DE2803247A1

DE2803247A1 - Kugelspeisermodell

Info

Publication number: DE2803247A1
Application number: DE19782803247
Authority: DE
Inventors: Horst-Werner Schurg; Gerhard Vitt
Original assignee: VKI Rheinhold and Mahla AG
Current assignee: SCHURG, HORST-WERNER, 3590 BAD WILDUNGEN, DE
Priority date: 1978-01-25
Filing date: 1978-01-25
Publication date: 1979-07-26
Also published as: DE2803247B2; DE2803247C3

Description

Kugelspeisermodell
Die Erfindung betrifft ein Kugelspeisermodell aus vergasbarem Schaumstoff, an seiner Kuppe mit einer Aussparung, die in der Regel bei Einsatz mittels eines losen sogenannten Luftdruckkerns bei Kantenberührung geschlossen ist.
Es sind Speiser oder Steiger für Gießformen unterschiedlicher Gestalt bekannt, insbesondere solche zylindrischer oder schwach kegliger Form, die jeweils nach Herstellen der Form vor dem Gießen zu entfernen sind. Die Modelle für derartige Speiser bestehen zumeist aus Holz. Da es eine der Aufgaben eines Speisers ist, die darin befindliche Schmelze möglichst lange Zeit fließfähig zu halten, ergab es sich, für einen derartigen Speiser etwa die Form einer Kugel zu wählen, weil eine Kugel der geometrische Körper von vergleichsweise größtem Rauminhalt bei kleinster Oberfläche ist. Ein Speisermodell in Form einer Kugel ist jedoch nur+) entformbar. Die Lösung dieses Problems fand sich darin, daß das Modell, ein Kugelspeisermodell aus vergasbarem Schaumstoff gefertigt wird, das nunmehr eingeformt bleiben kann. Der eigentliche Speiser bildet sich dabei erst beim Gießen, wenn der Schaumstoff oder dergleichen vergast wird und dadurch ein Raum für die Aufnahme von Schmelze entsteht. +) in einer Kormteilungsebene Ein anderes Mittel, die Schmelze in einem Speiser längere Zeit warm und damit fließfähig zu halten, ist die Anordnung einer Wärmedämmschicht und/oder die Zuführung von fremder Wärme. Letztes kann auf verschiedene Weise geschehen, unter anderem durch Auskleiden des jeweiligen Speisers mit einer hinsichtlich des Speiserinhalts, nämlich der Schmelze, exotherm reagierenden Schicht.
Dabei kann diese Schicht nach Ablauf der Reaktion wärmedämmende Eigenschaften besitzen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kugelspeisermodell zu schaffen, mit dem das Herstellen der Gießformen vereinfacht wird und mit dem gleiche Verhältnisse für eine Vielzahl einander gleicher Güsse ermöglicht sind.
Diese Aufgabe ist bei einem eingangs beschriebenen Kugelspeisermodell dadurch gelöst, daß zumindest sein im wesentlichen kugeliger Abschnitt und/oder sein kegelstumpfförmiger Abschnitt mit einem Mantel aus einem gasdurchlässigen Werkstoff versehen sind.
Dies ermöglicht, auf dem eigentlichen Kugelspeisermodell ganz oder abschnittweise eine Schicht aus einem Werkstoff gleicher oder ähnlicher Art anzubringen, wie er zum Be- oder Auskleiden von Flächen mittels zu entformender Modelle hergestellter Formen verwendet wird oder geeignet ist. Durch diese Maßnahme ist es weiter ermöglicht, Kugelspeisermodelle unterschiedlicher Größe und vor allem mit unterschiedlichen Eigenschaften und Wirkungen serienweise zu fertigen und Gießereien als einformfertige Produkte zur Verfügung zu stellen. Dort brauchen sich die Former hinfort nicht mehr in jedem Einzelfall um das Be- und Auskleiden des Speisers mit einer jeweils erforderlichen Schicht, deren Dicke und Gleichmäßigkeit zu kümmern. Das Herstellen der Gießformen kann hierdurch beschleunigt werden, woraus wiederum die Möglichkeit eines raschen Umsatzes des Formwerkstoffs, eben wie Formsand, resultiert und dessen bereitzuhaltende Menge reduziert werden kann.
Nach erfindungsgemäßen Ausgestaltungen besteht der Mantel aus einem wärmedämmenden Werkstoff oder aus einem bei Auslösung durch die Temperatur der Schmelze wärmeerzeugend reagierenden Werkstoff, womit ein exotherm reagierender Mantel gegeben ist, der gegebenenfalls - bei entsprechender Auswahl des Werkstoffs - nach Ablauf der Reaktion als Mantel aus wärmedämmendem Werkstoff fortbesteht.
Durch eine oder mehrere dieser Maßnahmen ist es ermöglicht, das Kugelspeisermodell dem jeweiligen Einzelfall anzupassen. So wird es gegebenenfalls bei einem sehr großen Speiser ausreichen, wenn der Mantel des Kugelspeisermodells lediglich wärmedämmende Eigenes schaften besitzt, dagegen wirdçbei einem sehr kleinen Speiser erforderlich sein, der Schmelze exotherm Wärme aufzugeben und darüber hinaus die im Speiser bzw. in der Schmelze enthaltene Wärme durch einen wärmedämmenden Mantel - als Rückstand aus dem exotherm reagierenden Mantel - zu halten. Denkbar kann es im Rahmen dieser Maßnahmen angebracht sein, lediglich den kegelstumpfförmigen Abschnitt als Abschnitt geringer Mächtigkeit der Schmelze mit einem exotherm reagierenden Mantel auszustatten.
Nach einer anderen erfindungsgemäßen Ausgestaltung besitzt der Mantel eine höhere Festigkeit als der aus Schaumstoff bestehende Kern des Kugelspeisermodells bzw. das eigentliche Kugelspeisermodell. Damit kann das mit einem Mantel versehene Kugelspeisermodell auch auf automatischen Formmaschinen eingesetzt werden. Dies war bisher nicht möglich, weil bei Einschießen des Formsandes oder dergleichen das Kugelspeisermodell aus Schaumstoff zunächst zusammengepreßt wurde. Bei Aufheben des äußeren Drucks dehnte es sich zufolge der gespeicherten Kraft wieder aus und es konnte dabei zu Zerstörung der Sandkante kommen. Dem war bisher nur mit einer Reihe von Maßnahmen, wie geringerem Formungsdruck und besonderen Ausgestaltungen der Form zu begegnen.
