EP2448698B1 - Device and its use as well as gutter for tilt-casting of cast components - Google Patents
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- EP2448698B1 EP2448698B1 EP10736967.0A EP10736967A EP2448698B1 EP 2448698 B1 EP2448698 B1 EP 2448698B1 EP 10736967 A EP10736967 A EP 10736967A EP 2448698 B1 EP2448698 B1 EP 2448698B1
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- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
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- B22D23/006—Casting by filling the mould through rotation of the mould together with a molten metal holding recipient, about a common axis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D35/00—Equipment for conveying molten metal into beds or moulds
- B22D35/04—Equipment for conveying molten metal into beds or moulds into moulds, e.g. base plates, runners
Definitions
- the two casting molds 10 together with runners 12 can be tilted via only one common tilting axis 8 (not shown here).
- Fig. 5 shows the invention provided on a common tilting axis 8 two molds 10 with the respective arranged runner 12 according to the invention Fig. 4 in plan view.
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- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und deren Verwendung sowie eine Gießrinne zum Kippgießen von Bauteilen.The invention relates to a device and its use and a runner for Kippgießen of components.
Beim Kippgießverfahren, das ganz allgemein im Standardwerk "
Aus der
Ein Nachteil des in der
Durch das Kippen der Gießform wird der Schmelzefluss im Querlauf um 90° umgelenkt und strömt dann durch mehrere Ausläufe in die Gießform ein. Dabei besteht insbesondere durch das kontinuierliche Nachfüllen der Schmelze mittels Gießlöffels die Gefahr, dass die Schmelze ungleichmäßig, insbesondere zu schnell oder zu langsam, in zu geringer oder zu großer Menge durch die einzelnen Ausläufe in die Gießform einströmen kann.By tilting the mold, the melt flow is deflected by 90 ° in cross-section and then flows through several outlets in the mold. In this case, in particular by the continuous refilling of the melt by means of a ladle there is the risk that the melt may flow unevenly, in particular too quickly or too slowly, too little or too much through the individual outlets into the casting mold.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Gießen von Bauteilen aus Leichtmetall nach dem Kippgießprinzip bereitzustellen, mit der unter Beseitigung der vorgenannten Nachteile neue Freiheitsgrade bzw. Möglichkeiten in der Verfahrensführung zum Gießen der Bauteile geschaffen werden, wodurch neue Bauteilgeometrien, insbesondere aber auch neue Bauteileigenschaften, beispielsweise betreffend die innere Struktur und/oder die äußere Beschaffenheit der Bauteile, erhalten werden.Based on this prior art, the present invention seeks to provide an apparatus for casting of light metal components according to the Kippgießprinzip, with the elimination of the aforementioned disadvantages new degrees of freedom and opportunities in the process of casting the components are created, creating new Component geometries, but in particular new component properties, for example, regarding the internal structure and / or the external nature of the components are obtained.
Der Erfindung liegt außerdem die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Gießen von Bauteilen aus Leichtmetall nach dem Kippgießprinzip bereitzustellen, mit der ohne erheblichen technischen Aufwand eine Gießformfüllung erreicht wird, die auch bei komplizierten Bauteilgeometrien Hohlräume, Porositäten und/oder Einschlüsse im gegossenen Bauteil vermeidet.The invention is also based on the object to provide a device for casting of components made of light metal according to the Kippgießprinzip, with the without considerable technical effort, a mold filling is achieved, the even with complicated component geometries cavities, porosities and / or inclusions in the cast component avoids.
Der Erfindung liegt außerdem die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Gießen von Bauteilen aus Leichtmetall nach dem Kippgießprinzip bereitzustellen, mit der eine homogene Füllung der Gießform mit der Schmelze weitgehend ohne Temperaturverluste ermöglicht wird.The invention is also based on the object to provide a device for casting of components made of light metal according to the Kippgießprinzip, with a homogeneous filling of the mold with the melt is largely possible without temperature losses.
Der Erfindung liegt außerdem die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Gießen von Bauteilen aus Leichtmetall nach dem Kippgießprinzip bereitzustellen, mit der eine Vielzahl von Bauteilen gleichzeitig gegossen werden können, wobei der technische Aufwand gering gehalten wird.The invention is also based on the object to provide a device for casting of light metal components according to the Kippgießprinzip with which a plurality of components can be poured simultaneously, the technical complexity is kept low.
