EP1779944A1 - Speiseranordnung mit einem Stopfen zum Verschliessen ihrer Eintrittsöffnung - Google Patents

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EP1779944A1
EP1779944A1 EP06022265A EP06022265A EP1779944A1 EP 1779944 A1 EP1779944 A1 EP 1779944A1 EP 06022265 A EP06022265 A EP 06022265A EP 06022265 A EP06022265 A EP 06022265A EP 1779944 A1 EP1779944 A1 EP 1779944A1
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plug
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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
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    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/08—Features with respect to supply of molten metal, e.g. ingates, circular gates, skim gates
    • B22C9/084—Breaker cores

Definitions

  • the invention relates to a feeder assembly for use in a mold used in the casting of metals, comprising a feeder body having a feeder body of an exothermic and / or insulating material having a feeder opening for connecting the feeder volume with the mold cavity of the mold.
  • the known feeder arrangement has the disadvantage that during the pouring of the liquid metal in the mold hot casting gases can form, which are displaced by the liquid metal in the mold cavity and thereby enter the feeder volume and pending in this under pressure.
  • the material composition of the feeder body is not excluded that it comes to an early, possibly explosive ignition of the feeder, so that the feeder is at least partially destroyed and is then no longer functional to the extent required.
  • the invention is therefore based on the object, a feeder arrangement of the type mentioned in such a way that a harmful influence of the resulting casting gases is avoided.
  • the feeder arrangement comprises a stopper which consists of a material which dissolves under the action of heat and which can be inserted into the feeder opening or the passage opening of the breaker core or molded part before or after the molding of the feeder body into the casting mold.
  • the plug initially prevents the entry of the casting gases into the feeder volume, so that the way into the feeder volume is only released when the liquid metal has come into contact with the stopper and has dissolved this. Thus, the harmful effects of premature entry of casting gases are avoided in the feeder volume.
  • the invention is applicable to both feeder arrangements in which by means of so-called hand molding of the feeder body is inserted by hand directly into the mold, in which case the stopper placed on the model body and the feeder body is placed such that the plug closes the feeder opening ,
  • the feeder body is formed by machine, including a breaker core or a corresponding shaped body, the stopper is inserted in the connection to the forming process in the exposed after removal of the model body from the mold openings.
  • the plug is held in a form-fitting manner in the opening receiving it.
  • the plug is provided on its outside with the edge of the opening engaging behind form-fitting designs.
  • the plug is held in the receiving opening it frictionally.
  • the plug has a conical shape, so that the plug is inserted with appropriate force in the associated opening and defines itself due to its conical shape. It goes without saying that plugs which can be fixed in a form-fitting manner via separate designs can also have a conical shape.
  • the plug consists of a material which can be gasified by the action of heat, for example a suitable plastic, in particular polystyrene.
  • the plug may also consist of a material which melts under the action of heat, preferably of a suitable metal.
  • This metal can be in his Composition matched to the processed in the mold alloy. It can be provided that the metal stopper is formed thin-walled to ensure a correspondingly rapid melting.
  • FIGURE shows a feeder arrangement with a plug for closing the inlet opening in a schematic representation.
  • the feeder insert designated by 10 has a feeder body 11 which comprises a wall region 13 enclosing a feeder volume 14 and a cover 12.
  • the feeder body 11 has an outer surface 16 and an inner surface 15 of the wall region 13 enclosing the feeder volume 14 and a bottom surface 17 in which a feeder opening 18 is formed.
  • a metallic molding 20 which has a hat-shaped shape.
  • the hat-shaped part 20 is preferably glued with a circumferential collar 21 with the bottom surface 17 of the feeder body 11 and projects outwardly with a ring 22, wherein in the hat-shaped part 20 closing lid surface 23, a passage opening 24 is formed.
  • Such a feeder arrangement is formed into a casting mold by placing the feeder arrangement with feeder body 11 and molded part 20, for example, on a spring mandrel attached to a model body, the spring mandrel passes through the passage opening 24 and extends to in the feeder volume 14 of the feeder body 11; Thus, during the shaping of the feeder arrangement, the feeder body 11 is centered with the molded part 20 on the model body.
  • Part of the feeder arrangement is also a plug 25, which belongs to the scope of delivery of the feeder arrangement and is matched in its dimensions to the respective opening to be closed.
