DE3505000C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Entlüftungsdüse für Gießereiwerkzeuge, insbesondere für mit Formstoff, z. B. Sand u. dgl., befüllbare Formkästen, Kernkästen u. dgl., die einen in der Wand des Gießereiwerkzeuges einsetzba­ ren Düsenkörper und eine zur Formstoffseite hin angeord­ nete und mit Durchbrechungen versehene Kopfplatte auf­ weist.

Es sind Entlüftungsdüsen dieser Art bekannt, die in der Kopfplatte eine Anzahl von parallel zueinander verlau­ fenden Schlitze aufweisen, durch die das Gas oder der beim automatischen Befüllen des Formkastens entstehen­ de Luftstrom entweichen kann. Die Schlitze in der Kopf­ platte des Düsenkörpers müssen so gehalten sein, daß die Luft gut entweichen kann, jedoch der Formsand zurückge­ halten wird und auch die Schlitze sich durch den Form­ sand nicht zusetzen können. Wenn die Kopfplatte mit den Schlitzen eine verhältnismäßig große Dicke aufweist, halten die Stege zwischen den Schlitzen dem beim Befül­ len des Formkastens entstehenden Druckluftstoß stand, es setzen sich jedoch die Schlitze wegen der verhältnis­ mäßig großen Tiefe der Stege vielfach mit Sand zu. Bei einer dünnen Kopfplatte besteht die Gefahr, daß die zwi­ schen den Schlitzen vorhandenen Stege infolge des Druck­ stoßes einbrechen, was ein Hindurchtreten des Formstof­ fes, z. B. von Sand, zur Folge hat (Ausschießen am Kern).

Bei Verwendung der Düse in Leichtmetallguß kann das flüs­ sige Metall aus der Kokille fließen. Es sind weiterhin Ent­ lüftungsdüsen bekannt, bei denen die Kopfplatte des Dü­ senkörpers aus einer eingelassenen Stahlplatte besteht, in der die Stege von der Mitte aus radial verlaufen und die Schlitze in Sektoren mit verhältnismäßig viel Windun­ gen vorgesehen sind. Eine solche Entlüftungsdüse hält den Anforderungen beim Befüllen des Formkastens nicht stand. Durch die beim Befüllen des Formkastens entstehenden Druckluftstöße zerbricht das mehr oder weniger filigran­ artige Stegwerk verhältnismäßig leicht, so daß Formsand in verhältnismäßig großen Mengen durchtreten kann und der Kernkasten mehr oder weniger verstopft. Die Entlüftung des Kernkastens ist dadurch nicht mehr gewährleistet.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Entlüftungsdüse für Formkästen u. dgl., vornehmlich Kernkästen und Kokillen, der anfangs genannten Art zu schaffen, die eine ausrei­ chende Entlüftung bzw. Entgasung gewährleistet und allen Belastungen beim automatischen Befüllen der Formkästen, insbesondere der Kernkästen, standhält.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der Düsen­ körper wenigstens ein Kopfstück von massiver Ausbildung mit am Umfang angeordneten Ausnehmungen und eine an die Ausnehmungen gasauslaßseitig sich anschließende ringför­ mige Einschnürung besitzt.

Durch eine solche Ausbildung der Entlüftungsdüse wird erreicht, daß die Entlüftung über am äußeren Umfang vor­ handene Ausnehmungen vor sich geht, die an einem massi­ ven Kopfstück vorgesehen sind. Dadurch wird der Düsen­ körper, insbesondere das Kopfstück sehr stabil. Es sind keine Stege vorhanden, die unter Belastung eines Druck­ luftstoßes beim Befüllen der Formkästen einbrechen kön­ nen. Durch die an die Ausnehmungen sich anschließende ringförmige Einschnürung im Düsenkörper ist ein freier Raum geschaffen, der den Durchgang und/oder den Abzug der Gase oder der Luft begünstigt. Die Ausnehmungen an dem Umfang des Kopfstückes bieten eine genügende Schlitz­ länge, damit das Entweichen der Luft und der Gase unge­ hindert vor sich gehen kann. Ferner kann der Düsenkörper mit der ringförmigen Entlüftung verhältnismäßig groß ge­ halten werden, ohne daß Diagonalstege od. dgl. vorhanden sind, die der Gefahr des Einbrechens unterliegen. Kleine Sandpartikel, z. B. staubkorngroße Partikel, die beim Be­ füllen des Kernkastens durch die Ausnehmung od. dgl. be­ schleunigt werden, bewirken außerdem einen Reinigungs­ effekt, z. B. von Binderstoffen u. dgl. Außerdem ist der Düsenkörper gemäß der Erfindung als reines Drehteil ein­ fach und billig in der Herstellung.

