EP1864729A2 - Metallischer Speiser - Google Patents

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Publication number
EP1864729A2
EP1864729A2 EP07011292A EP07011292A EP1864729A2 EP 1864729 A2 EP1864729 A2 EP 1864729A2 EP 07011292 A EP07011292 A EP 07011292A EP 07011292 A EP07011292 A EP 07011292A EP 1864729 A2 EP1864729 A2 EP 1864729A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
feeder
wall
feeder according
cavity
coating
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Withdrawn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
EP07011292A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1864729A3 (de
Inventor
Rolf Rietzscher
Gotthard Wolf
Jürgen Schäfer
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.)
GTP Schaefer Giesstechnishe Produkte GmbH
Original Assignee
GTP Schaefer Giesstechnishe Produkte 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 GTP Schaefer Giesstechnishe Produkte GmbH filed Critical GTP Schaefer Giesstechnishe Produkte GmbH
Publication of EP1864729A2 publication Critical patent/EP1864729A2/de
Publication of EP1864729A3 publication Critical patent/EP1864729A3/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Withdrawn legal-status Critical Current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 for insertion into a mold used in the casting of metals with a feeder body enclosing a feeder body consisting of a circumferential side wall, a lid portion and a feeder opening as a connection to the mold cavity having bottom portion, wherein the feeder body at least in the region of its side wall double-walled is formed with an intermediate space between an inner wall and an outer wall.
  • Such a feeder is from the DE 23 34 501 A1 known.
  • the feeder consists of two cups, which are arranged inside one another and formed from a thin-walled plastic, between which a refractory insulating material which is preferably free of binders is introduced.
  • a diatomaceous earth is proposed.
  • the known feeder is the disadvantage associated with the fact that the plastic burns in its contact with the entering into the feeder volume molten metal, wherein the resulting gases can contribute to undesirable emissions.
  • exothermic feeders contain organic compounds which decompose during pyrolysis due to the heat of casting and contribute to undesirable emissions.
  • the gases released during the pyrolysis can lead to uncontrolled and undesired explosions within the casting mold via the resulting gas mixtures, which result in damage to the casting surface.
  • the residual materials of the original feeder material present after pyrolysis enter the molding material cycle and adversely affect the molding material properties for the production of further casting molds.
  • the invention is therefore based on the object to provide a feeder insert of the type mentioned above, the good Insulation effect avoids the aforementioned disadvantages and behaves as far as possible in relation to the molten metal as well as the molding material neutral.
  • the invention provides in its basic idea that the feeder body with inner wall and outer wall consists of a dimensionally stable metal body.
  • the invention has the advantage that the existing metal feed insert during the action of the hot molten metal during the casting process releases no pollutants, but after the solidification of the. Residual melt in the feeder volume is connected to the so-called feeder remainder and can be removed together with this from the finished casting and the circulation material and thus a recycling can be supplied. It is sufficient in terms of constructive design of the feeder body, if the feeder body is formed at least in the region of its side wall double-walled with the cavity. However, it can also be provided that the cavity extends beyond the side wall into the lid area, wherein the cavity can also extend circumferentially over the side walls and the lid area.
  • the space left between the inner wall and the outer wall as a one. Insulating gap forming, sealed against the ambient atmosphere cavity is formed. Due to the double-walled design of the feeder body with the cavity arranged therein, an insulating body is present, which can hold the molten metal correspondingly long for feeding purposes by appropriate choice of the wall thickness of the inner wall or outer wall as well as the metal alloy used for the production of the feeder body, without the Inside wall and the Outer wall to get in contact with softening with the result that the insulation effect would collapse.
  • an inert gas which expands when exposed to heat, can be achieved by an appropriately adjusted determination of the wall thickness of the inner wall of the feeder body that the inner wall bulges into the feeder volume, so that an active supply of the mold can be achieved.
  • the outer wall of the feeder body is provided with a predetermined breaking point for producing an opening connecting the cavity of the feeder body with the ambient atmosphere.
  • the cavity is evacuated.
  • the inner sides of the cavity enclosing surfaces of the inner wall and outer wall of the feeder body have a heat radiation reflecting properties: For this it may be sufficient if the facing metal surfaces of the inner wall and outer wall are polished.
  • the mutually facing surfaces of the inner wall and outer wall are provided with a heat radiation reflective coating, according to embodiments of the invention may consist of zinc or tin or a suitable alloy.
  • Inner space and outer wall left gap is filled with a highly insulating material, which may be provided that the gap is filled with silicate balls, glass wool or ceramic particles.
