DE2923393C2 - Verfahren zur Herstellung von Gießformen mit Speisern - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Gießformen mit Speisern

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DE2923393C2 DE2923393A DE2923393A DE2923393C2 DE 2923393 C2 DE2923393 C2 DE 2923393C2 DE 2923393 A DE2923393 A DE 2923393A DE 2923393 A DE2923393 A DE 2923393A DE 2923393 C2 DE2923393 C2 DE 2923393C2
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    • B22C9/08—Features with respect to supply of molten metal, e.g. ingates, circular gates, skim gates
    • B22C9/088—Feeder heads

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Gießformen mit Speisern, bei dem in einer mittels eines mit negativer Konizität versehenen Abformdorns "hergestellte Ausnehmung im Formstoif ein im Außenmantel eine von unten nach oben verlaufende negativ« Konizität aufweisender Speisereinsatz mit exothermer, exotherm-isolierender bzw. isolierender Wandung aufgenommen wird.
Bei bekannten Verfahren dieser Art (z.B. DE-Z Gießerei-Praxis 1956, Nr. 10, Seiten 185 bis 188) wird der Speiserehisatz vor der Herstellung der Form auf den am Model! angeordneten konischen Abformdomangeordnet und dann mit eingeformt Dieses Verfahren kann nur angewendet werden, wenn das Modell zugänglich ist Durch die zunehmende Automatisierung der Formverfahren insbesondere für den Serienguß werden immer mehr Formanlagen verwendet bei denen
ίο das Modell bzw. die Modellplatten nicht mehr zugänglich sind. Wenn es nicht mehr möglich ist Zugang zur Modellplatte zu erhalten, kann eine abgewandelte Arbeitsweise möglich sein bei automatischen Formanlagen, die mit einem Oberkastenband ausgerüstet sind, welches mit einer Unterkastenkerneinlegestrecke synchronisiert ist an welcher Kerne in den Unterkästen angeordnet werden. An dem sich bewegenden Oberkastenband sind gewendete Oberkastenformen für zusätzliche Arbeiten zugänglich, so daß Speiserhülsen in die gewendeten Oberkastenformen eingesetzt werden können. Mit den bisher praktisch angewendeten Speisereinsätzen läßt sich jedoch diese Möglichkeit nicht oder nur unzureichend durchführen. Die bekannten verwendeten Speisereinsätze haben teils aus herstellungstechnischen und teils aus funktionellen Gründen eine zylindrische oder im wesentlichen zylindrische Form des Außenmantels. Wegen herstellungsbedingter Maßschwankungen lassen sich solche Speisereinsätze nicht betriebssicher und festsitzend in eine vorgeformte Ausnehmung einsetzen.
Aufgabe der Erfindung ist es. ein Verfahren zu schaffen, mittels weichem eine Gießform mit mit einem Einsatz "ersehenen Speiser auch dann hergestellt werden kann, wenn das Modell nicht zugänglich ist die Form jedoch für nachträgliche Arbeiten zugänglich ist. Geiöst wird diese Aufgabe, ausgehend von einem Verfahren der einleitend genannten Art dadurch, daß ein konischer Abformdorn verwendet wird, üessen Außenmantel mehrere über den Umfang verteilte, von oben nach unten führende Nuten aufweist, und daß in die so erzeugte Ausnehmung der Speisereinsatz eingesetzt wird.