  • the dimension of the plug 25 is matched to the passage opening 24 of the molding 20;
  • the plug 25 is formed with a slightly conical shape, so that after pressing the plug 25 into the passage opening 24 until the bearing of a support ring 26 on the cover surface 23 of the molding 20, the plug 25 is frictionally fixed in the passage opening 24.
  • the stopper 25 must be matched to the dimension of the feeder opening 18 so that the stopper 25 can be inserted into the feeder opening 18 either after the feeder has been formed or else in the case of hand-forming installations can be fixed to the placement of the feeder on the model body, so that the plug 25 closes the feeder opening 18 during placement of the feeder body 11.
  • the feeder arrangement comprises, as an alternative to the molded part 20 shown in the drawing, a breaker core, as it is known from US Pat DE 42 19 632 A is known.

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Abstract

Eine Speiseranordnung zum Einsatz in einer beim Gießen von Metallen verwendeten Gießform, bestehend aus einem ein Speiservolumen aufweisenden Speiserkorpus aus einem exothermen und/oder isolierenden Material, der eine Speiseröffnung zum Verbinden des Speiservolumens mit dem Formhohlraum der Gießform aufweist, wobei der Speiserkorpus unmittelbar über die Speiseröffnung oder mittelbar unter Zwischenschaltung eines eine Durchtrittsöffnung aufweisenden Brechkerns oder eines eine Durchtrittsöffnung aufweisenden Formteils mit dem Formhohlraum der Gießform verbunden ist und die jeweilige Durchtrittsöffnung von Brechkern oder Formteil mit der Speiseröffnung fluchtet, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Speiseranordnung einen aus einem sich unter Hitzeeinwirkung auflösenden Werkstoff bestehenden Stopfen (25) umfasst, der vor dem oder im Anschluß an das Einformen des Speiserkorpus (11) in die Gießform in die Speiseröffnung (18) oder die Durchtrittsöffnung (24) von Brechkern oder Formteil einsetzbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Speiseranordnung zum Einsatz in einer beim Gießen von Metallen verwendeten Gießform, bestehend aus einem ein Speiservolumen aufweisenden Speiserkorpus aus einem exothermen und/oder isolierenden Material, der eine Speiseröffnung zum Verbinden des Speiservolumens mit dem Formhohlraum der Gießform aufweist.
  • Hierzu ist es durch Benutzung bekannt, den Speiserkorpus derart auf der Formoberfläche anzuordnen, so dass nach dem Einformen des Speisers in die Gießform das Speiservolumen über die Speiseröffnung mit dem Formhohlraum der Gießform verbunden ist. Weiterhin ist in der DE 42 19 632 A beschrieben, zur Ausbildung einer Brechkante für die Entfernung des so genannten Speiserrestes zwischen dem Speiserkorpus und der Formoberfläche einen Brechkern mit einer mit der Speiseröffnung fluchtenden Durchtrittsöffnung für das während des Gießvorganges in das Speiservolumen eintretende flüssige Metall anzuordnen. Dem gleichen Zweck dient auch das aus der DE 200 12 425 U1 bekannte hutförmige Formteil aus Metall mit einer entsprechend angeordneten Durchtrittsöffnung.
  • Mit der bekannten Speiseranordnung ist der Nachteil verbunden, dass beim Eingießen des flüssigen Metalls in die Gießform sich heiße Gießgase bilden können, die von dem flüssigen Metall in dem Formhohlraum verdrängt werden und dadurch in das Speiservolumen eintreten und in diesem unter Druck anstehen. Je nach der Materialzusammensetzung des Speiserkorpus ist nicht auszuschließen, dass es zu einer frühzeitigen, unter Umständen explosionsartigen Zündung des Speisers kommt, so dass der Speiser zumindest teilweise zerstört wird und anschließend nicht mehr in dem erforderlichen Umfang funktionstüchtig ist.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Speiseranordnung der eingangs genannten Art so auszubilden, dass ein schädlicher Einfluss der entstehenden Gießgase vermieden ist.
  • Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Schutzansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.
  • Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, dass die Speiseranordnung einen aus einem sich unter Hitzeeinwirkung auflösenden Werkstoff bestehenden Stopfen umfasst, der vor dem oder im Anschluß an das Einformen des Speiserkorpus in die Gießform in die Speiseröffnung oder die Durchtrittsöffnung von Brechkern oder Formteil einsetzbar ist. Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, dass der Stopfen zunächst den Eintritt der Gießgase in das Speiservolumen verhindert, so dass der Weg in das Speiservolumen erst freigegeben wird, wenn das flüssige Metall mit dem Stopfen in Kontakt gekommen ist und diesen aufgelöst hat. Damit sind die schädlichen Auswirkungen eines vorzeitigen Eintritts von Gießgasen in das Speiservolumen vermieden.
  • Die Erfindung ist dabei sowohl für Speiseranordnungen anwendbar, bei denen im Wege des sogenannten Handformens der Speiserkorpus von Hand unmittelbar in die Gießform eingesetzt wird, wobei in diesem Fall der Stopfen auf dem Modellkörper aufgesetzt und der Speiserkorpus derart aufgesetzt wird, dass der Stopfen dessen Speiseröffnung verschließt. Soweit bei Formanlagen der Speiserkorpus unter Einschluß eines Brechkerns bzw. eines entsprechenden Formkörpers maschinell eingeformt wird, wird der Stopfen im Anschluß an den Formvorgang in die nach Entnahme des Modellkörpers aus der Gießform freiliegenden Durchtrittsöffnungen eingesteckt.
  • Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass der Stopfen in der ihn aufnehmenden Öffnung formschlüssig gehalten ist. Hierzu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Stopfen auf seiner Außenseite mit den Rand der Öffnung hintergreifenden Formschlußgestaltungen versehen ist.
  • Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Stopfen in der ihn aufnehmenden Öffnung kraftschlüssig gehalten ist. Hierzu kann vorgesehen sein, dass der Stopfen eine konische Form aufweist, so dass der Stopfen mit entsprechender Kraft in die zugeordnete Öffnung eingesteckt wird und sich aufgrund seiner konischen Form darin festlegt. Selbstverständlich können auch über gesonderte Gestaltungen formschlüssig festzulegende Stopfen eine konische Form aufweisen.
  • Nach einem Ausführungsbeispiel besteht der Stopfen aus einem unter Hitzeeinwirkung vergasbaren Material, beispielsweise einem geeigneten Kunststoff, insbesondere Styropor.
  • Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel kann der Stopfen auch aus einem unter Hitzeeinwirkung aufschmelzenden Material bestehen, vorzugsweise aus einem geeigneten Metall. Dieses Metall kann in seiner Zusammensetzung auf die in der Gießform verarbeitete Legierung abgestimmt sein. Dabei kann vorgesehen sein, dass der aus Metall bestehende Stopfen dünnwandig ausgebildet ist, um ein entsprechend schnelles Aufschmelzen sicherzustellen.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist. Die einzige Figur zeigt eine Speiseranordnung mit einem Stopfen zum Verschließen der Eintrittsöffnung in einer schematischen Darstellung.
  • Die Zeichnung baut auf dem in der eingangs genannten DE 201 12 425 U1 dargestellten Speisereinsatz auf, der mittelbar unter Zwischenschaltung eines Formteiles mit dem Formhohlraum der Gießform zu verbinden ist. Im Einzelnen weist dabei der mit 10 bezeichnete Speisereinsatz einen Speiserkorpus 11 auf, der einen ein Speiservolumen 14 umschließenden Wandbereich 13 und einen Deckel 12 umfasst. Der Speiserkorpus 11 hat eine Außenfläche 16 und eine das Speiservolumen 14 umschließende Innenfläche 15 des Wandbereichs 13 sowie eine Bodenfläche 17, in der eine Speiseröffnung 18 ausgebildet ist.
  • An der Unterseite des Speisereinsatzes und mit der Bodenfläche 17 vorzugsweise durch Klebung verbunden ist ein metallisches Formteil 20, welches eine hutförmige Gestalt aufweist. Das hutförmige Formteil 20 ist mit einem umlaufenden Kragen 21 mit der Bodenfläche 17 des Speiserkorpus 11 vorzugsweise verklebt und springt mit einem Kranz 22 nach außen vor, wobei in der das hutförmige Formteil 20 schließenden Deckelfläche 23 eine Durchtrittsöffnung 24 ausgebildet ist.
