EP1729904A2 - Schirm- oder dübelspeiser - Google Patents

Schirm- oder dübelspeiser

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Publication number
EP1729904A2
EP1729904A2 EP05728689A EP05728689A EP1729904A2 EP 1729904 A2 EP1729904 A2 EP 1729904A2 EP 05728689 A EP05728689 A EP 05728689A EP 05728689 A EP05728689 A EP 05728689A EP 1729904 A2 EP1729904 A2 EP 1729904A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
feeder
feeder body
insert according
absorption device
energy absorption
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05728689A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Udo Skerdi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AS Luengen GmbH and Co KG
Original Assignee
AS Luengen GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AS Luengen GmbH and Co KG filed Critical AS Luengen GmbH and Co KG
Publication of EP1729904A2 publication Critical patent/EP1729904A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/08—Features with respect to supply of molten metal, e.g. ingates, circular gates, skim gates
    • B22C9/088—Feeder heads

Definitions

  • the invention relates to a feeder insert for inserting into a casting mold used for casting metals with a feeder body extending along a main feeder axis and having a feeder cavity, with an underside which can be inserted into the casting mold and an upper side opposite the underside.
  • feeders When producing molded parts in the foundry, liquid metal is poured into a casting mold.
  • the volume of the filled material decreases during the solidification process. Therefore, so-called feeders, i.e. Open or closed rooms, inserted in or on the casting mold, to compensate for the volume deficit when the casting solidifies and to prevent the formation of voids in the casting.
  • the feeders are connected to the casting or to the endangered casting area and are usually arranged above or on the side of the mold cavity.
  • a holding device is usually provided at the points at which a feeder insert is to be attached, e.g. a mandrel to fix the position of the feeder insert.
  • a molding material usually molding sand
  • the molding material is then compressed so that the feeder is enclosed by the compressed molding material. Relatively high compression pressures are used to compress the molding material. There is therefore a risk that the feeder insert will not withstand the crushing forces occurring during compression and break. As a result, the casting can no longer be fed in a controlled manner during the casting process. Attempts have been made to counter this problem by using particularly stable and thick-walled feeder inserts. However, these are quite expensive due to the increased material requirements.
  • Spring mandrels generally comprise a tubular element for attachment to the model plate, a spring arranged in the tubular element and a mandrel tip element resting on the spring and telescopically displaceable in the longitudinal direction.
  • a feeder insert is placed, the lower surface of which is located in the starting arrangement, ie before the molding material is filled in, at a certain distance from the model surface.
  • DE 195 03 456 Cl describes an arrangement of a pot-shaped feeder and a mandrel.
  • the mandrel is attached to a cast model.
  • the feeder is mounted on the mandrel in such a way that a distance is maintained between its lower end and the surface of the casting model.
  • a first and a second rigidly specified stop for a first and a second spacing position are specified on the mandrel.
  • the spring mandrels must first be attached to the model plate before inserting the feeder inserts, which is complex. Furthermore, it is difficult to achieve a precisely arranged tapping edge with a spring mandrel. This cutting edge is provided in order to separate the residual feeder, i.e. of the metal remaining in the feeder insert after casting, from the casting. The cleaning effort is therefore usually quite high. Spring mandrels are also quite expensive and prone to wear.
  • the invention was therefore based on the object of providing a feeder insert which can withstand the forces which occur when the molding material is compressed. Furthermore, it should be possible, at least in a preferred embodiment of the feeder insert, to provide a tapping edge which enables the precise separation of the residual feeder from the casting.
  • the feeder insert according to the invention comprises a feeder body in which a feeder cavity is arranged.
  • the feeder body can have any shape in itself and can be shaped in the usual way.
  • the feeder body usually has an approximately tubular shape.
  • the feeder has a height that is greater than its diameter.
  • the feeder body can be cylindrical, for example. However, it is also possible for the feeder body to taper, for example towards the underside, so that a small contact area of the feeder insert on the model plate is achieved.
  • the feeder body has an opening on its underside through which the feeder cavity communicates with the mold cavity.
  • the feeder body can also be open on its upper side. However, it can also be closed at the top.
  • the feeder body consists of the materials customary for the production of feeders and can be designed to be insulating and / or exothermic.
  • an energy absorption device is provided on the top of the feeder body.
  • the feeder insert is attached directly to the surface of the model plate, so that in a preferred embodiment a breaking edge can be produced at the lower end of the feeder insert.
  • An energy absorption device is provided on the top of the feeder insert, which absorbs the forces or energy acting on the feeder insert during the compression of the molding material. This prevents the feeder body from being compressed and broken by the forces acting during compression.
  • the feeder therefore does not require a spring mandrel to absorb the forces acting on the compression of the molding material. However, it can make sense to provide a fixed mandrel for positioning and fixing the feeder insert according to the invention.
  • the energy absorption device preferably covers at least the top of the feeder body. In this way, forces which act parallel to the longitudinal axis of the feeder body in the direction of the model building board can essentially be absorbed or at least substantially reduced. Since the energy absorption device covers the entire top of the feeder body, parts of the feeder body can also be prevented from shearing when the molding material is compressed.
  • the energy absorption device can be designed in a variety of ways.
  • the energy absorption device can comprise a deformation element.
  • the irreversible deformation of the deformation element absorbs the force which acts on the upper side of the feeder body during the compression of the molding material and the energy introduced is destroyed, so that no damage to the feeder body occurs.
  • the deformation element can be designed in a variety of ways.
  • the deformation element can be, for example, a plate which is made of a suitable deformable material, for example a solid foam.
  • a solid foam can be a polymer foam, such as a polystyrene foam, or a foam made of an inorganic material, for example a foamed glass.
  • the deformation element can also consist of metal and have a shape that makes it possible to absorb energy by deforming the deformation element.