Bei Durchführung des Ve.fahrens gemäß der Erfindung werden in der durch den Abfo/nidorn gebildeten Ausnehmung im Formstoff, beispielsweise Sand, Rippen gebildet, mit denen die Außenfläche des Speisere-nsatzes in Eingriff tritt, wenn dieser in die Ausnehmung eingesetzt wird. Demgemäß wird der Speisereinsatz gewissermaßen an den Formstoffrippen
so oder Sandrippen festgeklemmt, so daß er praktisch unbeweglich ist und bei Wendevorgängen. Zulege- oder Transportstößen nicht aus der Ausnehmung herausfällt. Außerdem brauchen die Speisereinsätze nicht mit engen Toleranzen vorhjnden zu sein, weil die Sandrippen, mit denen die Außenfläche des Speisereinsatzes in Eingriff tritt, in gewissem Ausmaß verformbar sind. Dies ist besonders wichtig, weil bekanntlich Speisereinsätze nicht mit so engen Toleranzen hergestellt werden können wie Ausnehmungen im Formstoff. Zusätzlich ergeben sich nach eingesetztem Speisereinsatz in der Ausnehmung zwischen benachbarten Rippen Lufträume, durch die eine weitere Isolierung erhalten ist.
Die Erfindung betrifft auch einen Abformdorn zur Durchführung des Verfahrens, welcher dadurch gekennzeichnet ist, daß er an der Kopfseite eine, ringförmige Erhöhung besitzt, die so bemessen ist, daß die dadurch gebildete Gesamthöhe des Abformdorns größer ist als die mittlere Höhe zuzüglich der dreifachen Standardab-
weichung der zur Anwendung kommenden jeweiligen Speisersinsätze. Hierdurch wird der Vorteil erreicht daß beim Einsetzen des Speisereinsatzes ein freier Ringraum verbleibt, in den Formstoff bzw. Sand fallen kann, der sich beim Einsetzen des Speisereinsatzes löst. Somit ist gewährleistet, daß der Speisereinsatz jeweils in der gewünschten Tiefe fixiert werden kann.
Eine abgewandelte Ausführungsform des Abformdoraes ist dadurch gekennzeichnet, daß er an der Kopfseite eine ringförmige Aussparung besitzt die so bemessen ist, daß die Höhe des Abformdorns bis zum Grund der ringförmigen Aussparung kleiner ist als die mittlere Höhe abzüglich der dreifachen Standarcsbweichung der zur Anwendung kommenden jeweiligen S; c" η >π-sätze.
Mit dieser Ausgestaltung wird immer t'.^c *l.-dichtung zwischen Speisereinsatz und Auaneh"-""-^ erzielt und zwar insbesondere auch bei ben offenen Speisereinsätzen, oder bei Vervuuang von in der Gießerei aufgestoßenen Speist. «-ppen, bei deren Verwendung dann erreicht wird, daB sie bei der Füllung der Form von oben nicht mit Metall hinterlaufen.
. Eine noch andere Ausführungsform eines Abfcindornes ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die genannte ringförmige Aussparung eine innere, über dem ringförmigen Aussparungsgrund liegende Fläche aufweist wobei die Höhe des Abformdorns bis zu dieser Fläche größer ist als die mittlere Höhe zuzüglich der dreifachen Standardabweichung der zur Anwendung kommenden jeweiligen Speisereinsätze. Hierdurch wird erreicht daß nach Einstecken eines Speisereinsatzes zwischen dessen Oberseite und der gegenüberliegenden Endfläche der Ausnehmung ein Luftraum verbleibt
Die Lrf;idung betrifft auch einen Speisereinsatz aus exothermem, exotherm-isolierendem oder isolierendem Material, zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung, und ein solcher Speisereinsatz ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet daß sein Außenmantel einen »on unten nach oben verlaufenden negativen Konus in einem Winkel von 2 bis ?0°. bezogen auf die Senkrechte, aufweist und daß er eine geschlossene Decke aufweist in der eine die Dick · der Decke verringernde Aussparung vorgesehen ist welche eine gesteuerte Entlüftung des Speisers gestattet
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Speisereinsatz dadurch gekennzeichnet daß die Innen- und Außenwände des konischen Speisereinsatzes parallel zueinander verlaufen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.
