 24
- Nut
- 25
- Einschubwand
- 26
- Deckelplatte
- 27
- Deckelkrempe
- 28
- Öffnungsrand, gebildet von den Speiserwänden
- 29
- Deckelwand
- 30
- Stützfläche
- 31
- Nutöffnungen
- 32
- Schwalbenschwanz-Steg
- 33
- Williamskern
- 34
- Spitze des Williamskerns
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3423220 A1 [0009, 0012]
- DE 202011103718 U [0013, 0056]
- DE 102005008324 A1 [0014, 0049]
- DE 19925167 [0042]
- DE 102013209775 [0056]
