DE3316641C2

DE3316641C2 - Gießform für ein Niederdruckgießverfahren

Info

Publication number: DE3316641C2
Application number: DE3316641A
Authority: DE
Inventors: Hans-Rudolf Schaffhausen Helg
Original assignee: Georg Fischer AG
Current assignee: Georg Fischer AG
Priority date: 1982-05-14
Filing date: 1983-05-06
Publication date: 1984-12-06
Also published as: IT1163358B; US4526222A; GB2120145A; GB2120145B; IT8321069A0; FR2526691B1; IT8321069A1; CH656332A5; FR2526691A1; DE3316641A1; GB8312478D0

Abstract

In den Oberteil (2) einer Gießform ist ein Eingußkern (19) mit einer Bohrung (22) eingesetzt. Die Bohrung steht über einen Überlaufkanal (23) und einen Fallkanal (24) mit dem Formhohlraum (18) in Verbindung. Schmelze wird von unten in den Eingußkanal (6) der Gießform gedrückt. Der Kern (19) bildet ein Kanal in Form eines Syphons. Dadurch kann der Eingußkanal (6) unmittelbar nach dem Füllvorgang entleert werden.

Description

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Die Erfindung betrifft eine Gießform für ein Niederdruckgießverfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Gegenüber dem herkömmlichen Schwergewichtsgießen bietet das steigende Gießen gemäß dem Niederdruckgießverfahren wesentliche Vorteile. So kommt die Metallschmelze auf dem Weg vom Druckofengefäß bis zur Gießform nicht mit Luftsauerstoff in Berührung. Das Steigrohr des Druckofens, das an der Eingußöffnung unten am Gießformunterteil anliegt, endet nah am Boden, wo meistens der Induktor angeordnet ist, so daß vorteilhafterweise die Entnahme der Schmelze an der heißesten Stelle stattfindet. Des weiteren können keine Verunreinigungen vom Badspiegel in die Gießform mitgerissen werden. Beim Niederdruckgießen bestehen auch keine Probleme mit unterschiedlichen Fallhöhen und Strahlumlenker, die beim Schwergewichtgießen zur Anwendung kommen, denn diese können entfallen. Vorteilhaft ist vor allem, daß eine beträchtliche Verminderung des Kreislaufmaterials möglich ist hauptsächlich durch das Sichentleeren des senkrecht stehenden Eingusses in den Druckofen.

Die DE-AS 25 58449 beschreibt ein Niederdruckgießverfahren zum Füllen von vertikal geteilten Gießformen, in denen sich zu den Hohlräumen schräg abwärts verlaufende Gießläufe einformen lassen, die auch als Speiser dienen können. Solche schräge Gießläufe sind bei horizontal geteilten Gießformen, die weitaus am häufigsten verwendet werden, nicht möglich. Bei diesen bekannten Gießformen verbinden mehrere Gießläufe mit kleinem Querschnitt den Eingußkanal mit dem Formhohlraum. Der Druck auf dem Badspiegel im Druckofen muß nach dem Füllvorgang solange aufrecht gehalten werden, bis die Gießläufe zufrieren, d. h. bis die Schmelze in den Gießläufen erstarrt ist. Erst dann darf die Schmelze im Eingußkanal wieder in den Druckofen zurückfallen. Dadurch entstehen längere Wartezeiten, die zu einem verminderten Wirkungsgrad führen. Außerdem ist die Gefahr nicht von der Hand zu weisen, daß Druckbrüche entstehen, so daß die Schmelze ausläuft

Auch ist bereits ein Niederdruckgießverfahren bekannt (DE-AS 22 42 837), bei dem die Metallschmelze über ein Steigrohr von unten und über einen Überlauf in eine horizontal geteilte Gießform gebracht wird.

Schließlich ist eine Gießform gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 schon bekannt (DE-PS 2 69 069), bei der ein Formeinsatz aus einem feuerbeständigen Material vorgesehen ist, um einen Verschleiß der Form durch auftreffende Metallschmelze zu verhindern. Diese bekannte Gießform weist jedoch keinen Kern auf, der auf dem Gießformunterteil abgestützt ist, mit der Ausnehmung einen syphonförmigen Kanal bildet, dessen Überlauf höher liegt als die höchste Stelle des Formhohlraumes bzw. des Speisers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gießform für ein Niederdruckgießverfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Art zu schaffen, die eine schnelle, einfache, sichere und wirtschaftliche Arbeitsweise erlaubt, ohne der inhärenten Vorteile des Niederdruckgießen verlustig zu gehen.