Fig. 1 ist ein Querschnitt durch einen geschlossenen, konischen Speisereinsatz gemäß der Erfindung, mit einem zusätzlichen angesetzten Brechkern;
F i g. 2 ist ein Schnitt durch einen oben offenen, konischen Speisereir.saiz gemäS der Erfindung, mit einem zusätzlichen Brechkern:
Fig.3 ist eine Draufsicht auf einen Abformdorn gemäß der Erfindung:
Fig.4 ist ein Schnitt nach der Linie A-B von Fig.3 durch einen Abformdorn gemäß der Erfindung;
Fig.5 zeigt schemätisch einen in; die Gießform eingesetzten Speisereinsatz gemäß der Erfindung mit einem zusätzlichen Brechkern und
Fig.6 zeigt schematisch einen in die Gießform eingesetzten Speisereinsatz gemäß der Erfindung ohne Brechkern;
Fi g. 7 zeigt in einer Sandform eine Ausnehmung, die durch einen Abformdorn gemäß der Erfindung gebildet ist;
Fig.8 ist eine der Fig.7 analoge Ansicht wobei in die Ausnehmung ein Speisereinsatz mit Brechkern eingesetzt ist.
In F i g. 1 ist ein Speisereinsatz 1 dargestellt der eine geschlossene Decke 2 und einen angesetzten Brechkem 4 aufweist dessen Außendurchniesser größer ist als der Außendurchmesser des Speisereinsatzes 1 ist Der
ίο Brechkem 4 weist einen gegenüber dem Speisereinsatz t vorstehenden Rand 4' auf.
In Fig.2 ist ein oben offener Speisereinsatz la dargestellt an den ein Brechkem 4 angesetzt werden kann, wie dies durch die Darstellung der Fig.2
ii angedeutet ist
Der Speisereinsatz 1 bzw. la ist aus exothermem, exothermisolierendem oder aus isolierendem Material hergestellt Die Brechkerne 4 sind aus feuerfestem, keramischem Material hergestellt
Wie aus den F i g. 1 und 2 ersichtlich, ist der Außenmantel des Speisereinsatzes 1 b7»v. Xa konisch gebildet und zwar derart, daß er einen ^emäß der Darstellung in den Fig. 1 und 2 von unten nach oben verlaufenden negativen Konus in einem Winkel vor. 2 bis 20° aufweist bezogen auf die Senkrechte. Dabei verlaufen vorzugsweise die Innen- und Außenwände des konischen Sptisereinsatzes parallel zueinander.
Das Verhältnis von Höhe zu Durchmesser des Spejsereinsatzes 1 bzw. la, bezogen auf den unteren Innendurchmesser, liegt im Bereich von 1 :1 bis 1,6 :1.
Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 1 weist der
Speisereinsatz 1 eine geschlossene Decke 2 auf, und in dieser geschlossenen Decke 2 ist wenigstens eine die Dicke der Decke 2 verringernde Aussparung 11 vorgesehen. Mittels einer oder mehrerer solcher Aussparungen ist eine gesteuerte Entlüftung des Speisers möglich.
In den Fig. 3 und 4 ist ein Abformdorn 5 dargestellt wobei die linke Hälfte der Fig.4 eine Schnittansichi nach A und B in F i g. 3, und die Darstellung der rechten Hälfte ':sr F i g. 4 eine Außenansicht ist.
Der Abformdorn kann aus irgendeinem geeigneten Material hergestellt werden, welches unter den beim Abformen bestehenden Bedingungen seine Gestalt beibehält.
Aus den Fig.3 und 4 ist ersichtlich, daß de,-Abformdorn 5 konische Gestalt hat, und zwar im gleichen Sinne wie die Speisereinsätze 1 und la gemäß den F i g. 1 und 2. Jedoch sind die Außendurchmesser des Abformdornes 5 größer als die entsprechenden mittleren Außendurchmesser zuzüglich der dreifachen Standardabweichung der zur Anwendung kommenden Speisereinsätze. Hierdurch ist gewährleistet, daß der Abformdorn 5 an jeder Stelle s iner Höhe oder Länge einen Außendurchme^ser hat, der größer als der
ÄuBenuurcniiiess-ci des Sjjciaciciriaaiica iii, lici tiatii
dem Abformen in die durch Verwendung de? Abformdorns 5 gebildete Ausnehmung eingesetzt wird.