Als Ausnehmung ist bevorzugt ein ringförmig verlaufender Spalt vorgesehen. Die Ausnehmungen können auch am äußeren Umfang des Kopfstückes angebrachte radial verlaufende Einschnitte sein. Ferner können die Ausnehmungen aus ei­ nem Kranz von geschlossenen oder zur Ringkante des Kopf­ stückes offenen Bohrungen bestehen.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann das mas­ sive Kopfstück mit dem in der Bohrung der Werkzeugwand sitzenden hohlen Führungsteil durch eine ringscheibenför­ mige Stegfläche verbunden sein, wobei in dieser scheiben­ förmigen Fläche Durchbrechungen, z. B. Lochungen od. dgl., vorgesehen sind. Etwa hindurchtretende Sandkörner können dadurch aus dem Düsenkörper ebenso leicht entweichen wie die Luft od. dgl. Vorzugsweise ist die ringscheibenför­ mige Fläche - im Schnitt gesehen - als Schrägfläche ausge­ bildet. Die Lochungen od. dgl. sollen sich über die Höhe der Schrägfläche erstrecken.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung weist das Kopf­ stück des Düsenkörpers zur Bildung des Ringspaltes ei­ nen kleineren Durchmesser auf als die Aufnahmebohrung in der Werkzeugwand. Der Ringspalt wird also von dem Kopfstück des eingesetzten Düsenkörpers und der Bohrung in der Wand des Formkastens gebildet, so daß irgendwel­ che Zwischenstege od. dgl. zur Bildung von Schlitzen oder Spalten überhaupt nicht vorhanden sind. Die Stabilität des Düsenkörpers wird dadurch sehr erhöht.

Ein Ringspalt an dem Kopfstück des Düsenkörpers kann auch in der Weise gebildet werden, daß man das Kopfstück die Innenwand des Formkastens u. dgl., an der den Düsenkörper aufnehmenden Bohrung überragen läßt. Hierbei wird der Ringspalt durch das Kopfstück und die obere Kante der Bohrung begrenzt. Der Ringspalt befindet sich hierbei an der Umfangsfläche des Kopfstückes seitlich.

Die Ausnehmungen selbst haben zweckmäßig eine nur sehr geringe Höhe. Wenn die Einschnürung an dem Düsenkörper sich unmittelbar anschließend an die obere Fläche des Kopfstückes angeordnet ist, fallen zur Aufnahmebohrung parallel verlaufende Flächen an dem Ringspalt fort. Im Schnitt gesehen ist das Kopfstück an dem Ringspalt spitz­ winklig verlaufend ausgebildet. Die Festigkeit und Sta­ bilität des Kopfstückes an dem Ringspalt ist trotzdem sehr hoch.

Gemäß eines weiteren Merkmals der Erfindung kann der Dü­ senkörper bzw. das Kopfstück und das Führungsteil als Massivkörper ausgebildet sein. Hierbei kann das Führungs­ teil entweder parallel oder schräg zur Längsachse ver­ laufende Bohrungen besitzen. Man kann aber auch für den Durchgang der Gase u. dgl. das Führungsteil mit am Um­ fang verlaufenden Längsnuten versehen. Man erhält im gan­ zen einen sehr stabilen Körper von hoher Festigkeit, der die Entlüftung oder Entgasung des Formkörpers od. dgl. zuverlässig gewährleistet.

Bei der Massivausbildung des Düsenkörpers kann dieser zweiteilig gestaltet sein, um die Herstellungskosten nie­ drig zu halten. Hierbei kann das Kopfstück einen zylin­ drischen oder konischen Schaft aufweisen, auf den das ringförmige Führungsteil festsitzend aufgesteckt wer­ den kann.

Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung dargestell­ ten Ausführungsbeispielen nachstehend erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform einer Entlüftungsdüse gemäß der Erfindung in der Wand eines Formkastens, teils in Ansicht, teils im Schnitt, schematisch.

Fig. 2 stellt einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 im Schema dar.

Fig. 3 und 4 veranschaulichen weitere Ausführungsformen in bezug auf die Ausbildung und Anordnung von Ausnehmun­ gen an einem massiven Kopfstück.

