DE2609110A1

DE2609110A1 - Casting metal in sand moulds or dies - where pipes extract evolved gases and then exert pressure on molten metal in mould

Info

Publication number: DE2609110A1
Application number: DE19762609110
Authority: DE
Inventors: Willy Ing Grad Strecker
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-03-05
Filing date: 1976-03-05
Publication date: 1977-09-15

Abstract

Metal is cast in sand-or permanent-moulds, where the molten metal flows from a container located directly abobe the mould ingate or downstick. The gases evolved by the melt are removed by suction. The molten metal is then subjected to pressure while it solidifies. Pref. the ingate is surrounded by a sealing ring fitted with channels leading to a suction appts. and also to a pipe supplying compressed air which exerts pressure on the molten metal while it solidifies. Prevents the presence of gas inclusions in the castings, and produces castings with the highest possible density, e.g. Al alloy castings.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Giessen inMethod and device for casting in

Sand - und Dauerformen.Sand and permanent forms.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zum Vergiessen verschiedener Werkstoffe in Sand- und Dauerformen, bei welchem der Werkstoff zFBw Metall aus einem unmittelbar über die Eingußöffnung gebrachten Behälter in die Form vergossen wird und eine zur Ausübung des Verfahrens zweckmässigen GiessvorrichtunE Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf die Herstellung von Gußstücken, bei welchen besondere Sorgfalt auf die Erzielung eines möglichst dichten Gusses und auf die Vermeidung von Gaseinschlüssen, Oxydation und ähnlichen störenden Einwirkungen, gerichtet werden muss, wie diesu.a beim Vergiessen von Leichtmetall- Legierungen der Fall ist. Erfindungsgemäss werden zu diesem Zwecke die aus der Schmelze entweichenden Gase durch besondere Entlüftungseinrichtungen abgeführt bezw. abgesaugt und zugleich das Schmelzgut unter zusätzlichen Druck auf die Schmelze vergossen. Die Eingußstelle wird hierbei nach aussen völlig luftdicht abgeschlossen. Um die Ausfluss- und Eingußöffnung wird ein Aufsatzstück gelegt, das mit Kanälen versehen ist, welche einerseits an eine Entlüftungseinrichtung, andererseits an eine Vorrichtung zur Erzeugung zusätzlichen Druckes auf die Schmelze, z.3. mit Hilfe von Druckluft, angeschlossen werden können.The invention relates to a method and device for casting various materials in sand and permanent forms, in which the material zFBw Metal into the mold from a container placed just above the pouring opening is poured and a casting device suitable for carrying out the process In particular, the invention relates to the manufacture of castings which special care is taken to achieve the tightest possible cast and the avoidance of gas inclusions, oxidation and similar disruptive effects, must be straightened, like this, for example, when casting light metal alloys the case is. According to the invention, those escaping from the melt are used for this purpose Gases discharged respectively through special ventilation devices. sucked off and at the same time the melted material is poured onto the melt under additional pressure. The pouring point is completely airtight from the outside. Around the spout and sprue opening an attachment piece is placed, which is provided with channels, which on the one hand a venting device, on the other hand to a device for generating additional Pressure on the melt, e.g. 3. can be connected with the help of compressed air.

Vorteilhaft werden auch die Formen mit tberlauf- und Entlüftungskanälen vershen, die in den Eingusstrichter münden und nach unten schräg gegen dessen Achse verlaufen. Wenn die Form nahezu gefüllt ist, wird der mit einer Düse versehene Behälter auf sie aufgesetzt, sodass die in- ihm befindliche Flüssigkeits-Säule verdichtend auf den Guss in der Porm wirkt. Man kann zu diesem Zweck auch einen besonderen, nach oben verlaufenden Entlüftungskanal vorsehen auf welchen am Schluss des Giessvorganges eine ansetzbare oder einschwenkbare Druckvorrichtung, beispielsweise ein Druckfinger, aufgesetzt wird, der an den Gießbehälter der besagten Eigenschaft, oder an der Form oder sonst wie angebracht ist.The shapes with overflow and ventilation channels are also advantageous Vershen, which open into the pouring funnel and downwards obliquely against its axis get lost. When the mold is nearly full, the nozzle-fitted container becomes placed on them so that the liquid column located in it compresses acts on the pour in the porm. For this purpose you can also use a special Provide an upward vent channel on which at the end of the casting process an attachable or pivotable pressure device, for example a pressure finger, is placed on the casting container of said property, or on the mold or otherwise appropriate.