Im Außenmantel d-s Abformdorns 5 sind, wie aus F i g. 3 und 4 ersichtlich, mehrere über den Umfang verteilte, gernäß F ί g. 4 von oben nach unten führende Nuten 6 gebildet/Wie ersichtlich, beginnen die Nuten 6 am.gemäß Fig.4 oberen Ende des Abformdorns, und sie enden vor dessen unterem Ende. Die Breite der Nuten 6 ist derart gewählt, daß in die mittels des Abformdons 5 gebildete Ausnehmung vorragende Rippen aus Formstoff gebildet sind bzw. verbleiben. Die Tiefe der Nuten 6 ist derart gewählt daß die im Grund
der Nuten geometrisch einschreibbaren Kreise im Durchmesser kleiner sind als die entsprechenden mittleren Außendurchmesser abzüglich der dreifachen Standardabweichüng der zur Anwendung kommenden Speisereinsätze. Bei den angegebenen Abmessungen des Abformdorris 5 und seiner Nuten 6 ist gewährleistet, daß die Hohe der in der Ausnehmung gebifdeten Formstoffrippen immer ausreichend ist, so daß beim Einsetzen eines Speisereinsatzes dessen Außenfläche mit den Formstbffrippen in Eingriff tritt/ Demgemäß wird der Speisereirisatz gewissermaßen an den Formstoffrippen festgeklemmt, so daß er praktisch unbeweglich ist und bei Wende-. Zulege- oder Transportstößen nicht aus der Ausnehmung herausfällt.
Der Abformdorn 5 besitzt an der Kopfseite, d. h. an der gemäß F i g. 4 oberen Seite außen eine ringförmige Erhöhung 7 Diese Erhöhung 7 ist so bemessen, daß die dadurch gebildete Gesamthöhe des Abformdorns 5 größer ist als die mittlere Höhe zuzüglich der dreifachen Standardabweichung der zur Anwendung kommenden Speisereinsätze. Unter »mittlerer Höhe« der Speisereinsätze ist die mittlere Höhe eines bestimmten Typs von Speisereinsat/ zu verstehen. Somit hat der Abformdorn 5 an der Außenfläche eine Überlänge bzw. ein Übermaß im Vergleich zur Länge bzw. Höhe der einzusetzenden Speisereinsätze. Dadurch verbleibt beim Einsetzen des Speisereinsatzes em freier Ringraum, in den der Formstoff fallen kann, der sich beim Einsetzen des Speisereinsatzes löst Somit ist gewährleistet daß der Speisereinoatz jeweils in der gewünschten Tiefe fixiert werden kann.
Der Abformdorn 5 besitzt weiterhin an der Kopfseite radial einwärts der Erhöhung 7 eine ringförmige Aussparung 7a. die so bemessen ist daß die Höhe des Abformdorns 5 bis /um Grund der ringförmigen Aussparung 7a kleiner ist als die mittlere Höhe ab/uglich der dreifachen Siandardabweichung der zur Anwendung kommenden Spei«.ereinsätze 1, Xa. Dadurch tvird in der mittels des Abformdorns 5 gebildeten Ausnehmung ein ringförmiger Formstoffwulst gebifdes. dessen Höhe ausreichend ist. so daß der Wulst auch bei dem kürzesten oder niedrigsten eingesetzten Speisereinsat/ dessen Oberseite berührt. Mit dieser Ausgestaltung wird eine Abdichtung erzielt und zwar insbesondere auch bei oben offenen Speisereinsätzen oder bei Verwendung von in der Gießerei aufgestoßenen Speiserkappen, or-i deren Verwendung dann erreicht wird, daß sie bei der Füllung der Form von oben nicht mit Metall hinterlaufen.