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine andere Ge­ staltung eines Ringspaltes an dem Kopfstück des Düsen­ körpers im Schema.

Fig. 6 bis 14 stellen Ausführungsformen von Düsenkörpern dar, und zwar im Längsschnitt und in Draufsicht, die im ganzen als Massivteil ausgebildet sind und hierbei gege­ benenfalls zweiteilig sein können.

In der Wand 2 eines Formkastens od. dgl. für Guß- und/ oder Spritzzwecke ist in der Bohrung 3 eine Entlüftungs­ düse passend eingesetzt. Der Düsenkörper 4 der Entlüf­ tungsdüse besitzt ein Kopfstück 5, das als Massivteil ausgebildet ist. Das Kopfstück 5 schließt mit der Boh­ rung 3 einen Ringspalt 6 ein und besitzt eine an den Ringspalt gasauslaufseitig sich anschließende ringförmi­ ge Einschnürung 7.

Das massive Kopfstück 5 ist mit einem in der Bohrung 3 der Werkzeugwand sitzenden hohlen Führungsteil 8 durch eine ringscheibenförmige Stegfläche 9 verbunden, wobei in dieser ringscheibenförmigen Fläche 9 auf dem Umfang verteilt Durchbrechungen 10, z. B. in Form von Lochun­ gen, vorgesehen sind. Die Außenfläche des Führungsteils 8 kann zur Verbesserung des Festsitzes mit einer Rändelung 11 versehen sein. Zweckmäßig weist das Kopfstück 5 zur Bildung des Ringspalts 6 einen kleineren Durchmesser als der Durchmesser der Aufnahmbohrung 3 in der Werk­ zeugwand 2 bzw. der des Führungsteils 8 auf.

Die Höhe 13 des Ringspaltes 6 ist vorteilhaft sehr ge­ ring und kann einen Bruchteil eines Millimeters betragen. Bevorzugt ist das massive Kopfstück 5 des Düsenkörpers 4 - im Längsschnitt gesehen - zwischen der oberen Fläche 14 des Düsenkörpers 4 und der sich anschließenden Fläche 15 der Einschnürung 7 spitzwinklig ausgebildet. Auf die­ se Weise besteht für den Luftstrom eine sehr geringe Rei­ bung, während die Partikel des Formstoffes 16, z. B. des Sandes od. dgl., am Durchgang durch die Entlüftungsdüse zurückgehalten werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 bestehen die Aus­ nehmungen aus radialen Einschnitten 18 an dem Kopfstück 5 a des Düsenkörpers. Diese Einschnitte können unmittel­ bar an der Innenwand der Aufnahmebohrung 3 zur Anlage kommen. Das Kopfstück 5 a mit den Einschnitten 18 kann auch einen kleineren Durchmesser als die Aufnahmebohrung 3 besitzen. Bei der Ausführungsform der Fig. 4 ist das Kopfstück 5 b mit ringförmig verteilt angeordneten Bohrun­ gen 19 versehen. Diese Bohrungen können in sich geschlos­ sen sein. Sie können aber auch durch die Umfangsfläche des Kopfstückes angeschnitten sein, so daß sich radial mehr oder weniger offene Bohrungen ergeben.

Fig. 5 stellt eine andere Ausbildung des Düsenkörpers für die Gestaltung des Ringspaltes dar. Der Düsenkörper 4 a kann so gestaltet oder in der Aufnahmebohrung 3 ein­ gesetzt sein, daß das Kopfstück 5 c über der Endfläche 20 der Aufnahmebohrung 3 vorsteht, so daß ein seitli­ cher Ringspalt 6 a gebildet ist. Das Kopfstück hat zweck­ mäßig den gleichen Durchmesser wie das Führungsteil 8. Vorteilhaft ist das Kopfstück an der zur Einschnürung 7 verlaufenden Unterfläche spitzwinklig ausgebildet oder hat nur eine sehr geringe zylindrische Höhe. Diese Aus­ führungsform hat den Vorteil, daß die entweichende Luft od. dgl. seitlich in die Einschnürung gelangt.

Die verschiedenen Ausbildungen der Ausnehmungen können an dem Kopfstück des Düsenkörpers auch miteinander kom­ biniert vorgesehen sein.

Die Entlüftungsdüse ist vielseitig verwendbar, insbeson­ dere für Gießereiwerkzeuge, z. B. Kokillen-Kernkästen, aber auch für Formen für Kunststoffe und für Verpackungs­ formen.