  • the deformation element can be designed like a box, the side walls being folded like an accordion. The can is used when the molding material is pressed compressed by further pressing the accordion structure together.
  • Other structures are also possible.
  • the deformation element has a honeycomb structure that is compressed under the influence of the forces acting during the press molding.
  • the energy absorption device is designed as an elastic element.
  • the energy absorption device can comprise, for example, a spring element which is compressed when the molding material is pressed in order to absorb the forces acting on the feeder body.
  • other elastic elements can also be used.
  • the energy absorption device can also comprise a friction element.
  • the energy introduced into the energy absorption device during compression molding is then converted into heat and destroyed by the friction between two appropriately designed surfaces.
  • the energy absorption device can be designed in a variety of ways.
  • it includes a plate-shaped element which is arranged essentially perpendicular to the longitudinal axis of the feeder and which has an extent which corresponds at least to the cross section of the upper side of the feeder body.
  • the energy absorption device is, for example, a plate, for example a plate which is deformable in the direction of the longitudinal axis of the feeder and which is placed on the top of the feeder body.
  • the plate-shaped element can also be designed in such a way that it has the shape of a cap.
  • the plate-shaped element comprises an apron running along its edge, which is preferably in the case that the plate-shaped element rests on the top of the feeder body, which overlaps the peripheral edge on the circumference of the top of the feeder body in the direction of the side surface of the feeder body. This makes it easier to fix the energy absorption device on the top of the feeder body.
  • the top and bottom of the plate-shaped element can be designed as essentially parallel surfaces.
  • the plate-shaped element can, for example, also have a greater thickness in the center of its surface than at the edge, so that the energy absorption device is given a roof-like shape.
  • the plate-shaped element has at least one extension and the feeder body on the upper side has at least one receptacle in which the extension is received.
  • the extension can for example be designed as a circumferential ring on the underside of the plate-shaped element, which is inserted into a circular circumferential groove formed on the top of the feeder body.
  • the extension is preferably designed as a rod-shaped dowel element and the receptacle as a sleeve.
  • At least two rod-shaped dowel elements are preferably provided on the side of the plate-shaped element facing the feeder body, but particularly preferably three or four or more dowel elements are provided.
  • the length of the dowel elements can be chosen to be very short if the dowels only serve to fix the position of the energy absorption device.
  • the rod-shaped dowel elements are preferably used in cooperation with the sleeves introduced in the feeder body to absorb and destroy the energy which is introduced into the feeder body during compression molding.
  • the sleeves can be used as a separate component For example, made of plastic or metal, be introduced into the feeder body.
  • rod-shaped dowel elements can be used in cooperation with the sleeves to absorb and destroy energy, which would otherwise cause the feeder body to compress, which can lead to the feeder body breaking.
  • projections are arranged along the wall of the sleeve, by means of which the diameter of the sleeve is reduced to such an extent that it becomes slightly smaller than the diameter of the rod-shaped dowel element.
  • the projections can be designed, for example, as webs which run in the direction of the longitudinal axis of the feeder body along the wall of the sleeve. If the rod-shaped dowel elements of the plate-shaped element are inserted into the sleeve, the plate-shaped element is first held at a certain distance from the top of the feeder body. If molding material is now filled in around the feeder insert and then compressed, the plate-shaped element is moved in the direction of the longitudinal axis of the feeder body toward the top of the feeder body.
  • the rod-shaped dowel elements deform the projections arranged along the wall of the sleeve, so that energy is absorbed on the one hand by the deformation and on the other hand by the friction between the sleeve and the rod-shaped dowel element, which would otherwise lead to compression of the feeder body.
  • a spring element can also be provided in the sleeve, which one when the rod-shaped dowel element penetrates the sleeve. Opposing force generated. The compression of the spring element in turn absorbs energy which could otherwise cause the feeder body to be compressed.
  • the spring element can also be designed in such a way that it presses against the side surfaces of the rod-shaped dowel element and thereby causes high friction between the spring element and the rod-shaped dowel element.
  • the energy absorption device has an apron which surrounds the circumference of the feeder body and which has an extent in the direction perpendicular to the underside of the plate-shaped element which corresponds at least to the length of the rod-shaped dowel elements.
  • a constriction is provided on or near the underside of the feeder body to form a breaking edge. Since the feeder insert according to the invention can be placed directly on the model plate, the position of the constriction is defined relative to the surface of the casting, so that a breaking edge for knocking off the remaining feeder can be arranged at a certain position. After the residual feeder has been knocked off, the effort for cleaning the surface of the casting is considerably reduced.
  • FIG. 1 shows a cross section through a feeder insert according to the invention before compression
  • Figure 2 shows a cross section through the feeder insert shown in Figure 1 after compression
  • FIG. 3 shows a longitudinal section through a further embodiment of the feeder insert according to the invention before compression
  • FIG. 4 a longitudinal and a cross section through a sleeve introduced into the top of the feeder body
  • FIG 5 shows a longitudinal section through a second embodiment of a sleeve introduced into the top of the feeder body.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a first embodiment of the umbrella or dowel feeder according to the invention along a longitudinal axis 13 of the feeder.
  • the feeder insert comprises a feeder body 1 which encloses a feeder cavity 2.
  • An insert 3 is provided on the underside of the feeder body, through which a constriction can be formed to form a breaking edge.
  • the insert 3 consists, for example, of sheet steel, wood or a similar material.
  • the feeder cavity 2 ends in an outlet opening 4, via which the feeder cavity 2 is connected to the mold cavity.
  • the space of the casting mold cavity is taken up by a model plate 5.
  • a mandrel 6 is guided through the outlet opening 4, which is fixed on the model plate 5 and through which the feeder body 1 is fixed in its position.
  • two depressions 8 are made in the form of a sleeve in the feeder body 1.
  • the sleeve can be made of metal, wood, plastic or similar materials and can be inserted into corresponding recesses in the feeder body 1.