Der ringförmigen Aussparung 7a ist eine innere, über dem ringförmigen A ussparungsgrund liegende Fläche 8 zugeordnet, und die Höhe des Abformdorns 5 bis zu dieser Räche 8 ist größer als die mittlere Höhe zuzüglich der -dreifachen Siandardabweichung der zur Anwendung kommenden Speisereinsätze 1, la. Unter »mittlerer Höhe« ist hier wiederum die mittlere Höhe eines bestimmten Typs von Speisereinsätzen zu verstehen. Hierdurch wird erreicht, daß im abgeformten Zustand, d h. nach Einsetzen eines Speisereinsatzes 1 oder la in die Ausnehmung, zwischen der Oberseite des Speisereinsatzes und der gegenüberliegenden Endfläche der Ausnehmung ein Luftraum oder Luftvolumen verbleibtSolche Lufträume sind an sich bekannt
F i g. 5 ist eine schematische Darstellung, aus welcher die mittels eines Abformdorns 5 gebildete Ausnehmung 9 und ein in diese eingesetzter Speisereinsatz ! ersichtlich sind. Es ist zu verstehen, daß der Speisereinsatz 1 auf seiner äußeren Mantelfläche mit den Rippen im Eingriff steht, die in der Innenfläche der Ausnehmung 9 durch die Nuten 6 des Abformdorns 5 gebildet sind. Außerdem steht der Deckel 2 des Speisereinsatzes i mit dem ringförmigen Wulst in Berührung, der durch die ringförmige Aussparung 7a des Abformdorns 5 gebildet ist. Bei in die Ausnehmung 9 eingesetztem Speisercinsatz 1 befinden sich somit zwischen der Speiseraußenseile und der Wand der Ausnehmung 9 mehrere durch die senkrecht verlaufenden Rippen voneinander geld; trennte Lufträume, die aber alle mit dem ringförmigen '■ Luftraum in Verbindung stehen, der in der Ausnehmung 9 durch die Erhöhung 7 am Abformdorn 5 gebildet ist. Außerdem ist ein Luftraum zwischen dem Deckel 1 des Speisereinsatzes 1 und der gegenüberliegenden Endwand der Ausnehmung 9 vorhanden, wie dies ebenfalls aus der F i g. 5 ersichtlich isL
Bei der Ausführungsform gemäß Fig.5 wird ein Speisereinsatz 1 und ein Brechkern 4 verwendet Zufolge der bereits oben erläuterten Abmessungen des Brechkerns 4. dessen Außendurchmesser größer als der untere Außendurchmesser des Speisereinsalzes 1 ist, ergibt sich zwischen dem vorstehenden Rand 4' des Brechkems 4 und der Wand der Abmessungen 9 an deren gemäß F i g. 5 unterem Ende eine Abdichtung, wenn der Speisereinsatz I in die Ausnehmung 9 eingesetzt wird
Fig.6 ist eine der Fig.5 analoge Ansicht, wobei jedoch eir? Speisereinsatz 1 eingesetzt ist. ohne daß ein Brechkern verwendet wird Um auch bei Verwendung eines solchen Speisereinsatzes eine Abdichtung zwischen dtr Außenseite des Speisereinsatzes 1 und der Wand der Ausnehmung 9 im Bereich von deren unterem Ende zu erzielen, ist der Außendurchmesser des Abformdorns 5 im Bereich seines unteren Endes so eng gestaltet, daß sich beim Einsetzen des Speichereinsatzes 1 zwischen dessen Außenseite und der Wand der Ausnehmung 9 abdichtende Berührung ergibt, wie dies aus F i g. 6 ersichtlich ist.