Die beschriebene Entlüftungsdüse zeichnet sich durch hohe Stabilität, lange Standzeit und gute Entlüftung aus. Letzteres insbesondere bei kleinem Düsendurchmes­ ser.

In besonderen Fällen, z. B. bei größeren Abmessungen od. dgl., ist es möglich, einen Ringspalt auch innerhalb der Stirnfläche des Kopfstückes anzuordnen, wobei der größere Teil des Kopfstückes durch kurze radiale Ste­ ge gehalten wird. Ferner können auch mehrere Ringspal­ te im Kopfstück des Düsenkörpers vorgesehen sein.

Fig. 6 bis 14 veranschaulichen durchweg massiv ausge­ bildete Düsenkörper, die einteilig oder mehrteilig sein können.

Bei dem Düsenkörper 22 ist das Kopfstück 23 und das Füh­ rungsteil 24 einteilig als Massivteil gestaltet. In dem Führungsteil 24 sind Bohrungen 25 bzw. 26 für das Ent­ weichen von Luft oder Gasen vorgesehen, die parallel zur Achse des Düsenkörpers oder in einem schrägen Winkel ver­ laufen können.

Bei dem Düsenkörper 27 der Fig. 8 und 9 sind die Aus­ nehmungen an dem Führungsteil 28 als Längsnuten 29 ange­ ordnet, die am Umfang des Führungsteils angebracht sind. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 10 und 11 ist der massive Düsenkörper 30 zweiteilig ausgebildet und be­ steht aus dem Kopfstück 31 und dem ringförmigen Führungs­ teil 33 mit den Bohrungen oder Nuten 34. Das Führungs­ teil 33 ist auf dem Schaft 32 des Kopfstückes 31 aufge­ steckt, wobei der Schaft zylindrisch oder konisch sein kann.

Die Fig. 12 und 13 stellen einen Düsenkörper 36 dar, der als Massivteil ebenfalls zweiteilig ausgebildet und aus dem Kopfstück 37 und dem ringförmigen Führungsteil 38 mit den Nuten 39 besteht. Hierbei ist das Führungsteil 38 auf dem konischen Schaft 37 a des Kopfstückes 37 fest­ sitzend aufgesteckt. Bei dem Kopfstück 37 können am Um­ fang Nuten 40 angebracht sein, die den Nuten 39 des Füh­ rungsteils 38 entsprechen.

In der Fig. 14 ist eine Anordnung gezeigt, bei der in der den Düsenkörper 41 aufnehmenden Bohrung 43 ein ring­ förmiges Verschleißteil 44 vorgesehen ist, das den Ring­ spalt 45 des Düsenkörpers 41 begrenzt. Das Verschleißteil ist zweckmäßig austauschbar. Es kann von besonderer Fe­ stigkeit und Härte sein.

Claims (15)

1. Entlüftungsdüse für Gießerei- und Spritzgußwerkzeuge u. dgl., insbesondere für mit Formstoff, z. B. Sand, befüllbare Formkästen, Kokillen-Kernkästen u. dgl., die einen in die Wand des Formwerkzeuges einsetzba­ ren Düsenkörper und eine zur Formstoffseite hin an­ geordnete und mit Durchbrechungen versehene Kopfplat­ te aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsen­ körper (4, 4 a) wenigstens ein Kopfstück (5, 5 a, b, c) von massiver Ausbildung mit am Umfang angeordneten Ausneh­ mungen (6, 6 a, 18, 19) und eine an die Ausnehmungen gas­ auslaßseitig sich anschließende ringförmige Einschnü­ rung (7) besitzt.

2. Entlüftungsdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß als Ausnehmung ein Ringspalt (6, 6 a) vorge­ sehen ist.

3. Entlüftungsdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß als Ausnehmungen radiale Einschnitte (18) an­ gebracht sind.

4. Entlüftungsdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß als Ausnehmungen ein Kranz von Bohrungen (19) angeordnet ist.

5. Entlüftungsdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß das massive Kopfstück (5) mit einem in einer Bohrung (3) in einer Werkzeugwand sitzenden hohlen Führungsteil (8) durch eine ring­ scheibenförmige Fläche (9) verbunden ist und daß in dieser ringscheibenförmigen Fläche (9) Durchbrechun­ gen (10) z. B. Lochungen, vorgesehen sind.