  • the sleeve can also be molded directly into the material of the feeder body.
  • Rod-shaped dowels 9, which carry a plate-shaped element 10 are inserted into the depressions 8.
  • the diameter of the dowels corresponds approximately to the diameter of the recesses 8.
  • the depressions 8 are provided with devices which prevent the rod-shaped dowels 9 from penetrating completely into the depressions 8. As a result, the plate-shaped element 10 is held at a certain distance from the upper side 7 of the feeder body 1.
  • an apron 11 is provided which is chosen so large that no molding material can penetrate into the space between the plate-shaped element 10 and the upper side 7 of the feeder body 1 when molding material is poured in.
  • the plate-shaped element 10 thereby contains an umbrella-like or knob-like shape.
  • the plate-shaped element 10 and the apron 11 consist, for example, of sheet steel, wood, plastic or similar materials.
  • rod-shaped dowel 9 and sleeve 8 destroy energy, for example due to friction or deformation, and thus prevent the feeder body 1 from being compressed.
  • the plate-shaped element 10 lies on the upper side 7 of the feeder body 1 after compression.
  • the feeder insert is surrounded on all sides by compressed molding material 12.
  • the mandrel 6 and the model plate 5 are removed so that the casting mold is obtained.
  • a constriction 14 is arranged, which after casting serves as a breaking edge for knocking off a feeder residue.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of the feeder insert according to the invention in longitudinal section.
  • the feeder body 1 in addition to the Outlet opening 4 arranged on the underside has an opening 15 in the upper side of the feeder body 1.
  • the embodiment shown in Figure 3 is thus designed as an open screen or dowel feeder.
  • the rod-shaped dowels 9 of the plate-shaped element 10 are inserted into these.
  • molding material is poured in around the feeder insert and this is then compressed.
  • the plate-shaped element 10 is moved in the direction of the longitudinal axis 13 of the feeder toward the top 7 of the feeder body 1.
  • FIG. 4 shows a preferred embodiment of the depressions 8.
  • a depression 8 is introduced into the feeder body 1.
  • FIG. 4b shows a longitudinal section through the depression 8 along a longitudinal axis 16.
  • webs 17 are arranged, through which the cross section of the depression 8 is narrowed.
  • the webs 17 run parallel to the longitudinal axis 16, the thickness of the webs, ie their extension into the interior of the depression 8, increasing with increasing distance from the surface 7.
  • FIG. 4a shows a cross section along line aa shown in FIG. 4b. It can be seen that a plurality of webs 17 are arranged on the outer wall of the depression 8, as a result of which the cross section of the depression 8 is narrowed.
  • a rod-shaped dowel 9 (not shown) is now inserted into the recess 8, it can initially only be inserted into the recess 8 to a certain depth. In the further A frictional force is inserted between the webs 17 and the wall of the rod-shaped dowels 9. The webs 17 can also be deformed. In this process, energy is consumed so that the force exerted on the plate-shaped element by the compression of the molding material can be absorbed and the energy introduced can be destroyed.
  • the embodiment of the recess 8 shown in FIG. 4 can be obtained by molding the corresponding structure directly into the material of the feeder body 1. However, it is also possible to produce a corresponding sleeve, which is then inserted into a corresponding recess in the feeder body 1.
  • FIG. 5 shows a further embodiment of the recess 8 as a longitudinal section.
  • a sleeve 18 is inserted, the wall of which runs along the wall of the recess 8.
  • the sleeve 18 can also have a collar 19 which rests on the top 7 of the feeder body 1.
  • Spring elements are arranged in the sleeve 18. These can be constructed from spring steel or plastic, for example.
  • the spring elements 20 are movable at one end in the direction of the wall of the sleeve 18, which is represented by the arrow 21. If a rod-shaped dowel element 9 (not shown) is now inserted into the interior of the sleeve 18, this first comes into contact with the spring elements 20.
  • the spring elements 20 are pivoted at their lower end in the direction of the wall of the sleeve 18. They counter the movement of the rod-shaped dowel element with a counterforce, as a result of which the force exerted on the plate-shaped element 10 (not shown) is absorbed and the energy introduced is destroyed.
  • the sleeve 18 can be made of any suitable material. Suitable materials are e.g. Steel or plastic.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Speisereinsatz zum Einsetzen in eine beim Giessen von Metallen verwendete Giessform mit einem sich entlang einer Speiserlängsachse (13) erstreckenden, einen Speiserhohlraum (2) aufweisenden Speiserkorpus (1), mit einer in die Giessform einsetzbaren Unterseite und einer der Unterseite gegenüber liegenden Oberseite (7). Erfindungsgemäss ist auf der Oberseite (7) des Speiserkorpus (1) eine Energieaufnahmeeinrichtung (8, 9) vorgesehen.

Description

SCHIRM- ODER DUBELSPEISER
Die Erfindung betrifft einen Speisereinsatz zum Einsetzen in eine beim Gießen von Metallen verwendete Gießform mit einem sich entlang einer Speiserhauptachse erstreckenden, einen Speiserhohlraum aufweisenden Speiserkorpus, mit einer in die Gießform einsetzbaren Unterseite und einer der Unterseite gegenüber liegenden Oberseite.
Bei der Herstellung von Formteilen in der Gießerei wird flüssiges Metall in eine Gießform eingefüllt. Beim Erstarrungsvorgang verringert sich das Volumen des eingefüllten Materials. Daher werden regelmäßig sogenannte Speiser, d.h. offene oder geschlossene Räume, in oder an der Gießform eingesetzt, um das Volumendefizit bei der Erstarrung des Gussstücks auszugleichen und eine Lunkerbildung im Gussstück zu verhindern. Dazu sind die Speiser mit dem Gussstück bzw. mit dem gefährdeten Gussstückbereich verbunden und gewöhnlich oberhalb bzw. an der Seite des Formhohlraums angeordnet.