Ein wesentlicher erfindungsgemäßer Schritt ist weiter damit getan, daß der Mantel und der Luftdruckkern einstückig ausgebildet sind.
Hierdurch ist erreicht, daß bei Herstellen der Form nur noch ein einziges Teil eingeformt werden muß, um sämtliche Funktionen eines Kugelspeisers einschließlich des Schaffens der Voraussetzung für Zutritt atmosphärischen Drucks zum Speiserinneren vorzubereiten.
Hierin besteht eine erhebliche Erleichterung für den Former bzw.
beim Herstellen der Form. Zugleich wird durch diese Maßnahmen der sogenannte Sandkanteneffekt erzielt.
Nach einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung steht - insbesondere bei etwa kegelstumpfförmigem Fußabschnitt - der Mantel in Richtung auf die Modellplatte oder dergleichen über den Schaumstoffkörper, in der Regel über dessen kreisringförmige Fläche, hervor. Dies ermöglicht, das Kugelspeisermodell unmittelbar auf die ebene Modellplatte aufzusetzen und bisher notwendige Maßnahmen zur Anbringung eines Kugelspeisermodells einzusparen. Es genügt nunmehr zum Fixieren des Kugelspeisermodells bzw. des Speisers gegenüber der Modellplatte ein einfacher Zapfen.
Hierzu wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß die auf diese Weise bestehende Aussparung nach der freien Seite bzw. in Richtung auf die Modellplatte oder dergleichen, vorzugsweise keglig, erweitert ist, ferner, daß die an der Modellplatte zur Anlage gelangende, in der Regel kreisringförmige, Fläche des Mantels mit Zirkon oder dergleichen geschlichtet ist. Durch diese Maßnahmen kann auf bisher erforderliche sockelartige Erhöhungen an bzw. auf der Modellplatte verzichtet werden und es ergibt sich durch die Einschnürung an der Innenseite des Mantels zugleich eine Sollbruchkante zum Abschlagen des in dem Speiser verbliebenen Restes nunmehr erstarrter Schmelze von dem Gußstück. Das Aufsetzen des Kugelspeisermodells mit dem varstehenden Mantel unmittelbar auf die Modellplatte wird durch die letzte der erfindungsgemäßen Maßnahmen ermöglicht, eben weil hierdurch die Schmelze gegen Eindringen von Gas bei der Reaktion und somit das Gußstück gegen Gaseinschlüsse geschützt sind.
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Gezeigt ist ein Kugelspeisermodell 1 im Schnitt, aufgesetzt auf eine Modellplatte 3 mit einem zylindrischen Zapfen 31.
Das Kugelspeisermodell 1 besteht aus vergasbarem Schaumstoff, wie Polystyrolschaum. Es besitzt an seiner Kuppe 11 eine Aussparung 12. Seine nach außen weisende, im wesentlichen kugelige Fläche, seine Außenfläche 10 ist mit einem Mantel 2 aus einem gasdurchlässigen Werkstoff versehen. Dabei besteht der Mantel 2 zugleich zweckmäßig aus einem wärmedämmenden Werkstoff oder aus einem bei Auslösung durch die Temperatur einer jeweiligen Schmelze wärmeerzeugend reagierenden Werkstoff, womit ein exotherm reagierender Mantel 2 gegeben ist. Mit Vorteil kann im letzten Fall für den Mantel 2 ein Werkstoff gewählt sein, dessen Rückstand aus der Reaktion wärmedämmend ist und der als solcher wiederum einen wärmedämmenden Mantel 2 darstellt.
Bekannte Kugelspeisermodelle werden zum Abschluß ihrer Aussparung 12 mit einem sogenannten Luftdruckkern versehen, der in der Regel einen etwa scheibenförmigen Kopf und daran - in Gebrauchsstellung - nach unten anschließend einen sich nach unten verjüngenden, wie einen kegligen oder kegelstumpfförmigen Abschnitt besitzt. Dabei sind die Aussparungen meist angenähert zylindrisch ausgebildet, so daß zwischen dem Luftdruckkern und der Aussparung von einer Art Kantenberührung gesprochen werden kann. Bei dem gezeigten Kugelspeisermodell 1 sind der Mantel 2 und der Luftdruckkern einstückig ausgebildet, wobei der Abschnitt 21 im Bereich der Aussparung 12 etwa einem Luftdruckkern entspricht.
Das Kugelspeisermodell besitzt eine weitere etwa zylindrische Aussparung 13,mit der es gegenüber dem Zapfen 31 und damit gegenüber der Modellplatte 3 fixiert ist. Der Zapfen kann - wie nicht weiter dargestellt - länger bemessen und an seiner freien Stirnseite mit einer Aussparung versehen sein, in die der zu dem Zapfen weisende Abschnitt des Luftdruckkerns bei Abstand zwischen dem Zapfen und dem Luftdruckkern eingreift.
An dem unteren etwa kegelstumpfförmig ausgebildeten Abschnitt 14 des Kugelspeisermodells 1 steht über dieses, enger über dessen kreisringförmige Fläche 15 der Mantel 2 in Richtung auf die Modellplatte 3 hervor. Die auf die Modellplatte 3, auf deren obere Fläche 30 auftreffende kreisringförmige Fläche 22 ist mit Zirkon geschlichtet, so daß bei der Reaktion des Werkstoffs des Mantels 2 Gasblasen nicht in die Schmelze eindringen können.
Durch das Hervorstehen des Mantels 2 über das eigentliche Kugelspeisermodell 1 ergibt sich darin eine Aussparung 23, die nach außen keglig erweitert ist, und damit zugleich eine Sollbruchstelle zum Abschlagen des in dem Speiser verbliebenen Restes nunmehr erstarrter Schmelze von dem Gußstück.
Leerseite

