EP1775045B1 - Speisereinsatz für eine Giessform - Google Patents

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EP1775045B1
EP1775045B1 EP06020665A EP06020665A EP1775045B1 EP 1775045 B1 EP1775045 B1 EP 1775045B1 EP 06020665 A EP06020665 A EP 06020665A EP 06020665 A EP06020665 A EP 06020665A EP 1775045 B1 EP1775045 B1 EP 1775045B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
feeder
feeder insert
recess
insert
breaking point
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.)
Active
Application number
EP06020665A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1775045A3 (de
EP1775045A2 (de
Inventor
Martin Pollakowski
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.)
Hofmann Ceramic GmbH
Original Assignee
Hofmann Ceramic GmbH
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 Hofmann Ceramic GmbH filed Critical Hofmann Ceramic GmbH
Publication of EP1775045A2 publication Critical patent/EP1775045A2/de
Publication of EP1775045A3 publication Critical patent/EP1775045A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1775045B1 publication Critical patent/EP1775045B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • 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 placement in a mold used in the casting of metals.
  • the prior art feeder sleeves include a feeder-volume-containing feeder body made of an exothermic and / or insulating material, the feeder body having an inner space bounded by sidewalls and an upper portion as a feeder volume, and a feeder opening in the bottom portion of the feeder body for connection to the mold cavity is trained.
  • the feeders belonging to the prior art have the disadvantage that spring mandrels are often required for forming these feeders. By yielding the spring mandrel, it is possible that the feeder compresses the underlying sand layer during the compression molding process over the spring travel.
  • the state of the art also includes feeders which are merely plugged onto a centering pin. These feeders can not perform any movement in the molding process of the molding sand. These feeders are located directly on the model and thus also on the casting. This has the disadvantage that in the casting process exiting gases from the feeder negatively affect the surface of the casting. In addition, the feeders can break because they can not perform any movement during the molding process of the molding sand and at the same time the molding sand is pressed at high pressure to the feeders.
  • the prior art ( DE 20 2004 009 367 U1 ) includes a feeder with a deformable metal base.
  • This belonging to the prior art feeder has a cylindrical opening in the feeder head at the top.
  • feeders are also known which have no breakthrough at all in the feeder head.
  • the retaining pin is drilled into the cover area and breaks it.
  • These prior art feeders have the disadvantage that the retaining mandrel exerts a force on the inside of the feeder to puncture the feeder.
  • the feeders are very often broken when applying the molding pressure, since the pressure exerted by the retaining mandrel pressure is too large. This is particularly disadvantageous because the feeder can not be completely supplied to its intended use for one.
  • a very large amount of molding sand enters the feeder. This molding sand is flushed into the workpiece during the casting process, so that the workpiece has errors.
  • the state of the art ( DE 42 00 183 A1 ) belonging two-part feeder has a passage opening for the mandrels to be performed of the casting model. These recesses described therein represent the passage openings for the mandrel. Also, this prior art feeder has the disadvantage that when piercing the mandrel uncontrolled breaking out of the feeder head takes place.
  • the prior art ( DE 195 03 456 C1 ) includes an arrangement of a cup-shaped feeder and this with distance on a casting model overlying mandrel.
  • This prior art feeder has a predetermined breaking point in the region of the receiving of the mandrel.
  • a disadvantage of this belonging to the prior art feeders that when piercing the mandrel larger parts of the feeder can break out.
  • the technical problem underlying the invention is to provide a feeder that can be formed without spring mandrels, and ensures a safe molding without damaging the feeder.
  • the feeder insert according to the invention for arrangement in a mold used in the casting of metals with a feeder volume having a feeder body of a Exothermic and / or insulating material having a bounded by sidewalls and an upper portion of the interior space as feeder and a feeder opening in the bottom portion of the feeder body as a connection to the mold cavity, wherein the feeder insert in the upper region has a predetermined breaking point for the penetration of a mandrel and wherein the predetermined breaking point by a Recess is formed in the feeder body, such that the feeder body in the region of the recess has a reduced wall thickness, characterized in that the recess is formed as at least one annular recess.
  • the feeder insert according to the invention ensures a consistent reproducible outbreak on the upper part of the feeder.
  • the embodiment with the annular recess has the advantage that a controlled piercing and breaking of the feeder material is ensured.
  • the diameter of the inner annular recess is equal to or greater than the diameter of the predetermined breaking point.
  • the recess is arranged on an outer surface of the feeder. It can also be arranged on a surface of the inner volume of the feeder insert according to a further advantageous embodiment.
  • the feeder according to the invention is formed, it is no longer necessary to use a spring mandrel, so that the feeder can compress the underlying sand layer over the spring travel in the compression molding, but the feeder is pressed by the pressure acting in the compression molding down.
  • the fixed mandrel which can be used in the feeder according to the invention breaks through the predetermined breaking point in a controlled manner in the upper region, so that the feeder can lower and compact the sand lying beneath it.
  • the predetermined breaking point is formed completely covered by a feeder cap, to prevent that when piercing the mandrel passes through the predetermined breaking point sand in the feeder and later reaches the casting material into the workpiece and forms inclusions.
  • the feeder insert according to the invention has a wall thickness in the region of the recess of less than 70% of the total wall thickness.