Bei der Herstellung der Gießform wird zunächst eine Modellplatte hergestellt,' welche der Innenkontur des Formhohlraumes ent-
spricht. An den Stellen, an welchen ein Speisereinsatz angebracht werden soll, ist meist eine Halteeinrichtung vorgesehen, z.B. ein Dorn zur Fixierung der Lage des Speisereinsatzes. Nachdem die Speiser an der Modellplatte angebracht sind, wird ein Formstoff, in der Regel Formsand, so auf die Modellplatte aufgebracht, dass der Speisereinsatz umhüllt wird. In einem weiteren Schritt wird der Formstoff dann verdichtet, so dass der Speiser vom verdichteten Formstoff eingeschlossen ist. Bei der Verdichtung des Formstoffes werden relativ hohe Verdichtungsdrücke verwendet. Es besteht daher die Gefahr, dass der Speisereinsatz den beim Verdichten auftretenden Stauchkräften nicht standhält und zerbricht. Dadurch kann beim Gießvorgang keine kontrollierte Speisung des Gussstücks mehr erfolgen. Man hat versucht, diesem Problem dadurch zu begegnen, dass besonders stabile und dickwandige Speisereinsätze verwendet werden. Diese sind wegen des erhöhten Materialbedarfs allerdings recht teuer.
Ein anderer Ansatz besteht darin, die beim Formpressen auftretenden Stauchkräfte mittels sogenannter Federdorne aufzunehmen. Federdorne umfassen in der Regel ein röhrenförmiges Element zur Befestigung auf der Modellplatte, eine im röhrenförmigen Element angeordnete Feder und ein auf der Feder ruhendes, in Längsrichtung teleskopartig verschiebbares Dornspitzenelement. Nach der Befestigung des Federdorns auf der Modellplatte wird ein Speisereinsatz aufgesetzt, dessen Unterfläche sich in der Ausgangsanordnung, d.h. vor dem Einfüllen des Formstoffs, in einem bestimmten Abstand zur Modelloberfläche befindet. Beim anschließenden Einfüllen und Verdichten des Formstoffs wird der Speisereinsatz gegen die vom Federdorn ausgeübte Federkraft in Richtung auf die Modelloberfläche bewegt, ohne dass die Unterseite des Speisereinsatzes in direkten Kontakt zur Modelloberfläche gerät. Eine Zerstörung des Speisereinsatzes wird daher auch bei Anwendung hoher Verdichtungskräfte verhindert. So wird in der DE OS 41 19 192 AI ein federnder Dorn zum Halten von Speisern beschrieben, welcher aus einem Halte- und Führungs- teil, einer Feder und einem axial beweglichen Mantel besteht. Der Mantel ist topfförmig ausgebildet und übergreift Feder und Halte- und Führungsteil .
In der DE 195 03 456 Cl wird eine Anordnung aus einem topffδrmi- gen Speiser und einem Dorn beschrieben. Der Dorn ist auf einem Gießmodell befestigt. Der Speiser wird in der Weise auf dem Dorn gelagert, dass zwischen seinem unteren Ende und der Oberfläche des Gießmodells ein Abstand eingehalten wird. Am Dorn sind ein erster und zweiter starr vorgegebener Anschlag für eine erste und eine zweite Abstandsposition vorgegeben. In die zweite, der Oberfläche des Gießmodells nahe Abstandsposition gelangt der Speiser beim Verdichten des Formsandes, indem sich in dem Boden des Speisers durch den von dem Dorn ausgehenden Gegendruck eine Sollbruchstelle öffnet, wodurch der Speiser in die zweite Abstandsposition übergehen kann.
Die Federdorne müssen vor dem Einsetzen der Speisereinsätze zunächst auf der Modellplatte befestigt werden, was aufwändig ist. Ferner lässt sich mit einem Federdorn nur schwer eine präzise angeordnete Abschlagkante verwirklichen. Diese Abschlagkante wird vorgesehen, um die Trennung des Restspeisers, d.h. des nach dem Guss im Speisereinsatz verbleibenden Metalls, vom Gusstück zu ermöglichen. Der Putzaufwand ist daher im Regelfall recht hoch. Federdorne sind überdies recht teuer und verschleißanfällig.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, einen Speisereinsatz zur Verfügung zu stellen, welcher den beim Verdichten des Formstoffes auftretenden Kräften standhalten kann. Ferner sollte es zumindest bei einer bevorzugten Ausführungsform des Speisereinsatzes möglich sein, eine Abschlagkante vorzusehen, welche die präzise Abtrennung des Restspeisers vom Gussstück ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch einen Speisereinsatz mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst . Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Der erfindungsgemäße Speisereinsatz umfasst einen Speiserkorpus, in welchem ein Speiserhohlraum angeordnet ist. Der Speiserkorpus kann an sich eine beliebige Gestalt haben und in der üblichen Weise ausgeformt sein. Meist hat der Speiserkorpus eine annähernd röhrenförmige Gestalt . Der Speiser weist dabei eine Höhe auf, die größer ist als sein Durchmesser. Der Speiserkorpus kann z.B. zylinderförmig ausgebildet sein. Es ist aber auch möglich, dass sich der Speiserkorpus z.B. zur Unterseite hin verjüngt, so dass eine kleine Aufstandsfläche des Speisereinsatzes auf der Modellplatte erreicht wird. Der Speiserkorpus weist an seiner Unterseite eine Öffnung auf, durch welche der Speiserhohlraum mit dem Gießformhohlraum in Verbindung steht. An seiner Oberseite kann der Speiserkorpus ebenfalls geöffnet sein. Er kann jedoch genauso an seiner Oberseite geschlossen sein. Der Speiserkorpus besteht aus den für die Herstellung von Speisern üblichen Materialien und kann isolierend und/oder exotherm ausgestaltet sein. Entsprechende Materialien sind dem Fachmann bekannt. Auf der Oberseite des Speiserkorpus ist erfindungsgemäß eine Energieaufnahmeeinrichtung vorgesehen. Der Speisereinsatz wird direkt auf der Oberfläche der Modellplatte angebracht, so dass in einer bevorzugten Ausführungsform am unteren Abschluss des Speisereinsatzes eine Brechkante erzeugt werden kann. Auf der Oberseite des Speisereinsatzes ist eine Energieaufnahmeeinrichtung vorgesehen, welche die beim Verdichten des Formstoffs auf den Speisereinsatz wirkenden Kräfte bzw. Energie aufnimmt. Dadurch wird vermieden, dass der Speiserkorpus durch die beim Verdichten wirkenden Kräfte gestaucht und dabei zerbrochen wird. Der Speiser benötigt daher keinen Federdorn zur Aufnahme der beim Verdichten des Formstoffs wirkenden Kräfte. Es kann jedoch sinnvoll sein, einen feststehenden Dorn zur Positionierung und Fixierung des erfindungsgemäßen Speisereinsatzes vorzusehen.