Diese Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Mit einer solchen Gießform läßt sich schnell arbeiten, da nicht auf eine Erstarrung gewartet werden muß. Die Arbeitsweise ist dabei auch einfach, da auf einen Schieber im Eingußsystem, auf einen Pfannenkippmechanismus und auf einen Stopfenverschluß in der Pfanne verzichtet werden kann. Sie ist weiterhin sicher, da die Gefahr eines Druckbruches eliminiert ist, und sie ist wirtschaftlich, da das Kreislaufmaterial reduziert werden kann.

Die Gießform gemäß der Erfindung wird nunmehr anhand zweier in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine erste Ausführungsform einer Gießform in einer Niederdruckgießanordnung,

Fig.2 ein Kern als Einsatz in die Gießform nach Fig. l.und

F i g. 3 eine zweite Ausführungsform.

F i g. 1 zeigt in einem Formkasten 1 eine horizontal getrennte Sandgießform mit einem Gießformoberteil 2 und einem Gießformunterteil 3 zum Vergießen einer Eisenschmelze. Der Gießformunterteil 3 ist in diesem Beispiel mittig von einem Eingußkanal 6 durchsetzt, dessen Eingußöffnung 7 während des Füllvorgangs am Steigrohr 7a eines Niederdruckgießgefäßes 8 anliegt.

Die Zuführbahn 12 und die Wiegeeinrichtung 13 sind schematisch angedeutet. Im Gießformoberteil 2 ist — koaxial zum Eingußkanal 6 — eine nicht durchgehende, von der horizontalen Trennebene 10 ausgehende Ausnehmung 11 vorhanden, die über in der Trennebene 10 liegende (d. h. die Trennebene schneidende oder berührende) Gießläufe 14 und Speiser 15 mit zwei Formhohlräumen 18 in Verbindung steht. In diese Ausnehmung 11 hineinragend liegt ein in F i g. 2 separat dargestellter Eingußkern 19 satt an der Wand der Ausnehmung an. Der Kern i9 ist wegen des Einsetzens mit Vorteil kegelstumpfförmig und hat eine mittige, durchgehende, vertikal ausgerichtete Bohrung 22. Der Kern 19 stützt sich auf dem Gießformumerteil 3 ab, so daß seine Position fixiert ist. Im Grenzbereich des Kernes 19 und des Gießformoberteils 2 ist pro Formhohlraum 18 ein Überlaufkanal 23, auch als Anschnitt zu bezeichnen, und ein Fallkanal 24 vorhanden. Im dargestellten Beispiel sind die Kanäle 23, 24 in der Kernaußenwand ausgespart. Es ist aber ohne weiteres möglich diese Kanäle 23, 24 in die Wand der Ausnehmung 11 zu verlegen.

Die Arbeitsweise ist wie folgt. Schmelze wird durch Druckbeaufschlagung auf den Badspiegel im Niederdruckgießgefäß über ein Steigrohr in den Eingußkanal 6 und in die Bohrung 22 hochgedrückt. Sodann fließt die Schmelze über den Überlauf 23, den Fallkanal 24 und den Gießlauf 14 in den Formhohlraum 18 und in den Speiser 15, wobei der Kern 19 zusammen mit der Ausnehmung 11 einen syphonförmigen Kanal 6, 22, 23, 24,

14 bildet, durch den allein die Schmelze in den Speiser

15 bzw. den Hohlraum gelangt. Vom Speiser 15 vertikal nach oben bis zur oberen Rückseite 27 der Form verläuft ein Entlüftungskanal 28. Die Druckbeaufschlagung dauert so lange an, bis ein optischer Füllstandsmelder 31 meldet, daß der Speiser 15 und der Entlüftungskanal 28 gefüllt sind. Der Metallspiegel sinkt durch Fortfall des Beaufschlagungsdruckes in der Bohrung 22 und im Eingußkanal 6 ab, so daß sie entleert werden. Um zu gewährleisten, daß der Speiser 15 bzw. der Formhohlraum 18 vollständig mit Schmelze ausgefüllt werden kann. muß der Überlauf 23 zwischen der höchsten Stelle des Formhohlraumes bzw. des Speisers und der oberen Formrückseite 27 liegen. Nach dem Zurückfallen der Schmelze aus der Bohrung 22 und dem Eingußkanal 6 in das Gefäß bleibt der Fallkanal 24 gefüllt.