  • the coating further forms a diffusion barrier for carbon contained in the molten metal.
  • the coating is available as a suitable material for a meeting the above requirements coating tin.
  • a layer of an exothermic material for example of magnesium, is arranged on the surface of the inner wall enclosing the feeder volume, so that the inner wall of the feeder body is heated when the hot molten metal impinges and skin formation is prevented.
  • the feeder has a shape tapering towards the mold cavity for forming a breaker core and the walls surrounding the connection opening of the feeder to the mold cavity are designed to be insulating.
  • the connection opening of the feeder to the mold cavity is formed with a minimum possible, proper feeding still permitting cross-section, the environment of the connection opening is to be isolated accordingly.
  • the inner wall enclosing the cavity and the outer wall are bent over to form the breaker core; This results in the same connection in the area of the connection opening as in the area surrounding the feeder volume.
  • a separate, made of metal and executed with insulating component with the connection opening is attached.
  • a vent is arranged so that the displaced upon entry of the liquid metal in the feeder volume air can escape , Such venting is basically also provided in the cited prior art.
  • the feeder body consists of two cup-shaped feeder parts, which are inserted one inside the other and leave the cavity, as is also known in principle in the prior art.
  • the feeder body With such a design of the feeder body, it is possible to carry out the treatments of the interior according to embodiments of the invention. and perform outer walls of the cup-shaped riser parts in a simple manner.
  • inner wall and outer wall of the feeder body are made of thin sheet, this results in the advantage that feeder inserts in any shape and geometry can be produced in a simple way.
  • the recycling of the feeder body following the casting process can be improved in that according to one embodiment of the invention, the composition of the metal used for the production of the feeder body is alloyed with the metal melt to be introduced into the casting mold.
  • the melting of the metallic and the. Cavity enclosing inner wall to prevent is provided according to an embodiment of the invention that the cavity enclosing the inner wall is provided with an insulation.
  • Such insulation may consist of an insulating coating applied to the inner wall or of a coating of an insulating material applied thereto.
  • the feeder body consists of three each leaving the cavity as well as forming another, inside the inner wall disposed further cavity nestled in one another pot-shaped feeder parts, wherein the additional inner cavity with an insulating material is filled.
  • the inner cavity is insulated and thus protects the outer cavity bounding the inner wall from melting and thus maintains the outer cavity upright.
  • the feeder insert designated by 10 has a feeder body 11 which comprises a side wall 14 surrounding an inner feeder volume 12 and a cover area 13. With its lid region 13 opposite bottom portion 15 in which a feeder opening 20 is formed as a connection between the feeder 12 and the mold cavity, the feeder insert 10 can be placed on a shaped body, not shown, the mold cavity in the manufacture of the mold by introducing a corresponding molding sand formed.
  • the feeder body In the region of its side wall 14, the feeder body 11, preferably formed of metallic thin sheets, consists of an inner wall 16 and an outer wall 17 which leave a cavity 18 therebetween which, by means of a seal 19 formed in the bottom area 15 of the feeder body 11, opposes it Atmosphere is sealed.
  • the thus completed cavity 18 can be improved the insulation effect either evacuated or filled with an inert gas or with air.
  • Inner wall 16 and outer wall 17 of the feeder body 11 may be designed such that they reflect an occurring heat radiation.
  • the corresponding metal surfaces may be polished.
  • it may also be provided a coating, for example, zinc or tin or other suitable alloy.
  • the inner sides of the inner wall 16 of the feeder body 11 which surround the feeder volume 12 have a heat radiation-reflecting properties in that these inner sides of the inner wall 16 are again polished. It is also provided that the inner sides of the inner wall are provided with a heat radiation reflecting coating, which coating simultaneously forms a diffusion barrier for carbon contained in the molten metal, so that this carbon can not diffuse into the inner wall 16 and the inner wall 16 to quickly melts.
  • a coating that meets both requirements can be made of tin.
  • the feeder body 11 consists of two with leaving the cavity 18 nestled in one another cup-shaped feeder parts 25.
  • the outer wall 17 is additionally formed with a predetermined breaking point 24, so that upon expansion of the pending in the cavity 18 air or a introduced gas at a too high, due to heating adjusting overpressure controlled opening of the outer wall 17 takes place.
  • a vent 26 is formed in the lid portion 13 in the form of a corresponding opening so that the displaced upon entry of the liquid metal into the feeder volume 12 during the casting process air can escape through the vent 26.
  • a vent 26 may be inserted in the vent 26, for example, a William core made of an insulating or refractory material.