Die Energieaufnahmeeinrichtung deckt vorzugsweise zumindest die Oberseite des Speiserkorpus ab. Auf diese Weise können Kräfte, die parallel zur Längsachse des Speiserkorpus in Richtung auf die Modellbauplatte wirken, im Wesentlichen abgefangen oder doch zumindest wesentlich reduziert werden. Da die Energieaufnahme- einrichtung die gesamte Oberseite des Speiserkorpus abdeckt, kann beim Verdichten des Formstoffes auch ein Abscheren von Teilen des Speiserkorpus verhindert werden.
Die Energieaufnahmeeinrichtung kann in vielfältiger Weise ausgestaltet werden. So kann gemäß einer ersten Ausführungsform die Energieaufnahmeeinrichtung ein Deformationselement umfassen. Durch die irreversible Verformung des Deformationselements wird die Kraft, die beim Verdichten des Formstoffes auf die Oberseite des Speiserkorpus einwirkt, aufgenommen und die eingeleitete Energie vernichtet, so dass keine Beschädigungen am Speiserkorpus auftreten. Das Deformationselement kann in vielfältiger Weise ausgebildet sein. In einer sehr einfachen Ausführungsform kann das Deformationselement beispielsweise eine Platte sein, die aus einem geeigneten deformierbaren Material, z.B. einem festen Schaum, hergestellt ist. Ein solcher fester Schaum kann ein Polymerschaum sein, wie z.B. ein Polystyrolschäum, oder auch ein Schaum aus einem anorganischen Material, beispielsweise ein aufgeschäumtes Glas . Das Deformationselement kann auch aus Metall bestehen und eine Form aufweisen, die es ermöglicht, durch Verformung des Deformationselements Energie aufzunehmen. Beispielsweise kann das Deformationselement ähnlich einer Dose ausgebildet sein, wobei die Seitenwände gleich einer Ziehharmonika gefaltet sind. Die Dose wird beim Verpressen des Formstoffs gestaucht, indem die Ziehharmonikastruktur weiter zusammen gedrückt wird. Es sind auch andere Strukturen möglich. So ist beispielsweise denkbar, dass das Deformationselement eine Wabenstruktur aufweist, die unter der Einwirkung der beim Pressformen wirkenden Kräfte zusammengestaucht wird.
Gemäß einer anderen Ausführungsform ist die Energieaufnahmeeinrichtung als elastisches Element ausgestaltet . Die Energieaufnahmeeinrichtung kann dazu beispielsweise ein Federelement umfassen, welches beim Pressen des Formstoffs zusammengedrückt wird, um so die auf den Speiserkorpus einwirkenden Kräfte aufzunehmen. Es können aber auch andere elastische Elemente verwendet werden. Beispielsweise ist es auch möglich, einen Gummiring oder eine Gummiplatte zu verwenden, welche durch elastische Verformung die in den Speiserkorpus eingeleitete Energie aufnimmt.
Die Energieaufnahmeeinrichtung kann auch ein Reibungselement umfassen. Die beim Formpressen in die Energieaufnahmeeinrichtung eingeleitete Energie wird dann durch die Reibung zwischen zwei entsprechend ausgestalteten Flächen in Wärme umgewandelt und vernichtet .
Die Energieaufnahmeeinrichtung kann in vielfältiger Weise ausgestaltet sein. In einer bevorzugten Ausführungsform u fasst sie ein im Wesentlichen senkrecht zur Speiserlängsachse angeordnetes plattenförmiges Element, das eine Ausdehnung aufweist, die zumindest dem Querschnitt der Oberseite des Speiserkorpus entspricht. In der einfachsten Ausführungsform ist die Energieaufnahmeeinrichtung beispielsweise eine Platte, beispielsweise eine in Richtung der Speiserlängsachse deformierbare Platte, die auf die Oberseite des Speiserkorpus gelegt wird. Das plattenförmige Element kann jedoch auch in der Weise ausgestaltet sein, dass es die Gestalt einer Kappe aufweist. In dieser Ausführungsform umfasst das plattenförmige Element eine entlang seines Randes verlaufende Schürze, die vorzrgsweise in dem Fall, dass das plattenförmige Element auf der Oberseite des Speiserkorpus aufliegt, die am Umfang der Oberseite des Speiserkorpus umlaufende Kante in Richtung auf die Seitenfläche des Speiserkorpus übergreift. Dies erleichtert die Fixierung der Energieaufnahme- einrichtung auf der Oberseite des Speiserkorpus. Ober- und Unterseite des plattenförmigen Elements können als im wesentlichen parallel verlaufende Flächen ausgebildet sein. Das plattenförmige Element kann jedoch z.B. auch im Mittelpunkt seiner Oberfläche eine größere Dicke aufweisen als am Rand, so dass die Energieaufnahmeeinrichtung eine dachförmige Gestalt erhält.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das plattenförmige Element zumindest einen Fortsatz und der Speiserkorpus an der Oberseite mindestens eine Aufnahme auf, in welcher der Fortsatz aufgenommen ist. Der Fortsatz kann beispielsweise als umlaufender Ring auf der Unterseite des plattenförmigen Elements ausgestaltet sein, welcher in eine auf der Oberseite des Speiserkorpus eingeformte kreisförmig umlaufende Rille eingesetzt ist. Dadurch kann das plattenförmige Element beispielsweise in einer Position fixiert werden, so dass es beim Einfüllen des Formstoffs und dem anschließenden Verdichten nicht verschoben wird.