6. Entlüftungsdüse nach einem der Ansprüche 1 oder 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die ringscheibenförmige Flä­ che (9) - im Schnitt gesehen - als Schrägfläche ausge­ bildet ist und daß die Lochungen (10) sich über die Höhe der Schrägfläche erstrecken.

7. Entlüftungsdüse für Gießerei- und Spritzgußwerkzeuge u. dgl., insbesondere für mit Formstoff, z. B. Sand, befüllbare Formkästen, Kokillen-Kernkästen u. dgl., die einen in die Wand des Formwerkzeuges einsetzbaren Düsenkörper und eine zur Formstoffseite hin angeordne­ te und mit Durchbrechungen versehene Kopfplatte auf­ weist, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper (4, 4 a) wenigstens ein Kopfstück (5, 5 a, b, c) von ma­ siver Ausbildung mit Ausnehmungen (6, 6 a, 18, 19) und eine an die Ausnehmungen gasauslaßseitig sich anschließende ringförmige Einschnürung (7) besitzt, und daß das Kopf­ stück (5) zur Bildung des Ringspaltes (6) einen kleine­ ren Durchmesser aufweist als die Aufnahmebohrung (3) der Werkzeugwand (2) bzw. das Führungsteil (8).

8. Entlüftungsdüse für Gießerei- und Spritzgußwerkzeuge u. dgl., insbesondere für mit Formstoff, z. B. Sand, befüllbare Formkästen, Kokillen-Kernkästen u. dgl., die einen in die Wand des Formwerkzeuges einsetzbaren Düsenkörper und eine zur Formstoffseite hin angeordne­ te und mit Durchbrechungen versehene Kopfplatte auf­ weist, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper (4, 4 a) wenigstens ein Kopfstück (5, 5 a, b, c) von massiver Ausbildung mit Ausnehmungen (6, 6 a, 18, 19) und eine an die Ausnehmungen gasauslaßseitig sich anschließende ringför­ mige Einschnürung (7) besitzt, und daß das Kopfstück (5 c) die Innenwand des Formkastens (2) an der den Düsen­ körper aufnehmenden Bohrung (3) überragt und ein Ring­ spalt (6 a) durch das Kopfstück (5 c) und die obere Kante der Bohrung (3) begrenzt ist.

9. Entlüftungsdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß das Kopfstück (5) des Düsen­ körpers (4) - im Längsschnitt gesehen - zwischen der oberen Fläche (14) des Kopfstückes (5) und der sich an­ schließenden Fläche (15) der Einschnürung (7) spritzwink­ lig ausgebildet ist.

10. Entlüftungsdüse nach Anspruch 1 oder 2 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Ringspalte in dem Kopfstück des Düsenkörpers angebracht sind.

11. Entlüftungsdüse für Gießerei- und Spritzgußwerkzeuge u. dgl., insbesondere für mit Formstoff, z. B. Sand, be­ füllbare Formkästen, Kokillen-Kernkästen u. dgl., die einen in die Wand des Formwerkzeuges einsetzbaren Dü­ senkörper und eine zur Formstoffseite hin angeordnete und mit Durchbrechungen versehene Kopfplatte aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopfstück und Führungs­ teil des Düsenkörpers (22, 27, 30, 36, 41) einen massiven Körper bilden und daß das Kopfstück (23, 31, 37) am Um­ fang angeordnete Ausnehmungen (Ringspalt) und eine an die Ausnehmungen gasauslaßseitig sich anschließende ringförmige Einschnürung (7) besitzt.

12. Entlüftungsdüse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsteil (24) mit parallel oder schräg zur Längsachse verlaufenden Bohrungen (25, 26) versehen ist.

13. Entlüftungsdüse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsteil (33, 38) mit am Umfang verlaufende Längsnute (29, 34, 39) versehen ist.

14. Entlüftungsdüse nach einem der Ansprüche 11 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, daß der massive Düsenkörper (30, 36) zweiteilig ausgebildet ist und daß das Kopfstück (31, 37) einen zylindrischen oder konischen Schaft (32, 37 a) aufweist, auf den ein ringförmiges Führungsteil (33, 38) aufgesteckt ist.

15. Entlüftungsdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 14, da­ durch gekennzeichnet, daß in der dem Ringspalt (6 a) des Kopfstückes des Düsenkörpers begrenzenden Innenwand der Aufnahmebohrung (3) ein austauschbares, ringförmiges Ver­ schleißteil (44) angeordnet ist.