DE2402868C2

DE2402868C2 - Pouring funnel

Info

Publication number: DE2402868C2
Application number: DE19742402868
Authority: DE
Inventors: Herbert 5928 Laasphe Grolla
Original assignee: HEINRICH WAGNER MASCHINENFABRIK 5928 LAASPHE
Current assignee: HEINRICH WAGNER MASCHINENFABRIK 5928 LAASPHE
Priority date: 1974-01-22
Filing date: 1974-01-22
Publication date: 1975-08-14
Also published as: DE2402868B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausbilden des Eingießsystems von Gießformen, die aus einem aus einer dünnen Folie gebildeten Modell und aus binderfreiem, das Modell umgebenden und durch Unterdruck verfestigten Sand bestehen, unter Verwendung eines vorgefertigten Eingießtrichters.The invention relates to a method for forming the casting system of casting molds, which consist of a a thin film model and from binder-free, the model surrounding and by negative pressure solidified sand, using a pre-made pouring funnel.

Aus der Offenlegungsschrift 1 926 163 ist ein Verfahren zur Herstellung von Gießformen bekannt, bei dem aus einer Folie bestehende verlorene Modelle verwendet werden. Diese Modelle können in einfacher Weise nach einem bekannten Tiefziehformverfahren mit Unterdruck oder Überdruck hergestellt werden. Anschließend werden die Modelle in den Formkasten eingeführt, worauf dieser dann mit losem binderfreiem Sand ausgefüllt und evakuiert wird. Dieses bekannte Formverfahren hat sich als ausgesprochen vorteilhaft erwiesen, da das Herstellen der Formen nur einen geringen Aufwand erfordert, einen Guß mit sehr glatter Oberfläche erhallen wird und das Aufbereiten des Sandes entfällt. A method is disclosed in laid-open specification 1 926 163 Known for the production of casting molds, in which lost models made of a film are used will. These models can be produced in a simple manner using a known deep-drawing molding process with negative pressure or overpressure. Then the models are introduced into the molding box, whereupon this is then filled with loose, binder-free sand and evacuated. This known molding method has proven to be extremely advantageous, since the production of the molds is only minimal Requires effort, a casting with a very smooth surface is obtained and there is no need to prepare the sand.

Durch den im Formkasten erzeugten Unterdruck wird die Folie des Modelles vom äußeren Luftdruck gegen den Sand gepreßt. Es ist so möglich, mit sehr dünnen Folien formbeständige Modelle herzustellen. Diese Formbeständigkeit ist jedoch nur so lange gewährleistet, wie der Unterdruck aufrechterhalten wird, d. h. die Folie des Modelles unverletzt ist. Bei derartigen Gießformen wird auch der Eingußkanal und der Eingießtrichter, wie das gesamte Modell, lediglich von einer Folie begrenzt. Beim Eingießen des flüssigen Metalls brennt die Folie sofort weg. Für die Aufrechterhallung des Unterdruckes im Formkasten ist dies insoweit unschädlich, da nunmehr das Metall die Abdichtung und Abstützung des Formsandes übernimmt. In der Höhe des Schmelzenspiegels im Eingießtrichter liegen jedoch andere Verhältnisse vor. Hier kann oberhalb des Schmelzenspiegels Luft durch die weggebrannte Folie in den Sand einströmen. Die Folge ist, daß bei einem noch nicht vollständig ausgefüllten Modell Teile der Wandung desselben zusammenbrechen können, wenn das Vakuum nicht niedrig genug gehalten werden kann. Ein weiterer Nachteil dieses bekannten lediglich durch eine Folie begrenzten Eingießtrichters besteht darin, daß durch die einströmende Schmelze Sand aus dem Eingießtrichter und dem Eingußkanal mit in das Modell gerissen werden kann.Due to the negative pressure generated in the molding box, the film of the model is removed from the external air pressure pressed against the sand. This makes it possible to produce dimensionally stable models with very thin foils. This dimensional stability is only guaranteed as long as the negative pressure is maintained, d. H. the film of the model is intact. In such molds, the sprue and the Pouring funnel, like the entire model, is only limited by a film. When pouring the liquid metal the foil burns away immediately. This is the case for maintaining the negative pressure in the molding box harmless, as the metal now seals and supports the molding sand. In the However, the situation is different. Here can above of the melt surface, air flows through the burned-off film into the sand. The result is that at parts of the wall of a model that has not yet been completely filled out can collapse, when the vacuum cannot be kept low enough. Another disadvantage of this known only limited by a film pouring funnel consists in that sand from the inflowing melt the pouring sprue and the pouring channel can be torn into the model.