  • the feeder insert has a wall thickness in the region of the recess of less than 50% of the total wall thickness.
  • the recess is widening, preferably designed to widen conically. This ensures that little feeder material is present in the region of the recess, so that a consistent reproducible eruption can be produced at the feeder upper part.
  • the diameter of the recess is advantageously at least as large as the diameter of the predetermined breaking point.
  • the feeder has, in addition to the predetermined breaking point, a conically tapering inner contour in the foot region of the feeder insert. If fragments of the feeder insert or molding sand fall into the internal volume of the feeder insert when piercing the feeder insert, these parts can slide down on the inner wall of the feeder insert and fall out of the feeder, at the latest when the mandrel is removed.
  • the feeder insert formed with the predetermined breaking point can be formed in one piece or in several parts.
  • the feeder insert according to the invention can be formed with predetermined breaking point with break core, Reduzierplatte, metal disk, Metallleinschnürung or the like.
  • the feeder insert according to the invention with a predetermined breaking point is designed without a breaker core and has at least one graduation.
  • the feeder is formed divided, it is possible to the division towards the inner volume of the feeder conically widening, whereby a larger internal volume compared to the prior art feeder inserts is achieved and a "slipping" of the debris and the molding sand is ensured from the feeder room.
  • the feeder insert according to the invention is designed without breaker core to be able to do without the break-prone breaker core.
  • the feeder insert with predetermined breaking point is advantageously divided approximately in the middle.
  • the division should advantageously be formed at least in the middle third of the feeder body in a horizontally formed division.
  • At least the pitch should be provided at a distance from a footprint on the casting.
  • the division is provided at least approximately centrally in the feeder body.
  • all intermediate pieces are formed identically, so that the inner volume of the feeder insert can be formed adapted to any requirements.
  • the parts of the feeder body are advantageously positively and / or frictionally connected to each other. This has the advantage that a gluing of the parts of the feeder sleeve is not required.
  • the intermediate pieces with the same form and / or frictional engagement with each other or with the parts of the feeder sleeve are connected. It is also possible to glue the parts together.
  • a kind of dovetail guide In a vertical division as well as a horizontal division, it is also possible to provide a kind of dovetail guide. It is also possible to provide a kind of tongue and groove connection which ensures a connection between the parts of the feeder insert and / or the intermediate pieces via the required frictional engagement.
  • the body of the feeder insert is preferably divided centrally or at least at a distance to a standing surface on the casting, the resulting in the casting process by the adhesive gases do not reach the casting and thus have no effect on the quality of the casting.
  • These are, for example, constrictions provided in the feeder body.
  • This design has the advantage that the feeder body, which may come into contact with the casting during the casting process, leaves as small an impression as possible.
  • an outer contour of the feeder insert is at least partially rounded in order to achieve optimum pressure absorption during the compression molding and when compacting the sand through the feeder insert.
  • the feeder insert with predetermined breaking point is advantageously formed completely from a uniform material, so that the outlay for producing the feeder insert according to the invention is minimized as far as possible.
  • the feeder insert according to the invention with the predetermined breaking point can advantageously be designed as a filter feeder.
  • a filter is arranged in the feeder, and that the feeder, after puncturing with the mandrel, is designed as an upwardly open feeder in order to feed the metal used during the casting through the feeder insert into the casting mold.
  • the feeder insert according to the invention with predetermined breaking point has the advantage that the feeder insert is already open at the top after molding since the mandrel pierces the predetermined breaking point as soon as the feeder insert lowers due to the forming pressure that occurs.
  • Fig. 1 to 8 show various embodiments of feeder inserts without annular recess.
  • Fig. 1 shows a feeder insert 1 in the manner of Aufformspeisers, which is arranged on a mandrel 2 of a casting model 3 of a workpiece (not shown).
  • the feeder insert has a predetermined breaking point 16 in the upper region 15. By a molding pressure, the mandrel 2 is pressed by the predetermined breaking point 16, such that the material of the feeder insert 1 is pierced in the region of the predetermined breaking point.
  • the predetermined breaking point is formed by a recess 29.
  • the predetermined breaking point 16 is pierced by the fixed mandrel 2, when the feeder sleeve 1 is lowered during the compression molding in the direction of arrow A.
  • the feeder insert 1 has a partition 4 and thus an upper part 5 and a lower part 6.
  • the parts 5, 6 form an inner space 7.
  • the conical extension 31 has the advantage that molding sand or fragments of the predetermined breaking point 16, which may fall down when piercing the predetermined breaking point 16 by means of the mandrel 2, slide down on the conically tapered feeder inner wall 31 and fall out of the feeder insert 1 and thus it is ensured that the feeder insert 1 is "clean" inside, so that no particles are introduced into the casting.
  • the feeder insert 1 is divided approximately in the middle, that is, the division 4 is at least partially along a center line M.
  • the upper part 5 is likewise designed to widen conically. This serves to increase the internal volume 7 of the feeder insert 1.
  • the lower part 6 of the feeder insert 1 has a constriction 11 ,
  • the constriction 11 is geometrically designed such that an optimal pressure distribution is ensured in the compression of the sand.
  • the mandrel 2 may be formed, for example, as a spring mandrel.
  • the feeder insert 1, in particular the upper part 5 has a curved outer contour 12.