Zur Lösung ist nun erfindungsgemäß eine Vorrichtung zum Gießen von Bauteilen, vorzugsweise solcher aus Leichtmetall, nach dem Kippgießprinzip vorgesehen, welche eine um ihre Längsachse kippbare Gießform bzw. Kokille und eine in Längsrichtung der Gießform an dieser angeordnete Gießrinne umfasst. Die Gießrinne weist auf ihrer zur Gießform weisenden Längsseite wenigstens zwei Ausläufe zum Formhohlraum bzw. jeweils wenigstens einen Auslauf zu wenigstens zwei nebeneinander angeordneten und nicht miteinander in Flussverbindung stehenden Formhohlräumen auf. Erfindungsgemäß weist die Gießrinne außerdem eine Unterteilung auf, die derart ausgebildet ist, dass beim Kippen der Gießform aus einer Ausgangsstellung in eine Endstellung vorgegebene bzw. bestimmte Volumina der Gießschmelze durch die Ausläufe in den Formhohlraum bzw. die Formhohlräume der Gießform strömen, wobei zwischen den Ausläufen innerhalb der Gießrinne eine Begrenzung zur Unterteilung vorgesehen ist, wobei die Begrenzung jeweils zu den Ausläufen hin abfällt..To solve the invention, a device for casting of components, preferably those made of light metal, according to the Kippgießprinzip is provided which comprises a tiltable about its longitudinal axis mold or mold and a longitudinal direction of the mold arranged on this runner. On its longitudinal side facing the casting mold, the runner has at least two outlets to the mold cavity or in each case at least one outflow to at least two mold cavities arranged side by side and not in flow communication with one another. According to the invention, the runner also has a subdivision, which is designed such that when tilting the mold from a starting position into an end position predetermined or certain volumes of the casting melt through the spouts in the mold cavity or the mold cavities of the mold flow, wherein between the spouts within the runner a boundary is provided for subdivision, wherein the boundary in each case drops towards the spouts ..
Mit einer derartigen Vorrichtung werden neue Freiheitsgrade bzw. neue Möglichkeiten in der Verfahrensführung, insbesondere in strömungstechnischer Hinsicht, zum Gießen von Bauteile geschaffen. Wird nur ein Formhohlraum durch wenigstens zwei Ausläufe gefüllt, kann vorgegeben werden, wie viel Schmelze durch welchen Auslauf in den Formhohlraum strömt. Dadurch könne neue Bauteilgeometrien mit neuen Bauteileigenschaften, betreffend die innere Struktur und/oder die äußere Beschaffenheit, erhalten werden. Erfindungswesentlich ist, dass zwischen den parallelen Ausläufen innerhalb der Gießrinne eine Begrenzung zur Unterteilung vorgesehen ist, wobei die Begrenzung vorzugsweise jeweils zu den Ausläufen hin abfällt. Dadurch wird erreicht, dass die Schmelze beim Kippen der Gießform gleichmäßiger durch den jeweiligen Auslauf strömt.With such a device, new degrees of freedom or new possibilities in process management, in particular in terms of flow technology, created for casting of components. If only one mold cavity is filled by at least two outlets, it can be specified how much melt flows through which outlet into the mold cavity. As a result, new component geometries with new component properties, concerning the internal structure and / or the external nature, can be obtained. It is essential to the invention that a boundary is provided for subdivision between the parallel outlets within the runner, the boundary preferably dropping towards the outlets. This ensures that the melt flows more evenly through the respective outlet when tilting the mold.
Werden mehrere voneinander getrennte Formhohlräume bzw. Kavitäten einer Gießform über jeweils einen Auslauf gefüllt, wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung eine gleichmäßige, definierte Füllung der einzelnen Formhohlräume der Gießform erreicht. Ohne erheblichen technischen Aufwand können komplizierte Bauteilgeometrien hergestellt werden, die weniger Hohlräume, Porositäten und/oder Einschlüsse im gegossenen Bauteil aufweisen. Insbesondere lässt sich mit einer solchen erfindungsgemäßen Vorrichtung besonders einfach, schnell und parallel eine Vielzahl von Bauteilen gießen.If a plurality of mutually separate mold cavities or cavities of a casting mold are filled via a respective outlet, a uniform, defined filling of the individual mold cavities of the casting mold is achieved by the device according to the invention. Without significant technical complexity complicated component geometries can be produced, which have fewer voids, porosities and / or inclusions in the cast component. In particular, with such a device according to the invention, a plurality of components can be cast in a particularly simple, fast and parallel manner.