  • connection opening 28 having refractive core portion 27 to (not shown) mold cavity of a mold tapered shape, wherein the dimension of the connection opening 28 is kept significantly smaller than the dimension the provided in the embodiments of Figures 1 and 2 feeder opening 20 to keep heat losses in this area as low as possible. Since the edges of the connection opening 28 are formed by the end faces of the inner wall 16 and the outer wall 17 including the cavity 18 enclosed therefrom, a good insulation is realized in this area.
  • FIG. 4 shows that for forming a breaker core, a separate component 30 can also be provided, which is positively connected to the lower edge of the feeder body 11 by interposing projections or a peripheral, rising edge 31 in the cavity 18 between the component 30 Inner wall 16 and outer wall 17 of the feeder body 11 engage and simultaneously effect the seal in this area.
  • the component 30 contains the connection opening 28 and may consist of a suitably produced insulating or exothermic or insulating-exothermic material.
  • a William core 32 is further inserted into the vent 26.
  • the intermediate space between the inner wall 16 and the outer wall 17 is not as Leave cavity, but filled with a highly insulating material. Even with such an embodiment prevents in particular the existing metal wall 16 melts, which can be prevented by the described measures of the treatment of the inner wall 16 on the the feed volume 12 enclosing inside the melting of the inner wall 16.

Landscapes

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

Abstract

Ein Speiser zum Einsetzen in eine beim Gießen von Metallen verwendete Gießform mit einem ein Speiservolumen umschließenden Speiserkorpus, bestehend aus einer umlaufenden Seitenwand, einem Deckelbereich sowie einem eine Speiseröffnung als Verbindung zum Formbohlraum aufweisenden Bodenbereich, wobei der Speiserkorpus wenigstens im Bereich seiner Seitenwand doppelwandig mit einem zwischen einer Innenwand und einer Außenwand bestehenden Zwischenraum ausgebildet ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Speiserkorpus (11) mit Innenwand (16) und Außenwand (17) aus einem formstabilen Metallkörper besteht.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Speiser zum Einsetzen in eine beim Gießen von Metallen verwendete Gießform mit einem ein Speiservolumen umschließenden Speiserkorpus, bestehend aus einer umlaufenden Seitenwand, einem Deckelbereich sowie einem eine Speiseröffnung als Verbindung zum Formhohlraum aufweisenden Bodenbereich, wobei der Speiserkorpus wenigstens im Bereich seiner Seitenwand doppelwandig mit einem zwischen einer Innenwand und einer Außenwand bestehenden Zwischenraum ausgebildet ist.
  • Ein derartiger Speiser ist aus der DE 23 34 501 A1 bekannt. Der Speiser besteht aus zwei ineinander angeordneten, aus einem dünnwandigen Kunststoff gebildeten Bechern, zwischen denen ein vorzugsweise von Bindemitteln freier feuerfester Isolationswerkstoff eingebracht ist. Hierzu ist beispielsweise ein Kieselgur vorgeschlagen. Mit dem bekannten Speiser ist der Nachteil, verbunden, dass der Kunststoff bei seiner Berührung mit der in das Speiservolumen eintretenden Metallschmelze verbrennt, wobei die entstehenden Gase zu unerwünschten Emissionen beitragen können. Ferner hält der bekannte; aus Kunststoff bestehende Speiser bereits beim Einformen in die Gießform mittels heute üblicher Hochdruck-Formanlagen dem einwirkenden Formdruck nicht stand, wobei nach dem Verbrennen der Kunststoffteile die Formstabilität des Speisers weiter eingeschränkt ist. Daher kommt die Metallschmelze unmittelbar in Kontakt mit dem Isolations-werkstoff und es können Verunreinigungen in das beim Speiservorgang in den Hohlraum zurück gesaugte flüssige Metall gelangen.
  • Aus der G 82 12 968 U1 ist ferner ein aus einer isolierend oder exotherm oder isolierend und exotherm wirkenden keramischen Masse hergestellter Speiser bekannt, der an seiner Außenseite und an seiner das Speiservolumen umschließenden Innenseite einen Mantel als Schutz gegen Beschädigungen des Speisers beim Transport aufweist. Als Werkstoff für den Mantel sind wiederum Kunststoffe, unter anderem jedoch auch dünne Aluminium-Folien vorgeschlagen. Auch dieses Mantelmaterial schmilzt beim Füllen beziehungsweise beim Abbrennen des aus einem exothermen Material bestehenden Speisers sofort. Auch ist die Forinstabilität eines solchen Speisers nicht gewährleistet.