Bevorzugt ist der Fortsatz jedoch als stangenförmiges Dübelelement und die Aufnahme als Hülse ausgebildet. Bevorzugt sind an der dem Speiserkorpus zugewandten Seite des plattenförmigen Elements zumindest zwei stangenfδrmige Dübelelemente, insbesondere bevorzugt jedoch drei oder vier oder mehr Dübelelemente vorgesehen. Die Länge der Dübelelemente kann sehr kurz gewählt werden, wenn die Dübel lediglich zur Fixierung der Lage der Energieaufnahmeeinrichtung dienen. Bevorzugt werden die Stangen- förmigen Dübelelemente jedoch in Zusammenwirkung mit den im Speiserkorpus eingebrachten Hülsen zur Aufnahme und Vernichtung der Energie genutzt, die beim Formpressen in den Speiserkorpus eingeleitet wird. Die Hülsen können als separates Bauteil, das beispielsweise aus Kunststoff oder Metall hergestellt ist, in den Speiserkorpus eingebracht sein. Es ist jedoch auch möglich, den Speiserkorpus direkt in der Weise auszubilden, dass auf der Oberseite entsprechende Vertiefungen direkt in das Material des Speiserkorpus eingeformt sind.
Wie bereits erläutert, können die stangenförmigen Dübelelemente in Zusammenwirkung mit den Hülsen zur Aufnahme und Vernichtung von Energie genutzt werden, welche sonst eine Stauchung des Speiserkorpus bewirken würde, was zum Zerbrechen des Speiserkorpus führen kann.
In einer ersten Ausführungsform sind dazu entlang der Wandung der Hülse Vorsprünge angeordnet, durch welche der Durchmesser der Hülse soweit verringert wird, dass er geringfügig geringer wird als der Durchmesser des stangenförmigen Dübelelements . Die Vorsprünge können beispielsweise als Stege ausgebildet sein, welche in Richtung der Längsachse des Speiserkorpus entlang der Wand der Hülse verlaufen. Werden die stangenförmigen Dübelelemente des plattenförmigen Elements in die Hülse eingesetzt, wird das plattenförmige Element zunächst in einem bestimmten Abstand zur Oberseite des Speiserkorpus gehalten. Wird nun Formstoff um den Speisereinsatz herum eingefüllt und anschließend verdichtet, wird das plattenförmige Element in Richtung der Längsachse des Speiserkorpus auf die Oberseite des Speiserkorpus hin bewegt . Die stangenförmigen Dübelelemente deformieren dabei die entlang der Wandung der Hülse angeordneten Vorsprünge, so dass einerseits durch die Deformation und andererseits durch die Reibung zwischen Hülse und stangenfδrmigem Dübelelement Energie aufgenommen wird, welche sonst zu einem Stauchen des Speiserkorpus führen würde.
Gemäß einer anderen Ausführungsform kann in der Hülse auch ein Federelement vorgesehen sein, welches beim Eindringen des stangenförmigen Dübelelements in die Hülse eine. Gegenkraft erzeugt. Durch das Zusammenpressen des Federelements wird wiederum Energie aufgenommen, welche sonst ein Stauchen des Speiserkorpus bewirken könnte. Das Federelement kann auch in der Weise ausgebildet sein, dass es gegen die Seitenflächen des stangenförmigen Dübelelements presst und dadurch eine hohe Reibung zwischen Federelement und stangenför igem Dübelelement bewirkt.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Energieaufnahme- einrichtung eine Schürze auf, welche den Umfang des Speiserkorpus umfängt und welche in Richtung senkrecht zur Unterseite des plattenförmigen Elements eine Ausdehnung aufweist, die zumindest der Länge der stangenförmigen Dübelelemente entspricht . Auf diese Weise wird verhindert, dass beim Einfüllen des Formstoffs Formstoffkörner in einen Abstand zwischen Oberseite des Speiserkorpus und Unterseite der Energieaufnahmeeinrichtung eindringen und von dort beispielsweise in den Speiserhohlraum fallen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist an oder nahe der Unterseite des Speiserkorpus eine Einschnürung zur Ausbildung einer Brechkante vorgesehen. Da der erfindungsgemäße Speisereinsatz direkt auf der Modellplatte aufgesetzt werden kann, ist die Position der Einschnürung relativ zur Oberfläche des Gussstücks definiert, so dass an einer bestimmten Position eine Brechkante zum Abschlagen des Restspeisers angeordnet werden kann. Nach dem Abschlagen des Restspeisers wird dadurch der Aufwand zum Putzen der Oberfläche des Gießstücks wesentlich verringert .
Die Erfindung wird im Weiteren unter Bezugnahme auf eine beigefügte Zeichnung genauer erläutert . Gleiche Gegenstände sind dabei mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
Figur 1: einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Speisereinsatz vor der Verdichtung; Figur 2 : einen Querschnitt durch den in Figur 1 dargestellten Speisereinsatz nach der Verdichtung;
Figur 3 : einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Speisereinsatzes vor der Verdichtung;
Figur 4: einen Längs- sowie einen Querschnitt durch eine in die Oberseite des Speiserkorpus eingebrachte Hülse; und
Figur 5: einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform einer in die Oberseite des Speiserkorpus eingebrachten Hülse.
Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungs- form des erfindungsgemäßen Schirm- oder Dübelspeisers entlang einer Speiserlängsachse 13. Der Speisereinsatz umfasst einen Speiserkorpus 1, welcher einen Speiserhohlraum 2 umschließt. Zur Unterseite des Speiserkorpus ist ein Einsatz 3 vorgesehen, durch welchen eine Einschnürung zur Ausbildung einer Brechkante ausgebildet werden kann. Der Einsatz 3 besteht beispielsweise aus Stahlblech, Holz oder ähnlichem Material. Der Speiserhohlraum 2 endet in einer Auslassδffnung 4, über welche der Speiserhohlraum 2 mit dem Gießformhohlraum in Verbindung steht. Für die Herstellung der Gießform wird der Platz des Gießformhohlraums von einer Modellplatte 5 eingenommen. Durch die Auslassöffnung 4 ist ein Dorn 6 geführt, welcher auf der Modellplatte 5 befestigt ist und durch welchen der Speiserkorpus 1 in seiner Position fixiert wird. Auf der Oberseite 7 des Speiserkorpus 1 sind zwei Vertiefungen 8 in Form einer Hülse in den Speiserkorpus 1 eingebracht. Die Hülse kann aus Metall, Holz, Kunststoff oder ähnlichen Materialien hergestellt sein und in entsprechende Vertiefungen im Speiserkorpus 1 eingesetzt sein. Die Hülse kann aber auch direkt in das Material des Speiserkorpus eingeformt sein. In die Vertiefungen 8 sind jeweils stangenförmige Dübel 9 eingesetzt, die ein plattenförmiges Element 10 tragen. Der Durchmesser der Dübel entspricht in etwa dem Durchmesser der Vertiefungen 8. In den Vertiefungen 8 sind Einrichtungen vorgesehen, die verhindern, dass die stangenförmigen Dübel 9 vollständig in die Vertiefungen 8 eindringen. Dadurch wird das plattenförmige Element 10 in einem bestimmten Abstand zur Oberseite 7 des Speiserkorpus 1 gehalten. Entlang des äußeren Umfangs des plattenförmigen Elements 10 ist eine Schürze 11 vorgesehen, die so groß gewählt ist, dass beim Einfüllen von Formstoff kein Formstoff in den Zwischenraum zwischen plattenförmigem Element 10 und der Oberseite 7 des Speiserkorpus 1 eindringen kann. Das plattenförmige Element 10 enthält dadurch eine schirm- oder noppenartige Gestalt. Das plattenförmige Element 10 und die Schürze 11 bestehen beispielsweise aus Stahlblech, Holz, Kunststoff oder ähnlichen Materialien. Nachdem der Speisereinsatz auf der Modellplatte 5 fixiert ist, wird Formstoff 12 um den Speisereinsatz herum angeordnet und verdichtet. Durch die bei der Verdichtung einwirkenden Kräfte wird das plattenförmige Element 10 in Richtung der Speiserlängsachse 13 zur Oberseite 7 des Speiserkorpus 1 hin verschoben. Dadurch dringen die stangenförmigen Dübel 9 in die Vertiefungen 8 ein. Durch Wechselwirkungen zwischen stangenfδr- migem Dübel 9 und Hülse 8 wird Energie vernichtet, beispielsweise durch Reibung oder Deformation, und so verhindert, dass der Speiserkorpus 1 gestaucht wird. Bei der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform liegt das plattenförmige Element 10 nach dem Verdichten auf der Oberseite 7 des Speiserkorpus 1 auf. Der Speisereinsatz ist allseitig von verdichtetem Formstoff 12 umgeben. Abschließend werden noch der Dorn 6 sowie die Modell- platte 5 entfernt, so dass die Gießform erhalten wird. Am Übergang zwischen Speiserhohlraum 2 und Gießformhohlraum ist eine Einschnürung 14 angeordnet, welche nach dem Gießen als Brechkante zum Abschlagen eines Speiserrestes dient.
In Figur 3 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Speisereinsatzes im Längsschnitt dargestellt. Bei dieser Ausführungsform weist der Speiserkorpus 1 neben der an der Unterseite angeordneten Auslassöffnung 4 eine Öffnung 15 in der Oberseite des Speiserkorpus 1 auf. Die in Figur.3 dargestellte Ausführungsform ist also als offener Schirm- oder Dübelspeiser ausgebildet. Wie bei der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsform sind in die Oberseite 7 des Speiserkorpus 1 Vertiefungen '8 eingebracht. In diese sind die stangenförmigen Dübel 9 des plattenförmigen Elements 10 eingesetzt. Es wird nun, wie bei den Figuren 1 und 2 erläutert, um den Speisereinsatz herum Formstoff eingefüllt und dieser anschließend verdichtet . Dabei wird das plattenförmige Element 10 in Richtung der Speiserlängsachse 13 auf die Oberseite 7 des Speiserkorpus 1 hin bewegt . Durch Wechselwirkung zwischen stangenförmigem Dübel 9 und Vertiefung 8 wird die bei der Verdichtung des Formstoffs auf den Speiserkorpus 1 in Richtung der Speiserlängsachse 13 wirkende Kraft aufgefangen und die Energie verbraucht, so dass keine Stauchung des Speiserkorpus 1 erfolgt und wesentlich höhere Drücke zum Formpressen verwendet werden können.