Es ist zwar bekannt, oberhalb des Eingießkanals auf die den Sand zusammenpressende Folie einen vorgefertigten Eingießtrichter auszusetzea Durch diese Maßnahme ist es zwar nicht mehr erforderlich, das obere Ende des Eingießkanals als Trichter auszubilden, jedoch kann nicht vermieden werden, daß Sand aus den besonders gefährdeten oberen Teilen des Eingießkanals mitgerissen wird, und daß die durch die Schmelze weggebrannte Folie zu einer Belüftung des SandesIt is known to apply a prefabricated film above the pouring channel onto the film compressing the sand Exposing pouring funnelsa With this measure it is no longer necessary to to form the upper end of the pouring channel as a funnel, but it can not be avoided that sand from the particularly endangered upper parts of the pouring channel is carried away, and that the melt burned away foil to aeration of the sand

"5 führt, wodurch zumindest Teile des Eingießkanals zusammenfallen können."5 leads, whereby at least parts of the pouring channel coincide can.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren für die Auiformung des Eingießtrichters vorzuschlagen, bei dem eine Beschädigung der Folie im Ein-The invention is based on the object of proposing a method for shaping the pouring funnel, where damage to the film in one

gießtrichter durch die Schmelze nicht zu einer Belüftung des Sandes führt, und bei dem ein Mitreißen des Sandes durch die Schmelze aus der Wandung des Eingießtrichters vermieden wird.pouring funnel through the melt does not lead to aeration of the sand, and in which the sand is prevented from being carried away by the melt from the wall of the pouring funnel.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein aus einem feuerfesten Material bestehender Eingie3trichter in den das Modell umgebenden Sand so eingefügt wird, daß die Bodenöffnung des Eingießtrichters den Eingießkanal des Modells umschließt, und daß anschließend über den Eingießtrichter eine dünne, sich der inneren Wandung des Eingießtrichters anpassende Folie gelegt wird, die gleichzeitig in an sich bekannter Weise die gesamte Oberseite des Oberkastens abdeckt. Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird der Eingußkanal im wesentli- chen über seine gesamte Länge von der Bodenöffnung des Eingießtrichters umschlossen.This object is achieved according to the invention in that a consisting of a refractory material The pouring funnel is inserted into the sand surrounding the model in such a way that the bottom opening of the pouring funnel encloses the pouring channel of the model, and that then via the pouring funnel a thin, the inner wall of the pouring funnel adapting film is placed, which at the same time in itself as is known, covers the entire top of the upper box. According to an advantageous embodiment of the invention, the sprue is essentially Chen enclosed over its entire length by the bottom opening of the pouring funnel.

Die über den Eingießtrichter gelegte Folie liegt auf dessen Stirnflächen auf und dichtet hier den Sand gegenüber der Außenluft ab. Beim Eingießen der Schmelze wird die Folie zwar in der Innenwand des Trichters zerstört, dies hat jedoch keinen Einfluß auf das im Inneren des Sandes aufrechterhaltene Vakuum, da der aus feuerfestem Material bestehende Gießtrichter an den Stellen, an denen die Folie zerstört ist, die Abdichtung übernimmt. Das Material des Eingießtrichters kann so gewählt werden, daß er luftundurchlässig ist. Durch den Eingießtrichter wird weiter verhindert, daß Sand aus dem Einguß in das Modell mitgerissen werden kann. Dieser Effekt wird einmal durch den Eingießtrichter selbst erreicht, da hier die Strömung der Schmelze beruhigt wird und nicht mit dem Sand in Verbindung kommt. Zum anderen kann, je nach Anforderung an das Gußteil, der Boden des Gießtrichters so dick gemacht werden, daß die Bodenöffnung den gesamten oder den größten Teil des Eingußkanals bildet. Vor dem Abgießen der Schmelze wird der Eingußkanal durch die das Modell bildende Folie und durch die auf den Eingußtrichter aufgelegte Folie abgedeckt. Dieser Verschluß wird beim Eingießen der Schmelze wegge-The film placed over the pouring funnel rests on its end faces and seals the sand opposite the outside air. When pouring the melt, the film is indeed in the inner wall of the funnel destroyed, but this has no effect on the vacuum maintained inside the sand, as the off Refractory material existing pouring funnel at the points where the film has been destroyed, the seal takes over. The material of the pouring funnel can be chosen so that it is impermeable to air. Through the Pouring funnel is further prevented that sand can be carried away from the pouring into the model. This effect is achieved on the one hand by the pouring funnel itself, since here the flow of the melt calms down and does not come into contact with the sand. On the other hand, depending on the requirements the casting, the bottom of the pouring funnel can be made so thick that the bottom opening covers the entire or forms most of the runner. Before the melt is poured off, the sprue is opened covered by the film forming the model and by the film placed on the pouring funnel. This The closure is removed when the melt is poured in.