  • Schließlich sind auch aus einem rein exothermen Material bestehende Speiser bekannt ( DE 196 42 838 A1 ), mit denen eine Reihe von Nachteilen verbunden ist. So enthalten exotherme Speiser organische Verbindungen, die bei der Pyrolyse aufgrund der Gießhitze zerfallen und zu unerwünschten Emissionen beitragen. Die bei der Pyrolyse freigesetzten Gase können über die entstehenden Gasgemische zu unkontrollierten und unerwünschten Explosionen innerhalb der Gießform führen, die eine Schädigung der Gussoberfläche zur Folge haben. Schließlich gelangen die nach der Pyrolyse vorliegenden Reststoffe des ursprünglichen Speisermaterials in den Formstoffkreislauf und beeinflussen die Formstoffeigenschaften für die Herstellung weiterer Gießformen nachteilig.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Speisereinsatz der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, der bei guter Isolationswirkung die vorgenannten Nachteile vermeidet und sich soweit als möglich im Verhältnis zur Metallschmelze wie auch zum Formstoff neutral verhält.
  • 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 der Speiserkorpus mit Innenwand und Außenwand aus einem formstabilen Metallkörper besteht. Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, dass der aus Metall bestehende Speisereinsatz während der Einwirkung der heißen Metallschmelze beim Gießvorgang keine Schadstoffe freisetzt, vielmehr nach dem Erstarren der. Restschmelze in dem Speiservolumen mit dem sogenannten Speiserrest verbunden ist und gemeinsam mit diesem von dem fertigen Gußstück entfernt und dem Kreislaufmaterial und damit einer Wiederverwertung zugeführt werden kann. Dabei ist es hinsichtlich der konstruktiven Ausführung des Speiserkorpus ausreichend, wenn der Speiserkorpus wenigstens im Bereich seiner Seitenwand doppelwandig mit dem Hohlraum ausgebildet ist. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass sich der Hohlraum über die Seitenwand hinaus bis in den Deckelbereich erstreckt, wobei der Hohlraum auch sich über die Seitenwände und den Deckelbereich umlaufend erstrecken kann.
  • Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass der zwischen Innenwand und Außenwand belassene Zwischenraum als ein einen. Isolierspalt bildender, gegen die Umgebungsatmosphäre abgedichteter Hohlraum ausgebildet ist. Aufgrund der doppelwandigen Ausführung des Speiserkorpus mit dem darin angeordneten Hohlraum liegt ein Isolierkörper vor, der durch geeignete Wahl der Wanddicke von Innenwand bzw. Außenwand wie auch der für die Herstellung des Speiserkorpus herangezogenen Metalllegierung die Metallschmelze entsprechend lange zu Speisungszwecken flüssig halten kann, ohne dass die Innenwand und die Außenwand etwa durch Erweichung Kontakt bekommen mit der Folge, dass die Isolationswirkung zusammenbrechen würde.
  • So kann nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen sein, dass in den Hohlraum ein Inertgas oder Luft eingebracht ist. Soweit ein Inertgas ausgewählt ist, welches sich bei Wärmeeinwirkung ausdehnt, kann durch eine entsprechend angepasste Festlegung der Wandstärke der Innenwand des Speiserkorpus erreicht werden, dass sich die Innenwand in das Speiservolumen hinein wölbt, so dass eine aktive Speisung der Gießform erreichbar ist.
  • Um einen Schutz des Speciserkorpus gegen eine Überbeanspruchung bei einer wärmebedingten Ausdehnung des Hohlraumes zu verhindern, ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, dass die Außenwand des Speiserkorpus mit einer Sollbruchstelle zur Herstellung einer den Hohlraum des Speiserkorpus mit der Umgebungsatmosphäre verbindenden Öffnung versehen ist.
  • In einer alternativen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Hohlraum evakuiert ist.
  • Zur Verbesserung der Isolationswirkung insbesondere im Bereich des Hohlraumes ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, dass die Innenseiten der den Hohlraum einschließenden Flächen von Innenwand und Außenwand des Speiserkorpus eine Wärmestrahlung reflektierende Eigenschaften aufweisen: Hierzu kann es ausreichend sein, wenn die einander zugewandten Metallflächen von Innenwand und Außenwand poliert sind.
  • Alternativ ist es aber auch möglich, dass die einander zugewandten Flächen von Innenwand und Außenwand mit einer Wärmestrahlung reflektierenden Beschichtung versehen sind, die nach Ausführungsbeispielen der Erfindung aus Zink oder auch Zinn beziehungsweise einer passenden Legierung bestehen kann.
  • Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass der zwischen. Innenwand und Außenwand belassene Zwischenraum mit einem hoch isolierenden Material gefüllt ist, wobei vorgesehen sein kann, dass der Zwischenraum mit Silikatkugeln, Glaswolle oder keramischen Teilchen gefüllt ist.
  • Soweit beim Gieß- bzw. Speisevorgang zu vermeiden ist, dass sich beim Auftreffen der beißen Metallschmelze auf den zunächst noch kalten Metallmantel des Speiserkorpus im Bereich der flüssigen Schmelze eine metallische Haut ausbildet, die den Rückspeisungsvorgang stört, ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, dass die das Speiservolumen umschließenden Innenseiten der Innenwand des Speiserkorpus eine Wärmestrahlung reflektierende Eigenschaften aufweisen, wobei in alternativen Ausführungsformen der Erfindung vorgesehen sein kann, dass die Innenseiten der Innenwand poliert oder mit einer Wärmestrahlung reflektierenden Beschichtung versehen sind.
  • Es ist zweckmäßig, wenn nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung die Beschichtung weiterhin eine Diffusionssperre für in der Metallschmelze enthaltenen Kohlenstoff ausbildet. Insoweit steht als ein geeigneter Werkstoff für eine die vorstehenden Vorgaben erfüllende Beschichtung Zinn zur Verfügung.
  • Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass auf der Oberfläche der das Speiservolumen umschließenden Innenwand eine Schicht aus einem exothermen Material, beispielsweise aus Magnesium, angeordnet ist, so dass beim Auftreffen der heißen Metallschmelze die Innenwandung des Speiserkorpus aufgeheizt und eine Hautbildung verhindert wird.
  • Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass der Speiser eine sich zum Formhohlraum verjüngende Form zur Ausbildung eines Brechkerns aufweist und die die Anschlussöffnung des Speisers zum Formhohlraum umgebenden Wände isolierend ausgebildet sind. Hierzu hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Anschlussöffnung des Speisers zum Formhohlraum mit einem geringst möglichen, eine ordnungsgemäße Speisung noch ermöglichenden Querschnitt ausgebildet ist, wobei die Umgebung der Anschlussöffnung entsprechend zu isolieren ist.
  • Hierzu ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, dass die den Hohlraum umschließende Innenwand und Außenwand zur Ausbildung des Brechkerns umgebogen sind; damit ergibt sich im Bereich der Anschlussöffnung eine gleiche Isolierung wie in dem das Speiservolumen umgebenden Bereich.
  • Alternativ kann aber auch vorgesehen sein, dass an dem unteren Rand des Speiserkorpus ein gesondertes, aus Metall bestehendes und mit Isolierwirkung ausgeführtes Bauteil mit der Anschlussöffnung angebracht ist.
  • Soweit wegen der Verwendung von Metall als Grundmaterial für den Speiserkorpus eine Luftdurchlässigkeit nicht gegeben ist, ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, dass in dem Deckelbereich des Speiserkorpus eine Entlüftung angeordnet ist, damit die bei Eintritt des flüssigen Metalls in das Speiservolumen verdrängte Luft entweichen kann. Eine solche Entlüftung ist in dem eingangs zitierten Stand der Technik grundsätzlich ebenfalls vorgesehen.
  • Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform besteht der Speiserkorpus aus zwei unter Belassung des Hohlraumes ineinander gesteckten topfförmigen Speiserteilen, wie dies im Grundsatz ebenfalls im Stand der Technik bekannt ist. Bei einer solchen Ausbildung des Speiserkorpus lassen sich die nach Ausführungsbeispielen der Erfindung vorgesehenen Behandlungen der Innen- und Außenwände der topfförmigen Speiserteile in einfacher Weise durchführen.
  • Soweit nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen ist, dass Innenwand und Außenwand des Speiserkorpus aus Feinblech hergestellt sind, ergibt sich daraus der Vorteil, dass auf einfache Art Speisereinsätze in beliebiger Form und Geometrie herstellbar sind.
  • Die Wiederverwertung des Speiserkorpus im Anschluss an den Gießvorgang kann dadurch verbessert werden, dass nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung die Zusammensetzung des für die Herstellung des Speiserkorpus herangezogenen Metalls legierungstechnisch auf die in die Gießform einzubringende Metallschmelze abgestimmt ist.
  • Soweit es zweckmäßig ist, das Aufschmelzen der metallischen und den. Hohlraum umschließenden Innenwand zu verhindern, ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, daß die den Hohlraum umschließende Innenwand mit einer Isolierung versehen ist. Eine derartige Isolierung kann aus einem auf die Innenwand aufgebrachten Isolieranstrich oder aus einer darauf aufgebrachten Beschichtung aus einem isolierenden Material bestehen.