Claims

Patentansprüche 1. Kugelspeisermodell aus vergasbarem Schaumstoff, an seiner Kuppe mit einer Aussparung, die in der Regel bei Einsatz mittels eines losen sogenannten Luftdruckkerns bei Kantenberührung geschlossen ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß zumindest sein im wesentlichen kugeliger Abschnitt und/oder sein kegelstumpfförmiger Abschnitt mit einem Mantel (2) aus einem gasdurchlässigen Werkstoff versehen sind.
2. Kugelspeisermodell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (2) aus einem wärmedämmenden Werkstoff besteht.
3. Kugelspeisermodell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (2) aus einem bei Auslösung durch die Temperatur der Schmelze wärmeerzeugend reagieren den Werkstoff besteht und damit ein exotherm reagierender Mantel gegeben ist.
4. Kugelspeisermodell nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (2) nach Ablauf der Reaktion als Mantel (2) aus wärmedämmendem Werkstoff fortbesteht.
5. Kugelspeisermodell nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (2) eine höhere Festigkeit als der aus Schaumstoff bestehende Kern des Kugelspeisermodells bzw. das eigentliche Kugelspeisermodell (1) besitzt.
6. Kugelspeisermodell nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (2) und der Luftdruckkern einstückig ausgebildet sind.
7. Kugelspeisermodell nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß - insbesondere bei etwa kegelstumpfförmigem Fußabschnitt - der Mantel (2) in Richtung auf die Modellplatte (3) oder dergleichen über den Schaumstoffkörper, das eigentliche Kugelspeisermodell (1), in der Regel über dessen kreisringförmige Fläche (15), hervorsteht.
8. Kugelspeisermodell nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die auf diese Weise bestehende Aussparung (23) nach der freien Seite bzw. in Richtung auf die Modellplatte (3) oder dergleichen, vorzugsweise kegelig erweitert ist.
9. Kugelspeisermodell nach einem der vorausgehenden Ansprüche, insbesondere nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Modellplatte (3) zur Anlage gelangende, in der Regel kreisringförmige, Fläche (22) des Mantels (2) mit Zirkon oder dergleichen geschlichtet ist.