Sollen die Formen gegenüber dem Behälter für die Schmelze verfahrbar sein, so können sie unbeschadet der erfindungsgemässen Ein- Einrichtung beispielsweise auf einem kreisförmigen Träger oder einer sonstigen Transport einrichtung angeordnet sein, mit Hilfe dessen sie unter der Ausgußöffnung des Behälters vorbeibewegt werden können Die ganze Bedienung gestaltet sich hierbei sehr einfach, besonders dann, wenn die Formen so eingerichtet sind, dass sie sich im gegebenen Zeitpunkt selbsttätig schliessene öffnen und entleeren. Dadurch können unerwünschte Wärmeverluste nahezu vollständig vermieden werden.Should the molds be movable in relation to the container for the melt be, they can be without prejudice to the inventive input Facility for example on a circular carrier or other transport device be arranged, with the help of which it moves past under the pouring opening of the container The whole operation is very easy, especially then when the forms are set up in such a way that they are in the given time automatically close and open and empty. This can cause unwanted heat loss can be almost completely avoided.

Einige Ausführungsbeispiele von Gissvorrichtungen nach dieser Art sind in der Zeichnung in rein schematischer Form dargestellt Abb. 1 zeigt eine Ansicht des Giessbehälters über einer im Schnitt dargestellten Form zur Herstellung grösserer Guß stücke, Abb. 2 eine ähnliche Ansicht eines Behälters mit Form und Einrichtung zur Ausübung eines zusätzlichen Druckes, Abb 3 eine weitere Ansicht ähnlich der Abb. 2 Abb. 4 eine Ansicht einer Form mit Giessbehälter und beide gegenseitig abdichtende Einrichtung Abb. 5 einen Teilschnitt durch eine drehbare an einem Gestell befestigte Form Abb. 6 einen Grundriss zu Abb. 5 Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 1 ist der Giessbehälter 1 mittels eines Geschirres 2 an einem Kranhaken aufgehängt, sein untere trichterförmiger Teil 3, welcher die Ausflussdüse enthält, sitzt eines Zentrierringes 4 unmittelbar über der EingussOffnung 5 mittels) Form 6. Erwird in seiner Lage durch eine geeignete Haltevorrichtung mit Griffverschluss festgehalten. Innerhalb des Zentrierringes ist ein unter Einwirkung einer Feder elastisch nachgiebiger verschliessbarer Ring 7 geführt, der mit einer Dichtung 8 luftdichtschliessend an dem Giesstrichtep anliegt. Das Innere des Zentrierringes steht durch Öffnungen 9 in Verbindung mit dem Raum über der Eingussöffnung 5 und ist an eine Luftleitung lo angeschlossen, die über einen Mehrweghahn 11 mit den Leitungen 12, 13 und 14 verbunden werden kann. Die Leitung 12 mündet in einen beweglichen Teller 15, der beim Giessen auf die Form 6 bezw auf den Steiger 16 aufgelegt wird. Die Leitung 14 führt beispielsweise zu einer Luftpumpe zum Absaugen. Während des des Giessvorganges können auf diese Weise die an der Vergiesse-Stelle und in der Form entstehenden Gase und Dämpfe durch die Leitungen lo und 12 abgesaugt werden. Ist die Form gefüllt, und die Öffnung des Giessbehälters von der Schmelze umgeben, so wird der Hahn 11 auf Druck umgeschaltet, sodass sowohl durch die Flüssigkeitssäule im Behälter 1 als auch gegebenfalls durch zusätzlichen Druck, beispielsweise durch Druckluft über die Leitung 13 sowohl vom Steigtrichter, als auch vom Gusstrichter her eine Verfestigung der Schmelze während des Erstarrens erreicht wird, wobei gleichzeitig Schmelze sehr lange nachfliesst.Some embodiments of casting devices of this type are shown in the drawing in a purely schematic form. Fig. 1 shows a view of the casting container over a form shown in section for the production of larger ones Castings, Fig. 2 is a similar view of a container with shape and device to exert additional pressure, Fig. 3 is a further view similar to that of FIG Fig. 2 Fig. 4 a view of a mold with a pouring container and both mutually sealing Device Fig. 5 a partial section through a rotatable attached to a frame Form Fig. 6 is a plan of Fig. 5 In the embodiment of Fig. 1 is the casting container 1 is suspended from a crane hook by means of a harness 2 lower funnel-shaped part 3, which contains the discharge nozzle, sits a centering ring 4 directly above the sprue opening 5 by means of) mold 6. Is in its position through a suitable holding device with a handle lock. Within the The centering ring is a lockable that is elastically yielding under the action of a spring Ring 7 out, the hermetically sealed with a seal 8 on the pouring tray is present. The interior of the centering ring is in communication with through openings 9 the space above the pouring opening 5 and is connected to an air line lo, which can be connected to lines 12, 13 and 14 via a multi-way valve 11. The line 12 opens into a movable plate 15, which is poured onto the mold 6 respectively is placed on the riser 16. The line 14 leads, for example an air pump for suction. During the of the casting process in this way the gases produced at the forgotten point and in the mold Vapors are sucked off through lines lo and 12. Is the shape filled, and the opening of the casting container is surrounded by the melt, so the tap 11 is open Pressure switched so that both through the liquid column in container 1 as possibly also by additional pressure, for example by compressed air over the line 13 both from the riser funnel and from the pouring funnel a solidification the melt is reached during solidification, at the same time melt very much flows for a long time.