Fig. 7 ist eine schematische Schnittansicht einer Sandform mit einer Ausnehmung, wie sie durch Verwendung eines Abformdorns 5 gebildet ist In F i g. 7 ist mit 9 die Ausnehmung bezeichnet Mit IO ist der verdichtete Formstoff bezeichnet während mit dem Bezugszeichen 11 die durch die Nuten 6 des Abformdorns 5 gebildeten Formstoffrippen bezeichnet sind Mit 12 ist schließlich der ringförmige Formstoffwulst bezeichnet der sich durch die Ausbildung des Abformdorns 5 mit der Erhöhung 7 und der Aussparung 73 sowie mit der Fläche S ergibt
Fig.8 ist eine der Fig.7 analoge Ansicht wobei jedoch ein Speisereinsatz 1 in die Ausnehmung 9 eingesetzt ist Es ist ersichtlich, daß beim Einsetzen des Speisereinsatzes 1 die Rippen 11 in gewissem Ausmaß zusammengedrückt oder gestaucht werden, so daß
sicherer Sitz zwischen der Außenseite des Speisereinsatzes 1 und den Rippen 11 gewährleistet ist Mit 13 ist derjenige Teil der Rippen 11 bezeichnet mit welchem der Speisereinsaiz nicht in Eingriff tritt Mit 14 ist schließlich loser Formstoff bezeichnet der beim Einstecken des Speisereinsatzes 1 gelöst wird Es ist ersichtlich, daß dieser Formstoff 14 sich in dem oben erläuterten Ringraum befindet wo er keinerlei Behinderung darstellt
Aus Fig.8 ist auch nochmals die Abdichtung zwischen dem Brechkem 4 und denn verdichteten Fonnstoff ίΟ an der Wand der Ausnehmung 9 ersichtlich bei einer gemäß der Erfindung hergestellten Form.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung von Gießformen mit Speisern, bei dem in einer mittels eines mit negativer Koinzität versehenen Abformdorns hergestellte Ausnehmung im Formstoff ein im Außenniantel eine von unten nach oben verlaufende negative Konizität aufweisender Speisereinsatz mit exothermer, exotherm-isolierender bzw. isolierender Wandung aufgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein konischer Abformdorn verwendet wird, dessen Atißenmantel mehrere, über den Umfang verteilte, von oben nach unten führende Nuten aufweist, und daß in die so erzeugte Ausnehmung der Speisereinsatz eingesetzt wird.
2. Abformdorn zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er an der Kopfseite eine ringförmige Erhöhung (7) besitzt die so bemessen ist, daß die dadurch gebildete Ges^mthöhe des Abformdorns größer ist als die mittlere Höhe zuzüglich der dreifachen Standardabweichung der zur Anwendung kommenden jeweiligen Speisereinsätze (1, IsJl
3. Abfor.Tidorn nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß er an der Kopfseite eine ringförmige Aussparung (7a) besitzt, die so bemessen ist, daß die Höhe des Abfornidorns (5) bis zum Grund der ringförmigen Aussparung kleiner ist als die mittlere Höhe abzüglich der dreifachen Standardabweichung der zur Anwendung kommenden jeweiligen Speisereinsätze (1, IaJt
4. Abformdorn nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ringf« Tilge Aussparung (7a,1 eine innere, über dei.i n, jförmigen Aussparungsgrund liegende Räche (8) au:weist, wobei die Höhe des Abformdorns bis zu dieser Fläche größer ist als die mittlere Höhe zuzüglich der dreifachen Standardabweichung der zur Anwendung kommenden jeweiligen Speisereinsäize (1, IsJl
5. Speisereinsatz aus exothermem, exotherm-isolierendem oder isolierendem Material, zur Durchfuhrung des Verfahrens gemäß Anspruch 1, dadurdi gekennzeichnet, daß sein Außenmantel einen von unten nach oben verlaufenden negativen Konus in einem Winkel von 2 bis 20°, bezogen auf die Senkrechte, aufweist und daß er eine geschlossene Decke (2) aufweist, in der eine die Dicke der Decke verringernde Aussparung (11) vorgesehen ist, Vielehe eine gesteuerte Entlüftung des Speisers gestattet
6. Speisereinsatz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß die Innen- und Außenwände des konischen Speisereinsatzes (1, la) parallel zueinander verlaufen.
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