brannt.burns.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden an Hand der Zeichnung näher beschrieben, in dieser zeigt
F i g. 1 einen Schnitt durch eine Gießform mit einem Eingießtrichter gemäß der Erfindung undTwo exemplary embodiments of the invention are described in more detail below with reference to the drawing, which shows
F i g. 1 shows a section through a casting mold with a pouring funnel according to the invention and

F i g. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Eingießtrichters im Schnitt.F i g. 2 shows a further exemplary embodiment of a pouring funnel in section.

Der insgesamt mit 1 bezeichnete Formkasten bestehtThe molding box, designated as a whole by 1, consists

aus einem Oberkasten 2 und einem Unterkasten 3. Ober- und Unterkasten haben den gleichen Aufbau. Der Unterkasten 3 wird von einer mit 6,7 bezeichneten Rollenbahn getragen. Die Rr Ilen sind an seitlich angeordneten Tragschienen 4, ΐ befestigt Die Tragschienen stützen sich auf einer nicht weiter dargestellten Standbahn ab. Der Unterkaster üegt mit seinen beiden seitlich am Kasten angeformten Schienen 30 auf den Rollen auf. Am Formkasten ausgebildete Führungsflächen 31 verhindern dessen seitliches Verseti an. >°from an upper box 2 and a lower box 3. Upper and lower box have the same structure. The lower box 3 is supported by a roller conveyor labeled 6.7. The Rr Ilen are arranged on the side Support rails 4, ΐ attached The support rails are supported on a not shown Standbahn from. The lower cast lies with his two Laterally formed on the box rails 30 on the rollers. Guide surfaces formed on the molding box 31 prevent its verse on the side. > °

Im folgenden soll lediglich der Oberkasten 2 beschrieben werden. Im Unterkasten sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet Der Oberkasten 2 besteht aus einem umlaufenden Rahmen 8, der eine Kammer 5 aufnimmt. Die Kammer 9 hat in etwa '5 die Höhe des Rahmens 8 und ist zur Formkasteninnenseite durch einen hitzebeständigen porösen Wandteil 10 begrenzt. An der einen Seite des Rahmens 8 ist ein insgesamt mit 11 bezeichnetes Teil angeformt, das einen Anschlußkanal 12 und eine Vakuumpumpe 13 aufnimmt. Der Anschlußkanal 12 steht mit der Kammer 9 im Rahmen 8 in Verbindung. An den Anschlußkanal 12 kann eine Unterdruckleitung (nicht dargestellt) angeschlossen werden. Die gleichfalls im Anschlußkanal 12 angeordnete Vakuumpumpe 13 wird über Schleif- ²S kontakte 15 und 16 mit Strom versorgt. Die Schleifkontakte sind je über eine Feder 34 abgestützt, die Abstandsänderungen vom Formkasten zur Stromschiene 17 ausgleicht. Mit den Schleifkontakten verbundene Leitungen 33 sind mit deir Antriebsmotor der Vakuumpumpe verbunden. Der Schleifkontakt 15 des Unterkastens 3 steht mit einer Stromschiene 17 in Verbindung. Diese Stromschiene 17 ist längs der gesamten Formstrecke und Standbahn angeordnet, so daß der Unterdruck im Formkasten beim Formen und während des Abkühlens aufrechterhalten werden kann. Der Vakuumpumpe 13 im Oberkasten werden über die aufeinanderliegenden Schleifkontakte 16 Strom zugeführt. Da die Vakuumpumpe mit Spannungen bis zu 24 V betrieben wird, kann die Rückführung des Stromes über die Masse des Formkastens und der Tragschienen 4, 5 erfolgen. In the following, only the upper box 2 will be described. In the lower box, the same parts are denoted by the same reference numerals. The upper box 2 consists of a circumferential frame 8 which receives a chamber 5. The chamber 9 is approximately the same height as the frame 8 and is delimited on the inside of the molding box by a heat-resistant porous wall part 10. On one side of the frame 8, a part designated as a whole by 11 is formed, which receives a connection channel 12 and a vacuum pump 13. The connection channel 12 is connected to the chamber 9 in the frame 8. A vacuum line (not shown) can be connected to the connection channel 12. The likewise arranged in the connecting channel 12 Vacuum pump 13 is supplied to 15 and 16 with power via slip contacts S ^2. The sliding contacts are each supported by a spring 34 which compensates for changes in the distance from the molding box to the busbar 17. Lines 33 connected to the sliding contacts are connected to the drive motor of the vacuum pump. The sliding contact 15 of the lower box 3 is connected to a busbar 17. This busbar 17 is arranged along the entire molding path and stand track, so that the negative pressure in the molding box can be maintained during molding and during cooling. The vacuum pump 13 in the upper box is supplied with power via the sliding contacts 16 lying one on top of the other. Since the vacuum pump is operated with voltages of up to 24 V, the current can be fed back via the mass of the molding box and the support rails 4, 5.