  • In einer Weiterbildung kann zur Ausbildung einer weiteren Isolierung vorgesehen sein, daß der Speiserkorpus aus drei jeweils unter Belassung des Hohlraums wie auch unter Bildung eines weiteren, innenseitig der Innenwand angeordneten weiteren Hohlraumes ineinander gesteckten topfförmigen Speiserteilen besteht, wobei der zusätzliche innere Hohlraum mit einem isolierenden Material ausgefüllt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel bestehen somit zwei Hohlräume, von denen der innere Hohlraum isoliert ist und damit die den äußeren Hohlraum begrenzende Innenwand vor einem Aufschmelzen schützt und damit den äußeren Hohlraum aufrecht erhält.
  • In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, welche nachstehend beschrieben sind. Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen Speisereinsatz im Schnitt,
    Fig. 2
    einen Speisereinsatz in einer anderen Ausführungsform.
    Fig. 3
    einen Speisereinsatz gemäß Figur 2 mit einer Brechkerngestaltung,
    Fig. 4
    einen Speisereinsatz gemäß Figur 2 mit einem gesonderten, isolierenden Brechkern,
    Fig. 5
    einen Speisereinsatz gemäß Fig. 2 in einer anderen, einen weiteren Isolierschutz aufweisenden .Ausführungsform.
  • Wie zunächst Figur 1 zu entnehmen ist, weist der mit 10 bezeichnete Speisereinsatz einen Speiserkorpus 11 auf, der eine ein inneres Speiservolumen 12 umschließende Seitenwand 14 sowie einen Deckelbereich 13 umfasst. Mit seinem dem Deckelbereich 13 gegenüberliegenden Bodenbereich 15, in welchem eine Speiseröffnung 20 als Verbindung zwischen dem Speiservolumen 12 und dem Formhohlraum ausgebildet ist, ist der Speisereinsatz 10 auf einen nicht näher dargestellten Formkörper aufsetzbar, der beim Herstellen der Gießform durch Einbringen eines entsprechenden Formsandes den Formhohlraum ausbildet.
  • Der vorzugsweise aus metallischen Feinblechen gebildete bzw. zusammengesetzte Speiserkorpus 11 besteht im Bereich seiner Seitenwand 14 aus einer .Innenwand 16 und einer Außenwand 17, die zwischen sich einen Hohlraum 18 belassen, der, mittels einer im Bodenbereich 15 des Speiserkorpus 11 ausgebildeten Abdichtung 19 gegen die Atmosphäre abgedichtet ist. Der so abgeschlossene Hohlraum 18 kann zur Verbesserung der Isolationswirkung entweder evakuiert oder mit einem Inertgas oder auch mit Luft gefüllt sein.
  • Wie im einzelnen nicht dargestellt ist, können die Innenseiten der den Hohlraum 18 einschließende und einander gegenüberliegenden Flächen von. Innenwand 16 und Außenwand 17 des Speiserkorpus 11 derart ausgeführt sein, dass sie eine auftretende Wärmestrahlung reflektieren. Hierzu können die entsprechenden Metallflächen poliert ausgebildet sein. Es kann jedoch auch eine Beschichtung beispielsweise aus Zink oder Zinn oder einer anderen geeigneten Legierung vorgesehen sein.
  • Ebenso kann vorgesehen sein, dass die das Speiservolumen 12 umschließenden Innenseiten der Innenwand 16 des Speiserkorpus 11 eine Wärmestrahlung reflektierende Eigenschaften aufweisen, indem diese Innenseiten der Innenwand 16 wiederum poliert sind. Es ist auch vorgesehen, dass die Innenseiten der Innenwand mit einer Wärmestrahlung reflektierenden Beschichtung versehen sind, wobei diese Beschichtung gleichzeitig zur Ausbildung einer Diffusionssperre für in der Metallschmelze enthaltenen Kohlenstoff ausbildet, so dass dieser Kohlenstoff nicht in die Innenwand 16 diffundieren kann und die Innenwand 16 zu schnell aufschmilzt. Eine solchermaßen beide Anforderungen erfüllende Beschichtung kann aus Zinn bestehen.
  • Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Speiserkorpus 11 aus zwei unter Belassung des Hohlraums 18 ineinander gesteckten topfförmigen Speiserteilen 25. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Außenwand 17 zusätzlich mit einer Sollbruchstelle 24 ausgebildet, so dass bei Ausdehnung der im Hohlraum 18 anstehenden Luft beziehungsweise eines eingebrachten Gases bei einem zu hohen, sich aufgrund Erwärmung einstellenden Überdruck eine kontrollierte Öffnung der Außenwand 17 stattfindet.