  • the feeder insert 1 with the parts 5, 6 has a circumferential groove 13, in the form and frictionally engages a spring 14. This makes it possible to dispense with the use of adhesive for connecting the parts 5, 6 of the feeder insert 1, so that gases do not arise in the actual casting process.
  • Fig. 2 shows the feeder insert 1 with the parts 5, 6, which are connected by means of a dovetail guide 17.
  • the dovetail guide 17 is arranged in the lower part 6 and thus also in the upper part 5 (not shown) that the upper part 5 and the lower part 6 are formed against each other displaceable.
  • Fig. 4 shows the feeder insert 1 with an inner recess 30.
  • the recess 30 forms the predetermined breaking point 16 from.
  • the mandrel 2 abuts when the feeder insert 1 is lowered in the direction of arrow A during the molding process.
  • the predetermined breaking point 16 has a significantly reduced wall thickness through the recess 30. This makes it possible that the mandrel 2 (in Fig. 4 not shown) produces a consistent reproducing burst.
  • the feeder insert 1 is designed as not divided in the lower third feeder.
  • the feeder insert 1 has the constrictions 11.
  • Fig. 5 shows the feeder insert 1 with the upper part 5 and the lower part 6 and the predetermined breaking point 16, which is formed by the outer recess 29.
  • the mandrel 2 is formed with a recess 22, so that a centering pin 23 is formed at the end of the mandrel 2.
  • Fig. 6 is on the mandrel 2 another recess 24 is provided which forms a stop surface with which the feeder insert 1 comes to lie with surfaces 25 after lowering in the direction of arrow A to a controlled Lowering in the direction of arrow A to ensure.
  • the distance between the feeder sleeve 1 and the casting is adjustable by the combination of the special mandrel formation and the predetermined breaking point geometry. As a result, the distance between feeder insert 1 and casting can be adjusted to the requirements.
  • the feeder insert 1 has a predetermined breaking point 16, which is formed by the recess 30.
  • the mandrel 2 engages with its centering pin 23 through an opening 26 of the feeder sleeve 1.
  • the opening 26 is provided in the region of the recess 30 in the feeder sleeve before breaking with the mandrel 2.
  • the feeder insert 1 in the region of the recess 29 has an opening 26 into which the centering pin 23 of the mandrel 2 engages before piercing the predetermined breaking point 16.
  • Fig. 8 shows the feeder insert 1 with the predetermined breaking point 16, which in turn is formed by the recess 30, which is arranged inside the feeder insert 1. Between the upper part 5 and the lower part 6, an intermediate piece 20 is arranged in order to increase the inner volume 7 of the feeder insert 1.
  • the feeder insert 1 has a feeder cap 27 which covers the penetration area in the region of the predetermined breaking point 16, so that no sand gets into the interior 7 of the feeder insert 1 when the mandrel 2 is pierced by the predetermined breaking point 16.
  • Fig. 9 shows the feeder insert 1 with the predetermined breaking point 16.
  • the feeder insert 9 has an internal annular recess 32, which forms the predetermined breaking point 16.
  • an annular groove 28 for receiving an adhesive is arranged in the upper riser part 5.
  • Fig. 10 shows the feeder insert 1 with the predetermined breaking point 16, which is formed by an outer annular recess 33.
  • the outer contour 12 may be formed very different. It is essential that the pressure distribution on the feeder insert 1 in the compression molding is optimal.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Speisereinsatz zur Anordnung in einer beim Gießen von Metallen verwendeten Gießform.
  • Die zum Stand der Technik gehörenden Speisereinsätze weisen einen ein Speiservolumen aufweisenden Speiserkorpus aus einem exothermen und/oder isolierenden Material auf, wobei der Speiserkorpus einen von Seitenwänden und einem oberen Bereich umgrenzten Innenraum als Speiservolumen aufweist, und im Bodenbereich des Speiserkorpus eine Speiseröffnung als Verbindung zum Formhohlraum ausgebildet ist.
  • Die zum Stand der Technik gehörenden Speiser haben den Nachteil, dass zum Aufformen dieser Speiser oftmals Federdorne erforderlich sind. Durch das Nachgeben des Federdornes ist es möglich, dass der Speiser während des Pressformvorganges über den Federweg die unter ihm liegende Sandschicht verdichtet.
  • Diese zum Stand der Technik gehörenden Speiser können ausschließlich mittels der Federdorne aufgeformt werden. Hierdurch tritt der Nachteil auf, dass aufwändige Federdorne zur Verfügung stehen müssen. Die Federdorne sind zum einen in der Herstellung aufwändig. Zum anderen setzen sich die Federdorne sehr schnell mit dem Sand zu, so dass sie relativ schnell unbrauchbar werden.
  • Zum Stand der Technik gehören auch Speiser, die lediglich auf einen Zentrierdorn aufgesteckt werden. Diese Speiser können keine Bewegung bei dem Pressformvorgang des Formsandes ausführen. Diese Speiser liegen unmittelbar auf dem Modell und damit auch auf dem Gussstück auf. Dies hat den Nachteil, dass bei dem Gussvorgang aus dem Speiser austretende Gase die Oberfläche des Gussstückes negativ beeinflussen. Darüber hinaus können die Speiser brechen, da sie beim Pressformvorgang des Formsandes keine Bewegung ausführen können und gleichzeitig der Formsand mit hohem Druck an die Speiser gepresst wird.