Vorzugsweise stehen die unterteilten Volumina innerhalb der Gießrinne im Bereich der den Ausläufen gegenüberliegenden Längsseite in Fließverbindung. Dadurch lässt sich die Gießrinne auf besonders einfache Weise befüllen, indem nur an einer Stelle in oder an der Gießrinne die Schmelze eingefüllt bzw. eingebracht wird.The subdivided volumes are preferably in flow connection within the runner in the region of the longitudinal side opposite the outlets. As a result, the runner can be filled in a particularly simple manner by filling or introducing the melt at only one point in or on the runner.
Es kann vorteilhaft sein, wenn die Fließverbindung in Querrichtung 1/4 bis 3/4, vorzugsweise 1/3 bis 2/3 der Länge der Gießrinne in Querrichtung beträgt. Je breiter die Fließverbindung ist, desto schneller und gleichmäßiger verteilt sich die Schmelze beim Befüllen in der Gießrinne, wobei keine Temperaturverluste zu befürchten sind. Es hat sich herausgestellt, dass eine erfindungsgemäß vorgesehene Unterteilung in im unteren, zum Formhohlraum weisendem Drittel oder Viertel der Gießrinne ausreichend ist, um die Schmelze in vorgegebene Mengen auf die vorhandenen Ausläufe aufzuteilen.It may be advantageous if the flow connection in the transverse direction is 1/4 to 3/4, preferably 1/3 to 2/3, of the length of the runner in the transverse direction. The wider the flow connection, the faster and more evenly distributed the melt during filling in the runner, with no temperature losses are to be feared. It has been found that an inventively provided subdivision in the lower, the mold cavity pointing third or quarter the runner is sufficient to divide the melt in predetermined amounts on the existing spouts.
Zweckmäßigerweis ist die Gießrinne derart an der Gießform angeordnet, dass die Gießrinne in Ausgangsstellung der Gießform, also vor dem Kippen, nach oben offen ist. Dadurch lässt sich die Schmelze besonders einfach in die Gießrinne einbringen.Expediently, the runner is arranged on the casting mold in such a way that the runner is upwardly open in the initial position of the casting mold, ie before tilting. This makes it particularly easy to bring the melt into the runner.
Es kann vorteilhaft sein, wenn die Unterteilung im Bereich der Ausläufe trichter- oder schalenförmig ist. Vorzugsweise ist ein solcher Trichter in Draufsicht viereckig ausgebildet, wobei vorzugsweise eine Seite fehlt, wenn die Gießrinne einseitig offen ist.It may be advantageous if the subdivision in the region of the spouts funnel or cup-shaped. Preferably, such a funnel is rectangular in plan view, wherein preferably one side is missing when the runner is open on one side.
Es kann zweckmäßig sein, wenn der jeweilige Auslauf in Endstellung der Gießform, also nach dem Kippen, am Tiefpunkt der Unterteilung angeordnet ist, wodurch die vorgegebene Menge an Schmelze weitestgehend vollständig in die Gießform strömt.It may be expedient if the respective outlet in the end position of the casting mold, that is to say after tilting, is arranged at the lowest point of the subdivision, as a result of which the predetermined amount of melt largely flows completely into the casting mold.
Es kann vorteilhaft sein, wenn wenigstens einzelne der vorgegebenen Volumina gleich oder unterschiedlich groß sind. Dadurch können insbesondere neue Freiheitsgrade bzw. Möglichkeiten in der Verfahrensführung zum Gießen der Bauteile geschaffen werden, wodurch neue Bauteilgeometrien, insbesondere aber auch neue Bauteileigenschaften, beispielsweise betreffend die innere Struktur und/oder die äußere Beschaffenheit der Bauteile, erhalten werden.It may be advantageous if at least some of the given volumes are equal or different in size. As a result, in particular new degrees of freedom or possibilities in the process control for casting the components can be created, as a result of which new component geometries, but in particular also new component properties, for example regarding the internal structure and / or the external nature of the components, are obtained.
Es kann vorteilhaft sein, wenn wenigstens einzelne der Ausläufe gleich oder unterschiedlich sind. Dadurch kann gleichermaßen das vorstehend Genannte erreicht werden.It may be advantageous if at least some of the spouts are the same or different. As a result, the above can equally be achieved.