Die Stirnflächen des Rahmens 8 sind mit einer umlaufenden Nut 18, 19 versehen, die über Bohrungen 20 mit der Kammer 9 in Verbindung stehen.The end faces of the frame 8 are provided with a circumferential groove 18, 19, which via bores 20 are in communication with the chamber 9.

Der Ober- und Unterkasten 2, 3 ist an jeder seiner beiden Stirnflächen durch eine Folie 21 bis 24 versjhlossen. »Zwischen der Folie 21 und 22 bzw. 23 und 24 ist der Formsand 25,26 eingepreßt. Das durch die Folie 22 und 23 begrenzte Modeü ist mit 27 bezeichnet. Das Modell 27 bildet einen Eingußkanal 37, der gleichfalls durch die Folie 22 begrenzt ist. Dieser Eingußkanal 37 schließt an die Bodenöffnung 38 eines Eingießtrichters 29 an. Über den Eingießtrichter 29 ist eine Folie 21 gelegt Bei Evakuierung des Formkastens 2 über die Kammer 9 wird dit Folie 21 durch den äußeren Luftdruck gegen den Eingießtrichtei 29 gepreßt und hält diesen so unverrückbar fest Der Eingießtrichter 29 ist vor dem Abguß durch die Folie 21 und 22 verschlossen. Dieser Verschluß brennt erst beim Eingießen der Schmelze weg. Gleichzeitig wird die Folie 21 im Inneren des Eir.gießtrichters 29 weggebrannt Dies hat jedoch keinen Einfluß auf die Abdichtung des Formsandes gegenüber der Außenluft, da der Gießtrichter 29 den Eintritt von Luft in den Sand 25 verhindert. Die auf den Gießtrichter 29 aufgelegte Folie 21 dichtet den Sand 25 auch nach Eingießen der Schmelze zur Oberseite hin ab, da die auf der Stirnfläche des Eingießtrichters 29 liegende Folie nicht beschädigt wird. Der Boden 39 des Eingießtrichters 29 kann je nach Anwendung mit unterschiedlicher Dicke ausgebildet sein. Man erreicht hierdurch, daß die Bodenöffnung 38 einen Teil des Eingußkanals 37 bildet. Die am stärksten beanspruchten Wandteile des Eingußkanals bestehen somit aus Keramik, wodurch das Mitreißen von Sand durch die strömende Schmelze verhindert wird.The upper and lower box 2, 3 is on each of his both end faces sealed by a film 21 to 24. »The molding sand 25, 26 is pressed in between the film 21 and 22 or 23 and 24. That through the foil 22 and 23 limited mode is denoted by 27. The model 27 forms a sprue 37, which is also is limited by the film 22. This pouring channel 37 closes at the bottom opening 38 of a pouring funnel 29 at. A film 21 is placed over the pouring funnel 29 when the molding box 2 is evacuated via the Chamber 9 is pressed against the pouring tray 29 by the external air pressure and held by the foil 21 the pouring funnel 29 is closed by the film 21 and 22 before the pouring. This closure only burns away when the melt is poured in. At the same time, the film 21 is inside des Eir.gießtrichters 29 burned away. However, this has no effect on the sealing of the molding sand compared to the outside air, since the pouring funnel 29 prevents air from entering the sand 25. The on The film 21 placed on the pouring funnel 29 seals the sand 25 towards the top even after the melt has been poured in down, since the film lying on the end face of the pouring funnel 29 is not damaged. The floor 39 of the pouring funnel 29 can be designed with different thicknesses depending on the application. One achieves in that the bottom opening 38 forms part of the sprue 37. The most heavily used Wall parts of the sprue are thus made of ceramic, which means that sand is carried away the flowing melt is prevented.