  • Zum Stand der Technik ( DE 20 2004 009 367 U1 ) gehört ein Speiser mit einem verformbaren Metallfuß. Dieser zum Stand der Technik gehörende Speiser weist im oberen Bereich einen zylindrischen Durchbruch in dem Speiserkopf auf. Gemäß diesem Stand der Technik sind auch Speiser bekannt, die überhaupt keinen Durchbruch im Speiserkopf aufweisen. Bei sämtlichen dieser zum Stand der Technik gehörenden Speiser wird bei Aufbringen des Formdruckes der Haltedorn in den Deckelbereich hineingebohrt und durchbricht diesen. Diese zum Stand der Technik gehörenden Speiser haben den Nachteil, dass der Haltedorn eine Kraft auf die Innenseite des Speisers ausübt, um den Speiser zu durchstoßen. Hierbei werden bei Aufbringen des Formdruckes sehr häufig die Speiser zerbrochen, da der von dem Haltedorn ausgeübte Druck zu groß ist. Dies ist besonders nachteilig, da der Speiser zum einen seinem bestimmungsgemäßen Gebrauch nicht mehr vollständig zugeführt werden kann. Darüber hinaus gelangt eine sehr große Menge Formsand in den Speiser. Dieser Formsand wird beim Gießvorgang mit in das Werkstück hineingespült, so dass das Werkstück Fehler aufweist.
  • Der zum Stand der Technik ( DE 42 00 183 A1 ) gehörende zweigeteilte Speiser weist eine Durchtrittsöffnung für die durchzuführenden Dorne des Gießmodelles auf. Diese dort beschriebenen Ausnehmungen stellen die Durchtrittsöffnungen für den Dorn dar. Auch dieser zum Stand der Technik gehörende Speiser weist den Nachteil auf, dass beim Durchstoßen des Dornes ein unkontrolliertes Ausbrechen des Speiserkopfes stattfindet.
  • Zum Stand der Technik ( DE 195 03 456 C1 ) gehört eine Anordnung aus einem topfförmigen Speiser und einem diesen mit Abstand auf einem Gießmodel lagernden Dorn. Dieser zum Stand der Technik gehörende Speiser weist eine Sollbruchstelle im Bereich der Aufnahme des Dornes auf. Nachteilig an diesem zum Stand der Technik gehörenden Speiser ist, dass beim Durchstechen des Dornes größere Teile des Speisers ausbrechen können.
  • Weiterhin gehört zum stand der Technik ( EP 1 184 104 A1 ) ein Speisereinsatz, der ebenfalls eine Sollbruchstelle für den Durchbruch eines Dornes aufweist. Auch dieser zum Stand der Technik gehörende Speisereinsatz weist den Nachteil auf, dass trotz Sollbruchstelle ein unkontrolliertes Ausbrechen beim Durchbruch des Dornes auftreten kann.
  • Das der Erfindung zugrunde liegende technische Problem besteht darin, einen Speiser anzugeben, der ohne Federdorne aufformbar ist, und der ein sicheres Aufformen ohne Beschädigung des Speisers gewährleistet.
  • Dieses technische Problem wird durch einen Speisereinsatz mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • Der erfindungsgemäße Speisereinsatz zur Anordnung in einer beim Gießen von Metallen verwendeten Gießform mit einem ein Speiservolumen aufweisenden Speiserkorpus aus einem exothermen und/oder isolierenden Material mit einem von Seitenwänden und einem oberen Bereich umgrenzten Innenraum als Speiservolumen und einer Speiseröffnung im Bodenbereich des Speiserkorpus als Verbindung zum Formhohlraum, wobei der Speisereinsatz im oberen Bereich eine Sollbruchstelle für den Durchstoß eines Dornes aufweist und wobei die Sollbruchstelle durch eine Ausnehmung in dem Speiserkorpus gebildet ist, derart, dass der Speiserkorpus im Bereich der Ausnehmung eine verminderte Wandstärke aufweist, zeichnet sich dadurch aus, dass die Ausnehmung als wenigstens eine ringförmige Ausnehmung ausgebildet ist.
  • Der erfindungsgemäße Speisereinsatz gewährleistet einen gleichbleibenden reproduzierbaren Ausbruch am Speiseroberteil.
  • Die Ausführungsform mit der ringförmigen Ausnehmung hat den Vorteil, dass ein kontrolliertes Durchstoßen und Ausbrechen des Speisermaterials gewährleistet ist.
  • Bei Anordnung einer ringförmigen Ausnehmung ist es vorteilhaft, dass der Durchmesser der inneren ringförmigen Ausnehmung gleich oder größer ist als der Durchmesser der Sollbruchstelle.
  • Vorteilhaft ist die Ausnehmung an einer Außenfläche des Speisers angeordnet. Sie kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform auch an einer Oberfläche des Innenvolumens des Speisereinsatzes angeordnet sein. Grundsätzlich ist es auch möglich, jeweils eine Ausnehmung innen und außen sich gegenüberliegend vorzusehen. Es ist auch möglich, eine ringförmige Ausnehmung mit einer zylindrischen oder einer sich konisch verjüngenden Ausnehmung zu kombinieren.