Es werden auf diese Weise auch grosse Werkstücke seigerfrei gegossen, die eine erwünschte Verdichtung des Gussgefüges aufweisen. Der Teller 15 kann erforderlichenfalls auch beschwert oder durch einfaches Gestänge 15a zur Druckausübung fixiert werden, sodass der Teller kolbenartig wirken kann. Soll ein besonders dichter Guss erzielt, also die eingegossene Schmelze einem hohen Druck ausgesetzt und gleichteitig jede Berührung der Schmelze beim Giessen mit der Aussenluft vermieden werden, so kann der Behälter 1 gemäss Abb. 2 fest auf die Form ausgesetzt und mittels Griffverschluss mit dieser verbunden werden. Ist die Form gefüllt, wird auf den verhnltnismässig klein gehaltenen Steigtrichter ein Druckfinger eingeschwenkt. Man kann dann mittels der Schmelze im Behälter ein Nachfliessen derselben unter Druck beim Schlussgiessen bewirken Der Druckfinger kann an der Form oder an dem Behälter in einfacher Weise angebracht werden.In this way, even large workpieces are cast free of seiger, which have a desired compression of the cast structure. The plate 15 can if necessary can also be weighted or fixed by simple rods 15a to exert pressure, so that the plate can look like a piston. If a particularly dense cast is to be achieved, that is, the poured-in melt is exposed to high pressure and each one is on the same side Contact of the melt with the outside air during casting can be avoided the container 1 according to Fig. 2 firmly suspended on the mold and by means of a handle lock be connected to this. If the form is filled, it will be proportionately Small ascending funnel swiveled in a pressure finger. You can then use the melt in the container continues to flow under pressure during the final pouring The pressure finger can be applied to the mold or to the container in a simple manner be attached.

Man erhält auf diese Art und Weise einen dem Pressguss ähnlichen Guss, wobei verhältnismässig sehr geringe Schmelzverluste durch Angüsse und Trichter entstehen, auch gegenüber den Pressgussverfahren. Oder Behälter ist durch eine Momentabsenkvorrichtung an die Form andrückbar und arbeitet wie in Abb. 3 veranschaulicht.In this way a cast similar to press casting is obtained, with relatively very low melt losses due to sprues and funnels, also compared to the die casting process. Or container is through a torque lowering device can be pressed against the mold and works as illustrated in Fig. 3.

Der Druckstempel auf dem Steigtrichter kann zum Toleranzausgleich etwas nachgiebig und mit Anschlag versehen sein.The pressure stamp on the riser can be used to compensate for tolerances be somewhat flexible and provided with a stop.

Die Abb. 4 zeigt eine Möglichkeit ähnlich der nach Abb 1, jedoch für kleinere Guss-Stücke. Es ist hier um den Anguss des Giessbehälters und dem Druckfinger einerseits und die Form andererseits ein abgedichteder Raum geschaffen. Man nach dem Füllen der Form zur Verfestiung des Gefüges auch die Xusgussöffnung gegen die Form führen und eine Wirkung wie bei Abb. 2 erzielen. Vorteilhaft Vorteilhaft lässt sich der Gedanke nach Abb. 4 mit der unten beschriebenen Weise, wo der Steigtrichter in den Eingusstrichter mündet, anwenden, wobei nur zwischen Ausguss und Einguss abzu dichten istt Die Abb. 5 und 6 zeigen eine Giessvorrichtung, bei welcher die Forman in beliebiger Zahl drehbar an einem Gestell befestigt sind, derart, dass sie nacheinander unter den Giesstrichter 1 gebracht werden können Die aus zwei gegeneinander verschieb -baren Formhälften 19a und 19b bestehenden Formen sind zwischen Gleitführungen 20 gelegt, die an dem Formhalteteller 21 befestigt sind der seinerseits um die Achse des Gestells drehbar ist.Fig. 4 shows a possibility similar to that of Fig. 1, but for smaller cast pieces. It is about the sprue of the casting container and the pressure finger on the one hand and the shape on the other hand created a sealed space. Man after the filling of the mold to solidify the structure and the pouring opening against the Lead shape and achieve an effect like in Fig. 2. Advantageous Advantageous the idea according to Fig. 4 can be seen in the manner described below, where the ascending funnel opens into the pouring funnel, using only between pouring and pouring is to be sealed. Figs. 5 and 6 show a casting device in which the Forman are rotatably attached to a frame in any number, such that they can be brought one after the other under the pouring funnel 1 The two against each other Slidable mold halves 19a and 19b existing molds are between sliding guides 20 placed, which are attached to the mold holding plate 21 of in turn around the axis of the frame is rotatable.