In F i g. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung gezeigt. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Das Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 unterscheidet sich von dem nach F i g. 1 lediglich darin, daß der Gießtrichter 36 mit einer größeren Bodendicke ausgeführt ist, die fast die gesamte Höhe des Eingußkanal«; 37 erreicht. Ein solcher Eingießtrichter vermindert die Wahrscheinlichkeit, daß Sand mitgerissen wird, noch weiter.In Fig. 2 shows a further embodiment according to the invention. The same parts are the same Designated reference numerals. The embodiment according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 only in the fact that the sprue 36 is designed with a greater bottom thickness, almost the entire Sprue height «; 37 reached. Such a pouring funnel reduces the likelihood that Sand is carried away, even further.

Die Herstellung einer erfindungsgemäßen Gießform geschieht folgendermaßen: Zuerst wird die Folie 22 auf eine entsprechend dem Modell ausgebildeten Maske aufgelegt und durch Unterdruck und Wärme dieser angepaßt. Anschließend wird die Maske einschließlich der auf ihr befindlichen Folie 22 in den Formkasten 2 eingeschoben, worauf der Sand 25 eingefüllt wird. Anschließend wird der aus Keramik bestehende Gießtrichter auf den Abgußkanal 37 aufgeschoben und im Sand 25 eingebettet. Dann wird die Folie 21 auf den Formkasten 2 aufgelegt. Durch Anlegung eines Vakuums an den Anschlußkanal 12 wird der Formkasten evakuiert. Durch den auf die Folie 21 und 22 lastenden äußeren Luftdruck wird der Formsand 25 zusammengepreßt und der Gießtrichter 29 gegen den Formsand gedrückt. Der Unterkasten 3 wird in der gleichen Weise fertiggestellt. Unterkasten und Oberkasten werden anschließend aufeinandergesetzt. Während der gesamten Gieß- und Abkühlzeit wird das Vakuum im Ober- und Unterkasten aufrechterhalten. Für die Ausfomung des erkalteten Gußstückes muß lediglich Ober- und Unterkasten belüftet werden. Das Gußstück fällt dann nach unten aus dem Formkasten heraus.The production of a casting mold according to the invention takes place as follows: First, the film 22 is on a mask designed according to the model is placed on it and adapted to it by negative pressure and heat. The mask, including the film 22 on it, is then pushed into the molding box 2, whereupon the sand 25 is filled. Then the pouring funnel made of ceramic pushed onto the pouring channel 37 and embedded in the sand 25. Then the film 21 is on the Molding box 2 placed. By applying a vacuum to the connection channel 12, the molding box evacuated. The molding sand 25 is compressed by the external air pressure exerted on the film 21 and 22 and the pouring funnel 29 is pressed against the molding sand. The sub-box 3 is made in the same way completed. The lower box and upper box are then placed on top of one another. During the whole During the pouring and cooling time, the vacuum is maintained in the upper and lower box. For the shape of the cooled casting, only the upper and lower box needs to be ventilated. The casting then falls down out of the molding box.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. A method of forming the pouring system of molds consisting of a thin Foil formed model and from binder-free, the model surrounding and solidified by negative pressure Consisting of sand, using a prefabricated pouring funnel, characterized in that that a pouring funnel made of a refractory material into the model surrounding sand is inserted so that the bottom opening of the pouring funnel the pouring channel of the model encloses, and that then on the pouring funnel a thin inside Ren wall of the pouring funnel matching film is placed, which at the same time in si ^ h known Way, covering the entire top of the top box.

2. The method according to claim 1, characterized in that the pouring channel is enclosed by the bottom opening of the pouring funnel essentially over its entire length.