  • Wird der erfindungsgemäße Speiser aufgeformt, ist es nicht mehr erforderlich, einen Federdorn zu verwenden, damit der Speiser bei der Formpressung die unter ihm liegende Sandschicht über den Federweg verdichten kann, sondern der Speiser wird durch den bei der Formpressung einwirkenden Druck nach unten gedrückt. Der bei dem erfindungsgemäßen Speiser verwendbare feststehende Dorn durchbricht die Sollbruchstelle kontrolliert im oberen Bereich, so dass sich der Speiser absenken und den unter ihm liegenden Sand verdichten kann.
  • Dies hat den Vorteil, dass die Verwendung der aufwändigen Federdorne entfällt beziehungsweise, dass bei Verwendung von feststehenden Dornen der Dorn die Sollbruchstelle durchstößt und ein Speiserbruch, wie er bei den zum Stand der Technik gehörenden Speisern häufig auftritt, vermieden wird.
  • Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Sollbruchstelle von einer Speiserkappe vollständig überdeckt ausgebildet, um zu verhindern, dass beim Durchstoßen des Dornes durch die Sollbruchstelle Sand in den Speiser gelangt und später mit dem Gusswerkstoff in das Werkstück gelangt und Einschlüsse bildet.
  • Vorteilhaft weist der erfindungsgemäße Speisereinsatz eine Wandstärke im Bereich der Ausnehmung von weniger als 70% der gesamten Wandstärke auf.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Speisereinsatz eine Wandstärke im Bereich der Ausnehmung von weniger als 50% der gesamten Wandstärke auf. Hierdurch ist ein kontrolliertes Ausbrechen und Durchstoßen mit dem Dorn im Bereich der Ausnehmung gewährleistet.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Ausnehmung sich erweiternd, vorzugsweise sich konisch erweiternd ausgebildet. Hierdurch ist gewährleistet, dass wenig Speisermaterial im Bereich der Ausnehmung vorhanden ist, so dass ein gleichbleibender reproduzierbarer Ausbruch am Speiseroberteil erzeugt werden kann.
  • Der Durchmesser der Ausnehmung ist vorteilhaft wenigstens so groß wie der Durchmesser der Sollbruchstelle.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Speiser zusätzlich zu der Sollbruchstelle eine sich konisch verjüngende Innenkontur im Fußbereich des Speisereinsatzes auf. Fallen beim Durchstoßen des Speisereinsatzes Bruchstücke des Speisereinsatzes oder Formsand in das Innenvolumen des Speisereinsatzes, so können diese Teile an der Innenwand des Speisereinsatzes herabrutschen und fallen aus dem Speiser heraus, spätestens wenn der Dorn entfernt wird.
  • Der mit der Sollbruchstelle ausgebildete Speisereinsatz kann einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. Darüber hinaus kann der erfindungsgemäße Speisereinsatz mit Sollbruchstelle mit Brechkern, Reduzierplatte, Metallscheibe, Metalleinschnürung oder dergleichen ausgebildet sein. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der erfindungsgemäße Speisereinsatz mit Sollbruchstelle brechkernfrei ausgebildet und weist wenigstens eine Teilung auf.
  • Dadurch, dass der Speiser geteilt ausgebildet ist, ist es möglich, zu der Teilung hin das Innenvolumen des Speisers sich konisch erweiternd auszubilden, wodurch ein größeres Innenvolumen gegenüber den zum Stand der Technik gehörenden Speisereinsätzen erzielt wird und ein "Abrutschen" der Bruchstücke und des Formsandes aus dem Speiserinnenraum gewährleistet ist.
  • Der erfindungsgemäße Speisereinsatz ist brechkernfrei ausgebildet, um auf den bruchanfälligen Brechkern verzichten zu können.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Speisereinsatz mit Sollbruchstelle vorteilhaft annähernd mittig geteilt. Die Teilung sollte vorteilhaft jedoch wenigstens im mittleren Drittel des Speiserkorpus ausgebildet sein bei einer horizontal ausgebildeten Teilung. Zumindest sollte die Teilung mit Abstand zu einer Standfläche auf dem Gussteil vorgesehen sein.
  • Es ist auch möglich, den Speiserkorpus vertikal zu teilen. Hierbei ist die Teilung wenigstens annähernd mittig im Speiserkorpus vorgesehen.
  • Durch die vorzugsweise horizontale Teilung ist es möglich, Zwischenstücke zwischen dem oberen Teil des Speisereinsatzes und dem unteren Teil des Speisereinsatzes anzuordnen, wodurch das Innenvolumen des Speisereinsatzes auf einfache Art und Weise nochmals vergrößert werden kann. Es ist auch möglich, mehrere Zwischenstücke einzusetzen.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind sämtliche Zwischenstücke identisch ausgebildet, so dass das Innenvolumen des Speisereinsatzes beliebig an die jeweiligen Anforderungen angepasst ausgebildet werden kann.
  • Die Teile des Speiserkorpus sind vorteilhaft form- und/oder reibschlüssig miteinander verbunden. Dies hat den Vorteil, dass ein Verkleben der Teile des Speisereinsatzes nicht erforderlich ist. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind auch die Zwischenstücke mit dem gleichen Form- und/oder Reibschluss miteinander oder mit den Teilen des Speisereinsatzes verbunden. Es ist auch möglich, die Teile miteinander zu verkleben.