  • Wird eine derartige Speiseranordnung in eine Gießform eingeformt, indem die Speiseranordnung mit Speiserkorpus 11 und Formteil 20 beispielsweise auf einen an einem Modellkörper angebrachten Federdorn aufgesetzt wird, tritt der Federdorn durch die Durchtrittsöffnung 24 hindurch und reicht bis in das Speiservolumen 14 des Speiserkorpus 11; damit ist während des Einformens der Speiseranordnung der Speiserkorpus 11 mit Formteil 20 an dem Modellkörper zentriert.
  • Bestandteil der Speiseranordnung ist weiterhin ein Stopfen 25, der zum Lieferumfang der Speiseranordnung gehört und in seinen Abmessungen auf die jeweils zu verschließende Öffnung abgestimmt ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Abmessung des Stopfens 25 auf die Durchtrittsöffnung 24 des Formteils 20 abgestimmt; hierzu ist der Stopfen 25 mit einer leicht konischen Form ausgebildet, so dass nach dem Eindrücken des Stopfens 25 in die Durchtrittsöffnung 24 bis zur Anlage eines Auflagerkranzes 26 an der Deckelfläche 23 des Formteils 20 der Stopfen 25 kraftschlüssig in der Durchtrittsöffnung 24 festgelegt ist.
  • Kommt der Speiserkorpus 11 beispielsweise ohne das Formteil 20 zum Einsatz, so muß der Stopfen 25 entsprechend auf die Abmessung der Speiseröffnung 18 abgestimmt sein, so dass der Stopfen 25 entweder nach dem Einformen des Speisers in die Speiseröffnung 18 einsetzbar ist oder aber auch bei Handformanlagen vor dem Aufsetzen des Speisers auf dem Modellkörper fixierbar ist, so dass der Stopfen 25 bei dem Aufsetzen des Speiserkorpus 11 die Speiseröffnung 18 verschließt.
  • Entsprechendes gilt, wenn die Speiseranordnung alternativ zu dem in der Zeichnung dargestellten Formteil 20 einen Brechkern umfasst, wie er aus der DE 42 19 632 A bekannt ist.
  • Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der Zusammenfassung und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims (10)

  1. Speiseranordnung zum Einsatz in einer beim Gießen von Metallen verwendeten Gießform, bestehend aus einem ein Speiservolumen aufweisenden Speiserkorpus aus einem exothermen und/oder isolierenden Material, der eine Speiseröffnung zum Verbinden des Speiservolumens mit dem Formhohlraum der Gießform aufweist, wobei der Speiserkorpus unmittelbar über die Speiseröffnung oder mittelbar unter Zwischenschaltung eines eine Durchtrittsöffnung aufweisenden Brechkerns oder eines eine Durchtrittsöffnung aufweisenden Formteils mit dem Formhohlraum der Gießform verbunden ist und die jeweilige Durchtrittsöffnung von Brechkern oder Formteil mit der Speiseröffnung fluchtet, dadurch gekennzeichnet, dass die Speiseranordnung einen aus einem sich unter Hitzeeinwirkung auflösenden Werkstoff bestehenden Stopfen (25) umfasst, der vor dem oder im Anschluß an das Einformen des Speiserkorpus (11) in die Gießform in die Speiseröffnung (18) oder die Durchtrittsöffnung (24) von Brechkern oder Formteil einsetzbar ist.
  2. Speiseranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen (25) in der ihn aufnehmenden Öffnung (18, 24) formschlüssig gehalten ist.
  3. Speiseranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen (25) auf seiner Außenseite mit den Rand der Öffnung (18, 24) hintergreifenden Formschlußgestaltungen versehen ist.
  4. Speiseranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen (25) in der ihn aufnehmenden Öffnung (18, 24) kraftschlüssig gehalten ist.
  5. Speiseranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen (25) eine konische Form aufweist.
  6. Speiseranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen (25) aus einem unter Hitzeeinwirkung vergasbaren Material besteht.
  7. Speiseranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen (25) aus Styropor besteht.
  8. Speiseranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen (25) aus einem unter Hitzeeinwirkung aufschmelzenden Material besteht.
  9. Speiseranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen (25) aus einem Metall besteht.
  10. Speiseranordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der aus Metall bestehende Stopfen (25) dünnwandig ausgebildet ist.
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