F i g. 3 zeigt eine Ausführungsart, bei der der Kern die Form eines zylindrischen Rohres 34 aufweist, das aus Kernsand oder aus Keramik ist. Das Rohr 34 hat einen Flansch 35, der in eine genau passende Ausnehmung paßt, und wird durch den Gießformunterteil 3 unverrutschbar fixiert. Das Rohr 34 liegt, abgesehen von der Flanschpartie, nirgends an, so daß die Gefahr einer Formbeschädigung beim Kerneinlegen verringert ist. Der Überlauf wird durch dessen oberes Ende gebildet. Nach Abklingen der Druckbeaufschlagung verbleibt 5 j Schmelze im ringförmigen Hohlraum 38 zwischen dem Rohr 34 und der Wand der Ausnehmung 11. Dieser Hohlraum 38 kann so dimensioniert werden, daß ein separater Speiser überflüssig wird, z. B. indem der Querschnitt des Rohres 34 rund und der Querschnitt der bo Ausnehmung 11 elliptisch gewählt wird.

Die Fallhöhe entspricht der Höhe des Kernes 19, 34 und kann entsprechend der Ausgestaltung des Formhohlraumes bzw. des Speisers gewählt werden. Verglichen mit Schwergewichtgießen ist die Fallhöhe bedeu- to tend kleiner.

Die gezeigten Formen kennen kostenlose Gießformen oder Gießformen mit Formrahmen sein. Nicht nur Sandformen, sondern auch Meiailformen können gemäß der Erfindung gefüllt werden. Auch andere Ausgestaltungen von Kernen sind möglicii; so könnte der Kern die Form einer Platte haben, die vertikal in die Ausnehmung 11 eingesetzt ist, derart, daß zwei vertikal ausgerichtete Kanäle gebildet werden, wobei die höchste Stelle der Platte, d. h. ihre Stirnseite, wieder einen Überlauf aufweist und wobei der eine Kanal mit dem Eingußkanal 6 und der andere Kanal mit dem Gießlauf 14 in Verbindung steht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

i. Gießform für ein Niederdruckgießverfahren, bei dem eine Metallschmelze über ein Steigrohr von unten in eine horizontal geteilte Gießform gebracht wird, wobei eine, im Gießformoberteil (2) vorhandene, von der horizontalen Trennebene (10) ausgehende, nicht durchgehende Ausnehmung (11) über einen in der Trennebene liegenden Gießlauf (14) mit min- ι ο destens einem Formhohlraum (18) in Verbindung steht, gekennzeichnet durch einen, auf dem Gießformunterteil (3) abgestützten, in diese Ausnehmung hineinragenden Kern (19,34), der zusammen mit der Ausnehmung (11) einen syphonförmigen Kanal (6, 22, 23, 24,14) für die von der Eingußöffnung (7) kommende Schmelze bildet, wobei im Bereich des oberen Endes des Kerns ein Oberlauf (32) gebildet ist, der zwischen der oberen Formrückseite (27) und der höchsten Stelle des Formhohlraumes (18) bzw. des Speisers (15) liegt.
2. Gießform nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (19, 34) eine durchgehende, vertikal ausgerichtete Bohrung (22) aufweist, die mit der Eingußöffnung (7) in Verbindung steht.
3. Gießform nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (19) satt an der lnnwand der Ausnehmung (11) anliegt und daß im Grenzbereich des Kernes und des Gießformoberteiles (2) mindestens ein Überlaufkanal (23) und ein Fallkanal (24) vorhanden ist.
4. Gießform nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern kegelstumpfförmig ist.
5. Gießform nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Überlaufkanal (23) und der Fallkanal (24) in der Kernaußenwand ausgespart sind.
6. Gießform nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Überlaufkanal (23) und der Fallkanal (24) in der Wand der Ausnehmung (11) ausgespart sind.
7. Gießform nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern ein zylindrisches Rohr (34) ist, das mit der Wand der Ausnehmung (11) einen ringförmigen Hohlraum (38) bildet.