  • Bei einer vertikalen Teilung wie auch bei einer horizontalen Teilung ist es auch möglich, eine Art Schwalbenschwanzführung vorzusehen. Es ist auch möglich, eine Art Nut-Feder-Verbindung vorzusehen, die über den erforderlichen Reibschluss eine Verbindung zwischen den Teilen des Speisereinsatzes und/oder den Zwischenstücken gewährleistet.
  • Da der Korpus des Speisereinsatzes vorzugsweise mittig oder zumindest mit Abstand zu einer Standfläche auf dem Gussteil geteilt ist, gelangen die bei dem Gießvorgang durch den Klebstoff entstehenden Gase nicht an das Gussstück und haben damit keinen Einfluss auf die Qualität des Gussstückes.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Speisereinsatz im Bodenbereich eine geringe Standfläche auf. Hierzu sind beispielsweise Einschnürungen im Speiserkorpus vorgesehen. Diese Ausbildung hat den Vorteil, dass der Speiserkorpus, der beim Gießvorgang mit dem Gussteil in Berührung kommen kann, einen möglichst kleinflächigen Abdruck hinterlässt.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist eine Außenkontur des Speisereinsatzes wenigstens teilweise abgerundet ausgebildet, um eine optimale Druckaufnahme bei der Formpressung und beim Verdichten des Sandes durch den Speisereinsatz zu erzielen.
  • Darüber hinaus ist der Speisereinsatz mit Sollbruchstelle vorteilhaft vollständig aus einem einheitlichen Material gebildet, so dass der Aufwand zur Herstellung des erfindungsgemäßen Speisereinsatzes möglichst minimiert wird.
  • Der erfindungsgemäße Speisereinsatz mit der Sollbruchstelle kann vorteilhaft als Filterspeiser ausgebildet sein. Das bedeutet, dass in dem Speiser ein Filter angeordnet ist, und dass der Speiser nach dem Durchstoßen mit dem Dorn als ein nach oben offener Speiser ausgebildet ist, um das beim Gießen verwendete Metall durch den Speisereinsatz in die Gussform einzuleiten.
  • Der erfindungsgemäße Speisereinsatz mit Sollbruchstelle weist hierbei den Vorteil auf, dass der Speisereinsatz nach dem Einformen ohnehin oben offen ist, da der Dorn die Sollbruchstelle durchstößt, sobald der Speisereinsatz sich durch den auftretenden Formdruck absenkt. Hier ist es lediglich noch erforderlich, durch die Form eine Öffnung bis zu dem Speisereinsatz auszubilden, beispielsweise zu bohren.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich anhand der zugehörigen Zeichnung, in der mehrere Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Speisereinsatzes nur beispielhaft dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen:
    • Fig. 1
    einen Speisereinsatz mit horizontaler Teilung mit Reibschlussverbindung im Längsschnitt ohne ringförmige Ausnehmung;
    Fig. 2
    einen geteilten Speisereinsatz mit Formschlussverbindung im Längsschnitt ohne ringförmige Ausnehmung;
    Fig. 3
    eine Draufsicht in Richtung des Pfeiles IV auf das Speiserunterteil ohne ringförmige Ausnehmung;
    Fig. 4
    ein geändertes Ausführungsbeispiel eines Speisereinsatzes im Längsschnitt ohne ringförmige Ausnehmung;
    Fig. 5
    einen geteilten Speisereinsatz mit einem Dorn mit Zentrierstift im Längsschnitt ohne ringförmige Ausnehmung;
    Fig. 6
    ein geändertes Ausführungsbeispiel eines geteilten Speisereinsatzes mit Sollbruchstelle im Längsschnitt ohne ringförmige Ausnehmung;
    Fig. 7
    ein geändertes Ausführungsbeispiel mit einer durch einen Dorn durchstoßenen Sollbruchstelle ohne ringförmige Ausnehmung;
    Fig. 8
    einen Speiser mit Sollbruchstelle mit Zwischenstück ohne ringförmige Ausnehmung;
    Fig. 9
    einen Speiser mit innen liegender ringförmiger Ausnehmung im Längsschnitt;
    Fig. 10
    einen Speiser mit außen liegender ringförmiger Ausnehmung im Längsschnitt.
  • Fig. 1 bis 8 zeigen verschiedene Ausführungsformen von Speisereinsätzen ohne ringförmige Ausnehmung.
  • Fig. 1 zeigt einen Speisereinsatz 1 in der Art eines Aufformspeisers, der auf einem Dorn 2 eines Gussmodelles 3 eines Werkstückes (nicht dargestellt) angeordnet ist. Der Speisereinsatz weist im oberen Bereich 15 eine Sollbruchstelle 16 auf. Durch einen Formdruck wird der Dorn 2 durch die Sollbruchstelle 16 gedrückt, derart, dass das Material des Speisereinsatzes 1 im Bereich der Sollbruchstelle durchstoßen wird. Die Sollbruchstelle wird durch eine Ausnehmung 29 gebildet.
  • Die Sollbruchstelle 16 wird durch den feststehenden Dorn 2 durchstoßen, wenn der Speisereinsatz 1 bei der Formpressung in Richtung des Pfeiles A abgesenkt wird.