  • Bei beiden Ausführungsformen ist im Deckelbereich 13 eine Entlüftung 26 in Form einer entsprechenden Öffnung ausgebildet, damit die beim Eintritt des flüssigen Metall in das Speiservolumen 12 beim Gießvorgang verdrängte Luft über die Entlüftung 26 entweichen kann. Wie nicht weiter dargestellt, kann in die Entlüftung 26 beispielsweise ein Williamskern aus einem isolierenden oder feuerfesten Material eingesteckt sein.
  • Bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind Außenwand 17 und Innenwand 16 zur Ausbildung eines eine Anschlussöffnung 28 aufweisenden Brechkernbereich 27 zu einer sich zum (nicht dargestellten) Formhohlraum einer Gießform verjüngenden Form umgebogen, wobei die Abmessung der Anschlussöffnung 28 deutlicher kleiner gehalten ist als die Abmessung der bei den Ausführungsformen gemäß Figuren 1 und 2 vorgesehenen Speiseröffnung 20, um Wärmeverluste in diesem Bereich möglichst gering zu halten. Da die Ränder der Anschlussöffnung 28 durch die Stirnseiten von Innenwand 16 und Außenwand 17 einschließlich des davon umschlossenen Hohlraumes 18 gebildet sind, ist in diesem Bereich eine gute Isolierung verwirklicht.
  • Figur 4 ist zu entnehmen, dass zur Ausbildung eines Brechkerns auch ein gesondertes Bauteil 30 vorgesehen sein kann, welches formschlüssig mit dem unteren Rand des Speiserkorpus 11 verbunden ist, indem am Bauteil 30 angebrachte Vorsprünge beziehungsweise ein umlaufender, aufstehender Rand 31 in den Hohlraum 18 zwischen Innenwand 16 und Außenwand 17 des Speiserkorpus 11 eingreifen und gleichzeitig die Abdichtung in diesem Bereich bewirken. Das Bauteil 30 enthält die Anschlussöffnung 28 und kann aus einem in geeigneter Weise hergestellten isolierenden bzw. exothermen bzw. isolierend - exothermen Material bestehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ferner in die Entlüftung 26 ein Williamskern 32 eingesetzt.
  • Wie nicht weiter dargestellt, kann auch vorgesehen sein, dass der Zwischenraum zwischen der Innenwand 16 und der Außenwand 17 nicht als Hohlraum belassen, sondern mit einem hoch isolierenden Material ausgefüllt ist. Auch bei einer solchen Ausführungsform ist verhindert, dass insbesondere die aus Metall bestehende Innenwand 16 aufschmilzt, wobei durch die beschriebenen Maßnahmen der Behandlung der Innenwand 16 auf deren das Speiservolumen 12 umschließender Innenseite das Aufschmelzen der Innenwand 16 verhindert werden kann.
  • Soweit es zweckmäßig ist, die Innenwand 16 vor einem Aufschmelzen zu schützen und damit auch den durch die Innenwand 16 begrenzten Hohlraum 18 zu bewahren bzw. aufrechtzuerhalten, ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß Figur 5 vorgesehen, daß innenseitig in den in den Figuren 1 bis 4 dargestellten und entsprechend beschriebenen Speisereinsatz noch ein weiteres topfförmiges Speiserteil 25 eingesteckt ist, so daß sich innenseitig der Innenwand 16 ein weiterer Hohlraum 35 ergibt; dieser Hohlraum 35 ist erfindungsgemäß mit einem isolierenden Material, vorzugsweise einem hochisolierenden Material wie die bereits Silikatkugeln, Glaswolle oder keramischen Teilchen ausgefüllt.
  • Die in der vorstehenden Beschreibung, den Schutzansprüchen und den Zeichnungen 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 (31)

  1. Speiser zum Einsetzen in eine beim Gießen von Metallen verwendete Gießform mit einem ein Speiservolumen umschließenden Speiserkorpus, bestehend aus einer umlaufenden Seitenwand, einem Deckelbereich sowie einem eine Speiseröffnung als Verbindung zum Formhohlraum aufweisenden Bodenbereich, wobei der Speiserkorpus wenigstens im Bereich seiner Seitenwand doppelwandig mit einem zwischen einer Innenwand und einer Außenwand bestehenden Zwischenraum ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Speiserkorpus (11) mit Innenwand (16) und Außenwand (17) aus einem formstabilen Metallkörper besteht.