Über jede Formhälfte greift ein Hebel 22a bezw. 22b der auf dem Formhalteteller schwenkbar gelagert ist und von einer gemeinsamen Steuerachse aus betätigt wird oder in ähnlicher Weise.A lever 22a or respectively engages over each mold half. 22b on the mold holding plate is pivotably mounted and is operated from a common control axis or in a similar way.

Das Öffnen und Schliessen der einzelnen Formen erfolgt selbsttätig und kann zeitlich verstellt werden, je nach der Eigenart des Werkstoffes und der Formgrösse. Zur Entlüftung der Form ist hier an der höchsten Stelle der Formstücke in der Trennungsebene der Form ein kleiner Kanal 23 .angebracht, der zuerst von der Form schräg nach oben verläuft und dann schräg nach unten in den Giesstrichter einmündet Dadurch ist die Vorrausetzung dadurek für geschaffen, dass keine Schmelze vom Giesstrichter in den Entlüftungskanal 27 gelangt und von da aus vorzeitig unerwünscht in die Form, ferner dafür, dass die Form, wenn sie gefüllt ist, gewissermassen einen kurzen Überlauf hat, der in den sonst ohnehin verlorenen Eingusstrichter mündet, sodass sie mit Sicherheit ausläuft, d.h. ganz gefüllt ist.The individual forms are opened and closed automatically and can be adjusted in time, depending on the nature of the material and the Shape size. To vent the mold, the fittings are at the highest point in the parting plane of the mold a small channel 23 the mold runs diagonally upwards and then diagonally downwards into the pouring funnel This creates the prerequisite for dadurek that no melt passes from the pouring funnel into the ventilation channel 27 and from there prematurely undesirable in the form, and also that the form, when it is filled, to a certain extent a has a short overflow that ends in the pouring funnel, which is otherwise lost anyway, so that it is sure to leak, i.e. it is completely full.

Infolge Anbringung eines Entlüftungslanals der in den Eingusstrichter mündet, kann der Steigtrichter in besonderen Fällen ohne Nachteil erspart werden, wobei noch durch Ansetzen des Behälters an die Form gemäss der Erfindung dichtester Guss erzielt wird.As a result of the installation of a ventilation channel in the pouring funnel flows out, the riser can be spared in special cases without any disadvantage, whereby still tightest by attaching the container to the form according to the invention Cast is achieved.

Das Schlissen und Öffnen der Formen kann auch auf einer Formbank vorgenommen werden. Die Formen können auch gruppenweise angeordnet, vollgegossen und selbsttätig geschlossen und geöffnet werden. Es lassen sich die Erfindungsmerkmale auf verschiedene Art einzel oder kombiniert anwenden .The closing and opening of the molds can also be done on a mold bench will. The forms can also be arranged in groups, fully cast and automatically be closed and opened. It can be the invention features on different Use kind individually or in combination.

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Claims

P a t e n t a n ¢ p r ü c q e? 1.) Method for casting metal in Sarld and permanent molds from one brought directly over the sprue opening Container, characterized in that the gases escaping from the melt discharged through ventilation devices, dbh. be sucked off and the melted material is poured onto the melt under additional pressure.

2) Device for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that it consists of one around the outflow opening and pouring opening (5) arranged top piece 64), which is provided with channels, which on the one hand to a venting device (14) on the other hand to a device (13) for generating additional pressure can be connected to the melt.

3; Device according to claim 2, characterized in that the additional pressure is generated by supplying compressed air.

4) Device according to claim 2, characterized in that the Casting container or the mold (6) with an attachable or pivotable pressure device, for example, a finger (18) is provided which, when pouring, onto the riser funnel (17) can be brought.

5.) Method and device according to claim 1 - 4, characterized in that that with the pouring opening of the casting container alone and possibly with a Kind of pressure finger exerted pressure on the melt in the form of two sides will.

6 *) Method according to claim t-3 and 5, characterized in that the mold degassed from two sides from the sprue and the solidifying melt underneath Pressure can be set.

7 *) Device according to claims 2-6, characterized in that that the molds (19) are provided with ventilation and overflow channels (23) or that open into the pouring funnel, furthermore that they are sloping downwards or inwardly directed against the axis of the Sinus funnel.

8.) Device according to claims 2-7, characterized by the Arrangement of shapes on a circular support (21), and the application of Control elements - which cause the molds to close automatically in the casting position and in the subsequent work progress an opening of the pores and ejection of the solidified Make Gustils.