  • Der Speisereinsatz 1 weist eine Teilung 4 auf und damit ein oberes Teil 5 sowie ein unteres Teil 6. Die Teile 5, 6 bilden einen Innenraum 7. Durch die Teilung 4 ist es möglich, den Innenraum 7 zur Teilung hin sich jeweils konisch erweiternd auszugestalten. Die konische Erweiterung 31 weist den Vorteil auf, dass Formsand oder Bruchstücke der Sollbruchstelle 16, die beim Durchstoßen der Sollbruchstelle 16 mittels des Dornes 2 eventuell herabfallen, an der sich konisch verjüngenden Speiserinnenwand 31 herabrutschen und aus dem Speisereinsatz 1 herausfallen und damit gewährleistet ist, dass der Speisereinsatz 1 innen "sauber" ist, so dass keine Partikel in das Gussstück eingetragen werden. Der Speisereinsatz 1 ist annähernd mittig geteilt, das heißt die Teilung 4 erfolgt zumindest teilweise entlang einer Mittellinie M.
  • Zur Mittellinie M hin ist das Oberteil 5 ebenfalls sich konisch erweiternd ausgebildet. Dies dient der Vergrößerung des Innenvolumens 7 des Speisereinsatzes 1.
  • Beim Aufformen wird der Speiser in Richtung des Pfeiles A fast bis auf eine Oberfläche 8 des Gussmodelles 3 bewegt und verdichtet damit eine unter ihm liegende Sandschicht 9. Um eine geringe Auflagefläche 10 zu erzielen, weist das untere Teil 6 des Speisereinsatzes 1 eine Einschnürung 11 auf. Die Einschnürung 11 ist geometrisch derart ausgebildet, dass eine optimale Druckverteilung bei dem Verdichten des Sandes gewährleistet ist.
  • Um den Speisereinsatz 1 in Richtung des Pfeiles A bewegen zu können, kann der Dorn 2 beispielsweise als Federdorn ausgebildet sein.
  • Der Speisereinsatz 1, insbesondere das obere Teil 5 weist eine gekrümmte Außenkontur 12 auf. Hierdurch ist eine optimale Kraftverteilung beim Verdichten des Sandes während der Formpressung auf den Speisereinsatz 1 gewährleistet.
  • Der Speisereinsatz 1 mit den Teilen 5, 6 weist eine umlaufende Nut 13 auf, in die form- und reibschlüssig eine Feder 14 greift. Hierdurch kann auf den Einsatz von Klebstoff zum Verbinden der Teile 5, 6 des Speisereinsatzes 1 verzichtet werden, so dass Gase bei dem eigentlichen Gießvorgang nicht entstehen.
  • Fig. 2 zeigt den Speisereinsatz 1 mit den Teilen 5, 6, die mittels einer Schwalbenschwanzführung 17 miteinander verbunden sind. Wie in Fig. 3 dargestellt, ist die Schwalbenschwanzführung 17 derart in dem unteren Teil 6 und damit auch in dem oberen Teil 5 (nicht dargestellt) angeordnet, dass das obere Teil 5 und das untere Teil 6 gegeneinander verschiebbar ausgebildet sind.
  • Fig. 4 zeigt den Speisereinsatz 1 mit einer innen liegenden Ausnehmung 30. Die Ausnehmung 30 bildet die Sollbruchstelle 16 aus.
  • Durch die Sollbruchstelle 16 stößt der Dorn 2, wenn der Speisereinsatz 1 in Richtung des Pfeiles A beim Formpressvorgang abgesenkt wird. Die Sollbruchstelle 16 weist eine deutlich verminderte Wandstärke durch die Ausnehmung 30 auf. Hierdurch ist es möglich, dass der Dorn 2 (in Fig. 4 nicht dargestellt) einen gleichbleibenden reproduzierenden Ausbruch erzeugt.
  • Der Speisereinsatz 1 ist als nicht im unteren Drittel geteilter Speiser ausgebildet. Der Speisereinsatz 1 weist die Einschnürungen 11 auf.
  • Fig. 5 zeigt den Speisereinsatz 1 mit dem oberen Teil 5 und dem unteren Teil 6 sowie der Sollbruchstelle 16, die durch die außen liegende Ausnehmung 29 gebildet ist. Der Dorn 2 ist mit einem Rücksprung 22 ausgebildet, so dass ein Zentrierstift 23 am Ende des Dornes 2 ausgebildet wird.
  • Gemäß Fig. 6 ist an dem Dorn 2 ein weiterer Rücksprung 24 vorgesehen, der eine Anschlagfläche ausbildet, mit der der Speisereinsatz 1 mit Flächen 25 nach Absenken in Richtung des Pfeiles A zu liegen kommt, um ein kontrolliertes Absenken in Richtung des Pfeiles A zu gewährleisten. Der Abstand zwischen dem Speisereinsatz 1 und dem Gussstück ist einstellbar durch die Kombination der speziellen Dornausbildung und der Sollbruchstellengeometrie. Hierdurch kann der Abstand zwischen Speisereinsatz 1 und Gussstück auf die Erfordernisse eingestellt werden.
  • Der Speisereinsatz 1 weist eine Sollbruchstelle 16 auf, die durch die Ausnehmung 30 gebildet ist. Der Dorn 2 greift mit seinem Zentrierstift 23 durch eine Öffnung 26 des Speisereinsatzes 1. Die Öffnung 26 ist im Bereich der Ausnehmung 30 in dem Speisereinsatz schon vor Durchbrechen mit dem Dorn 2 vorgesehen.