Vorzugsweise ist die Gießform samt Gießrinne um bis zu 90° kippbar. Ein derartig begrenzter Kippbereich genügt, um den auch an komplizierte Bauteilgeometrien gestellten Anforderungen gerecht zu werden.Preferably, the mold including casting trough can be tilted by up to 90 °. Such a limited tilting range is sufficient to meet the demands placed on complicated component geometries.
Zweckmäßigerweise weist die Gießrinne an einer ihrer Stirnseiten einen Eingießtümpel auf. Das Fassungsvermögen der Gießrinne ist vorzugsweise derart, dass diese in Ausgangstellung der Gießform, also vor dem Kippen, die für den Guss benötigte Schmelze komplett aufnimmt, ohne dass es zum Einströmen von Schmelze in den Formhohlraum bzw. die Formhohlräume kommt.The runner expediently has a pouring basin on one of its end faces. The capacity of the runner is preferably such that in the starting position of the casting mold, ie before tilting, it completely absorbs the melt required for the casting, without the melt flowing into the mold cavity or the mold cavities.
Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn wenigstens eine weitere Gießform mit einem oder mehreren Formhohlräumen und separater Gießrinne neben der ersten Gießform angeordnet ist, wobei diese über eine gemeinsame Kippachse kippbar sind. Dadurch lässt sich eine Vielzahl von Bauteilen gleichzeitig bzw. parallel, insbesondere einfach und schnell, gießen, wobei der technische Aufwand gering ist.It has been found to be particularly advantageous if at least one further casting mold with one or more mold cavities and a separate runner is arranged next to the first casting mold, these being tiltable via a common tilting axis. As a result, a plurality of components simultaneously or in parallel, in particular easy and fast, pour, the technical complexity is low.
Vorzugsweise ist ein Roboterarm vorgesehen, der eine der Anzahl von Gießrinnen entsprechende Anzahl von Gießlöffeln, vorzugsweise zwei Gießlöffel, zum parallelen Schöpfen und Transportieren der Gießschmelze sowie zum parallelen Einfüllen der Gießschmelze in die Gießrinne aufweist. Dadurch lässt sich eine Vielzahl von Bauteilen gleichzeitig bzw. parallel und besonders schnell und einfach gießen, wobei der technische Aufwand gering ist.Preferably, a robot arm is provided, which has a number of runners corresponding number of ladles, preferably two ladles, for parallel scooping and transporting the casting melt and for parallel filling of the casting melt in the runner. This allows a variety of components simultaneously or parallel and very fast and easy to pour, the technical complexity is low.
Es kann vorteilhaft sein, wenn die Gießform samt Gießrinne derart angeordnet ist, dass die Gießrinne von der Stirnseite her mit Schmelze befüllbar ist. Dadurch verteilt sich die Schmelze besonders schnell in der Gießrinne. Zudem ist eine platzsparende Anordnung, insbesondere bei einer Vorrichtung mit mehreren Gießformen samt Gießrinnen möglich.It can be advantageous if the casting mold including the runner is arranged such that the runner can be filled with melt from the end face. As a result, the melt is distributed very quickly in the runner. In addition, a space-saving arrangement, in particular in a device with multiple molds including runners is possible.
Es kann vorteilhaft sein, wenn die Vorrichtung ein Rückhalteteil, vorzugsweise ein Rückhalteblech, aufweist, welches im Bereich der Eingießstelle des Gießrinne, und zwar vorzugsweise zwischen Eingießstelle und erstem Auslauf bzw. erster Unterteilung, bis zu einer vorgegebenen Tiefe in die Gießrinne einfahrbar ist, derart, dass die Gießschmelze beim Befüllen der Gießrinne unter dem Rückhalteteil hindurchtritt und sich in der Gießrinne verteilt, wobei eine beim Befüllen der Gießrinne oben auf der Gießschmelze schwimmende Oxydschicht am Rückhalteteil zurückgehalten wird und später entfernt werden kann. Dadurch wird vermieden, dass diese Oxydschicht durch die Ausläufe der Gießrinne in den oder die Gießformhohlräume eindringt und sich nachteilig auf die Qualität der Gusserzeugnisse auswirkt.It may be advantageous if the device has a retaining part, preferably a retaining plate, which in the pouring point of the runner, preferably between pouring point and first outlet or first subdivision, is retractable to a predetermined depth in the runner, so in that, during the filling of the runner, the pouring melt passes under the retaining part and distributes itself in the runner, whereby an oxide layer floating on top of the casting melt during filling of the runner is retained on the retaining part and can be removed later. This avoids that this oxide layer penetrates through the runners of the runner into the mold cavity or cavities and adversely affects the quality of the castings.