Figur 4 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Vertiefungen 8. Ausgehend von der Oberseite 7 des Speiserkorpus ist eine Vertiefung 8 in den Speiserkorpus 1 eingebracht . Figur 4b zeigt einen Längsschnitt durch die Vertiefung 8 entlang einer Längsachse 16. Entlang der Wand der Vertiefung 8 sind Stege 17 angeordnet, durch welche der Querschnitt der Vertiefung 8 verengt wird. Die Stege 17 verlaufen parallel zur Längsachse 16, wobei die Dicke der Stege, d.h. ihre Ausdehnung in den Innenraum der Vertiefung 8, mit zunehmender Entfernung von der Oberfläche 7 zunimmt. In Figur 4a ist ein Querschnitt entlang der in Figur 4b dargestellten Linie a-a dargestellt. Man erkennt, dass mehrere Stege 17 an der Außenwand der Vertiefung 8 angeordnet sind, wodurch der Querschnitt der Vertiefung 8 verengt wird. Wird nun ein stangenförmiger Dübel 9 (nicht dargestellt) in die Vertiefung 8 eingeführt, kann er zunächst nur bis zu einer gewissen Tiefe in die Vertiefung 8 eingeschoben werden. Beim weiteren Einschieben wird eine Reibungskraft zwischen den Stegen 17 und der Wand der stangenförmigen Dübel 9 erzeugt . Dabei können die Stege 17 auch deformiert werden. Bei diesem Vorgang wird Energie verbraucht, so dass die durch das Verdichten des Formstoffs auf das plattenförmige Element ausgeübte Kraft aufgenommen und die eingetragene Energie vernichtet werden kann. Die in Figur 4 dargestellte Ausführungsform der Vertiefung 8 kann erhalten werden, indem die entsprechende Struktur direkt in das Material des Speiserkorpus 1 eingeformt wird. Es ist jedoch auch möglich, eine entsprechende Hülse herzustellen, welche dann in eine entsprechende Vertiefung im Speiserkorpus 1 eingesetzt wird.
In Figur 5 ist eine weitere Ausführungsform der Vertiefung 8 als Längsschnitt dargestellt. In die Vertiefung 8 ist eine Hülse 18 eingesetzt, deren Wand entlang der Wand der Vertiefung 8 verläuft. Die Hülse 18 kann auch einen Kragen 19 aufweisen, der auf der Oberseite 7 des Speiserkorpus 1 aufliegt. In der Hülse 18 sind Federelemente angeordnet. Diese können beispielsweise aus Federstahl oder Kunststoff aufgebaut sein. Die Federelemente 20 sind mit ihrem einem Ende in Richtung der Wand der Hülse 18 beweglich, was durch den Pfeil 21 dargestellt ist. Wird nun ein stangenfδrmiges Dübelelement 9 (nicht dargestellt) in den Innenraum der Hülse 18 eingesetzt, kommt dieses zunächst an den Federelementen 20 zur Anlage. Wird nun Druck auf das stangenför- mige Dübelelement 9 in Richtung der Längsachse 16 ausgeübt, werden die Federelemente 20 an ihrem unteren Abschluss in Richtung auf die Wand der Hülse 18 geschwenkt. Sie setzen dabei der Bewegung des stangenförmigen Dübelelements eine Gegenkraft entgegen, wodurch die auf das plattenförmige Element 10 (nicht dargestellt) ausgeübte Kraft aufgefangen und die eingeleitete Energie vernichtet wird. Die Hülse 18 kann aus jedem geeigneten Material hergestellt sein. Geeignete Werkstoffe sind z.B. Stahl oder Kunststoff.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Speisereinsatz zum Einsetzen in eine beim Gießen von Metallen verwendete Gießform mit einem sich entlang einer Speiserlängsachse (13) erstreckenden, einen Speiserhohlraum (2) aufweisenden Speiserkorpus (1) , mit einer in die Gießform einsetzbaren Unterseite und einer der Unterseite gegenüber liegenden Oberseite (7) , dadurch gekennzeichnet, dass auf der Oberseite (7) eine Energieaufnahmeeinrichtung (8, 9) vorgesehen ist.
2. Speisereinsatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieaufnahmeeinrichtung zumindest die Oberseite (7) des Speiserkorpus abdeckt.
3. Speisereinsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieaufnahmeeinrichtung ein Deformationselement umfasst .
4. Speisereinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieaufnahmeeinrichtung ein elastisches Element (20) umfasst.
5. Speisereinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieaufnahmeeinrichtung ein Reibungselement umfasst.
6. Speisereinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieaufnahmeeinrichtung ein senkrecht zur Speiserlängsachse (13) angeordnetes plattenförmiges Element (10) umfasst, das vorzugsweise eine Ausdehnung aufweist, die zumindest dem maximalen Querschnitt des Speiserkorpus (1) entspricht.
7.. Speisereinsatz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das plattenförmige Element (10) zumindest einen Fortsatz (9) und der Speiserkorpus (1) an der Oberseite (7) mindestens eine Aufnahme (8) aufweist, in welcher der Fortsatz (9) aufgenommen ist.
8. Speisereinsatz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Fortsatz (9) als stangenförmiges Dübelelement und die Aufnahme (8) als Hülse ausgebildet ist.
9. Speisereinsatz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der Wand der Hülse (8) VorSprünge (17) angeordnet sind, durch welche der Durchmesser der Hülse (8) verringert wird, so dass er geringer ist als der Durchmesser des stangenförmigen Dübelelements (9) .
10. Speisereinsatz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Hülse (8) ein Federelement (20) vorgesehen ist, welches eine Gegenkraft beim Eindringen des stangenförmigen Dübelelements (9) in die Hülse (8) erzeugt.
11. Speisereinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieaufnahmeeinrichtung eine Schürze (11) aufweist, welche den oberen Umfang des Speiserkorpus (1) umfängt.
12. Speisereinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an oder nahe der Unterseite des Speiserkorpus (1) eine Einschnürung zur Ausbildung einer Brechkante vorgesehen ist.
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