  • Auch gemäß Fig. 7 weist der Speisereinsatz 1 im Bereich der Ausnehmung 29 eine Öffnung 26 auf, in die der Zentrierstift 23 des Dornes 2 vor dem Durchstoßen der Sollbruchstelle 16 greift.
  • Fig. 8 zeigt den Speisereinsatz 1 mit der Sollbruchstelle 16, die wiederum durch die Ausnehmung 30 gebildet ist, die innen am Speisereinsatz 1 angeordnet ist. Zwischen dem oberen Teil 5 und dem unteren Teil 6 ist ein Zwischenstück 20 angeordnet, um das Innenvolumen 7 des Speisereinsatzes 1 zu vergrößern.
  • Der Speisereinsatz 1 weist eine Speiserkappe 27 auf, die den Durchstoßbereich im Bereich der Sollbruchstelle 16 abdeckt, damit beim Durchstoßen des Dornes 2 durch die Sollbruchstelle 16 kein Sand in den Innenraum 7 des Speisereinsatzes 1 gelangt.
  • Fig. 9 zeigt den Speisereinsatz 1 mit der Sollbruchstelle 16. Der Speisereinsatz 9 weist eine innen liegende ringförmige Ausnehmung 32 auf, die die Sollbruchstelle 16 bildet. In dem Speiseroberteil 5 ist eine Ringnut 28 zur Aufnahme eines Klebers angeordnet.
  • Fig. 10 zeigt den Speisereinsatz 1 mit der Sollbruchstelle 16, die durch eine außen liegende ringförmige Ausnehmung 33 gebildet ist.
  • Wie den Fig. 1 bis 10 zu entnehmen ist, kann die Außenkontur 12 sehr unterschiedlich ausgebildet sein. Wesentlich ist, dass die Druckverteilung auf den Speisereinsatz 1 bei der Formpressung optimal ist.
    • Bezugszahlen
    • 1
    Speisereinsatz
    2
    Dorn
    3
    Gussmodell
    4
    Teilung
    5
    oberes Teil
    6
    unteres Teil
    7
    Innenraum
    8
    Oberfläche
    9
    Sandschicht
    10
    Auflagefläche
    11
    Einschnürung
    12
    Außenkontur
    13
    Nut
    14
    Feder
    15
    oberer Bereich
    16
    Sollbruchstelle
    17
    Schwalbenschwanzführung
    20
    Zwischenstück
    22
    Rücksprung
    23
    Zentrierstift
    24
    Rücksprung
    25
    Fläche
    26
    Öffnung
    27
    Speiserkappe
    28
    Ringnut
    29
    Ausnehmung
    30
    Ausnehmung
    31
    konische Erweiterung (Innenfläche)
    32
    innen liegende ringförmige Ausnehmung
    33
    außen liegende ringförmige Ausnehmung
    A
    Pfeil
    H
    Höhe
    M
    Mittellinie

Claims (11)

  1. Speisereinsatz zur Anordnung in einer beim Gießen von Metallen verwendeten Gießform mit einem ein Speiservolumen aufweisenden Speiserkorpus aus einem exothermen und/oder isolierenden Material, wobei der Speiserkorpus einen von Seitenwänden und einem oberen Bereich umgrenzten Innenraum als Speiservolumen aufweist und im Bodenbereich des Speiserkorpus eine Speiseröffnung als Verbindung zum Formhohlraum ausgebildet ist, wobei der Speisereinsatz im oberen Bereich eine Sollbruchstelle für den Durchstoß eines Dornes aufweist, und wobei die Sollbruchstelle durch eine Ausnehmung in dem Speiserkorpus gebildet ist, derart, dass der Speiserkorpus im Bereich der Ausnehmung eine verminderte Wandstärke aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (32, 33) als wenigstens eine ringförmige Aufsnehmung ausgebildet ist.
  2. Speisereinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke im Bereich der Ausnehmung (29, 30, 32, 33) weniger als 70% der gesamten Wandstärke beträgt.
  3. Speisereinsatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke im Bereich der Ausnehmung (29, 30, 32, 33) weniger als 50 % der gesamten Wandstärke beträgt.
  4. Speisereinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollbruchstelle (16) von einer Speiserkappe (27) vollständig überdeckt ausgebildet ist.
  5. Speisereinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (29, 33) außen am Speisereinsatz angeordnet ist.
  6. Speisereinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (30, 32) innen im Speisereinsatz angeordnet ist.
  7. Speisereinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Speisereinsatz (1) brechkernfrei ausgebildet ist und wenigstens eine Teilung (4) aufweist.
  8. Speisereinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem oberen Teil (5), in dem die wenigstens eine Ausnehmung (32, 33) angeordnet ist, und einem unteren Teil (6) wenigstens ein Zwischenstück (20) angeordnet ist.
  9. Speisereinsatz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenstücke (20) identisch ausgebildet sind.
  10. Speisereinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Speisereinsatz (1) vollständig aus einem einheitlichen Material gebildet ist.
  11. Speisereinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Speisereinsatz wenigstens ein Filter angeordnet ist.
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