  2. Speiser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen Innenwand (16) und Außenwand (17) belassene Zwischenraum als ein einen Isolierspalt bildender, gegen die Umgebungsatmosphäre abgedichteter Hohlraum (18) ausgebildet ist.
  3. Speiser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (18) mit einem Inertgas gefüllt ist.
  4. Speiser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (18) mit Luft gefüllt ist.
  5. Speiser nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwand (17) des Speiserkorpus (11) mit einer Sollbruchstelle (24) zur Herstellung einer den Hohlraum (18) des Speiserkorpus (11) mit der Umgebungsatmosphäre verbindenden Öffnung versehen ist.
  6. Speiser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (18) evakuiert ist.
  7. Speiser nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseiten der den Hohlraum (18) einschließenden Flächen von Innenwand (16) und Außenwand (17) des Speiserkorpus (11) eine Wärmestrahlung reflektierende Eigenschaften aufweisen.
  8. Speiser nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die einander zugewandten Metallflächen von Innenwand (16) und Außenwand (17) poliert sind.
  9. Speiser nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die einander zugewandten Flächen von Innenwand (16) und Außenwand (17) mit einer Wärmestrahlung reflektierenden Beschichtung versehen sind.
  10. Speiser nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aus Zink besteht.
  11. Speiser nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aus Zinn besteht.
  12. Speiser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen Innenwand (16) und Außenwand (17) belassene Zwischenraum mit einem hoch isolierenden Material gefüllt ist.
  13. Speiser nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenraum mit Silikatkugeln, Glaswolle oder keramischen Teilchen gefüllt ist.
  14. Speiser nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die das Speiservolumen (12) umschließenden Innenseiten der Innenwand (16) des Speiserkorpus (11) eine Wärmestrahlung reflektierende Eigenschaften aufweisen.
  15. Speiser nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseiten der Innenwand (16) poliert sind.
  16. Speiser nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseiten der Innenwand (16) mit einer Wärmestrahlung reflektierende Beschichtung versehen sind.
  17. Speiser nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung eine Diffusionssperre für in der Metallschmelze enthaltenen Kohlenstoff ausbildet.
  18. Speiser nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aus Zinn besteht.
  19. Speiser nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Oberfläche der das Speiservolumen (12) umschließenden Innenwand (16) eine Schicht aus einem exothermen Material angeordnet ist.
  20. Speiser nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht aus Magnesium besteht.
  21. Speiser nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Speiser (10) eine sich zum Formhohlraum verjüngende Form zur Ausbildung eines Brechkerns aufweist und die die Anschlussöffnung (28) des Speisers (10) zum Formhohlraum umgebenden Wände isolierend ausgebildet sind.
  22. Speiser nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die den Hohlraum (18) umschließende Innenwand (16) und Außenwand (17) zur Ausbildung des Brechkernbereichs (27) umgebogen sind.
  23. Speiser nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass an dem unteren Rand des Speiserkorpus (11) ein gesondertes, aus Metall bestehendes und mit Isolierwirkung ausgeführtes Bauteil (30) mit der Anschlussöffnung (28) angebracht ist.
  24. Speiser nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Deckelbereich (13) des Speiserkorpus (11) eine Entlüftung (26) angeordnet ist.
  25. Speiser nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Speiserkorpus (11) aus zwei unter Belassung des Hohlraumes (1.8) ineinander gesteckten topfförmigen Speiserteilen (25) besteht.
  26. Speiser nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass Innenwand (16) und Außenwand (17) des Speiserkorpus (11) aus Feinblech hergestellt sind.
  27. Speiser nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung des für die Herstellung des Speiserkorpus (11) herangezogenen Metalls legierungstechnisch auf die in die Form einzubringende Metallschmelze abgestimmt ist.
  28. Speiser nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die den Hohlraum (18) umschließende Innenwand (16) zur Verhinderung des Aufschmelzens mit einer Isolierung versehen ist.
  29. Speiser nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierung der Innenwand (16) aus einem Isolieranstrich besteht.
  30. Speiser nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierung der Innenwand (16) aus einer darauf aufgebrachten Beschichtung aus einem isolierenden Material besteht.
  31. Speiser nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Speiserkorpus (11) aus drei jeweils unter Belassung des Hohlraums (18) wie auch unter Bildung eines weiteren, innenseitig der Innenwand (16) angeordneten weiteren Hohlraumes (35) ineinander gesteckten topfförmigen Speiserteilen (25) besteht, wobei der zusätzliche innere Hohlraum (35) mit einem isolierenden Material ausgefüllt ist.
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