Es kann vorteilhaft sein, wenn die Vorrichtung eine der Anzahl der Ausläufe entsprechende Anzahl weiterer vorzugsweise auf einem gemeinsamen Steg angeordneter Rückhalteteile, vorzugsweise Rückhaltebleche, aufweist, die jeweils vor einem Auslauf bis zu einer vorgegebenen Tiefe in die Gießrinne einfahrbar sind, derart, dass die Gießschmelze beim Kippen der Gießform unter dem Rückhalteteil hindurchtritt und in den oder die Gießformhohlräume strömt, wobei eine auf der in der Gießrinne befindlichen Gießschmelze oben schwimmende Oxydschicht am Rückhalteteil zurückgehalten wird und später entfernt werden kann. Dadurch wird vermieden, dass die Oxydschicht durch die Ausläufe der Gießrinne in den oder die Gießformhohlräume eindringt und sich nachteilig auf die Qualität der Gusserzeugnisse auswirkt.It can be advantageous if the device has a number of outlets corresponding number of further preferably on a common web arranged retaining parts, preferably retaining plates, which are each retractable in front of an outlet to a predetermined depth in the runner, such that the casting melt as the mold is tilted, it passes under the retaining member and flows into the mold cavity (s), retaining an oxide layer floating on top of the casting melt in the runner at the retaining member and later removing it. This avoids that the oxide layer penetrates through the runners of the runner into the mold cavity or cavities and adversely affects the quality of the castings.
Vorzugsweise sind die Rückhalteteile auf einem gemeinsamen Steg nach Art eines Kammes angeordnet, der vor dem Gießen in die Gießrinne hineinfahrbar und nach dem Gießen aus der Gießrinne herausfahrbar sein kann, vorzugsweise derart, dass die Oxydschicht beim Herausfahren am Kamm haftet und an anderer Stelle manuell oder vorzugsweise automatisiert vom Kamm entfernbar, vorzugsweise abstreifbar, ist.Preferably, the retaining members are arranged on a common web in the manner of a comb, which can be moved out before pouring into the runner and after pouring out of the runner can be moved out, preferably such that the oxide layer adheres to the comb when moving out and manually or elsewhere preferably automatically removed from the comb, preferably strippable, is.
Nach alledem betrifft die Erfindung auch eine entsprechende Gießrinne zur Anordnung an einer Gießform bzw. Kokille, umfassend wenigstens zwei Ausläufe, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass die Gießrinne eine Unterteilung aufweist, die derart ausgebildet ist, dass vorgegebene Volumina der Gießschmelze durch die Ausläufe in den Formhohlraum bzw. in wenigstens zwei nebeneinander angeordnete und nicht miteinander in Flussverbindung stehende Formhohlräume der Gießform bzw. Kokille strömen, wobei zwischen den Ausläufen innerhalb der Gießrinne eine Begrenzung zur Unterteilung vorgesehen ist, wobei die Begrenzung jeweils zu den Ausläufen hin abfällt..After all, the invention also relates to a corresponding runner for placement on a mold or mold, comprising at least two outlets, wherein it is provided according to the invention that the runner has a subdivision, which is designed such that predetermined volumes of the casting melt through the outlets in the Form cavity or in at least two juxtaposed and not in flow communication mold cavities of the mold or mold flow, wherein between the spouts within the runner a boundary is provided for subdivision, wherein the boundary in each case drops towards the spouts ..
Es kann besonders vorteilhaft sein, wenn die Gießrinne aus Sphäroguss, welcher auch als GJS bzw. GGG bezeichnet wird, hergestellt ist. Ein solcher Werkstoff ist besonders geeignet, die gewünschte Geometrie der Gießrinne zu erhalten, wobei die Gießrinne gleichzeitig stahlähnliche mechanische Eigenschaften aufweist.It may be particularly advantageous if the runner made of ductile iron, which is also referred to as GJS or GGG, is made. Such a material is particularly suitable to obtain the desired geometry of the runner, the runner simultaneously having steel-like mechanical properties.
Vorteilhaft weist die Gießrinne, vorzugsweise nur deren Innenseite, eine keramische Beschichtung auf, welche vorzugsweise in mehreren Schichten aufgesprüht wird, um ein Anhaften der Schmelze in der Gießrinne zu vermeiden. E kann vorteilhaft sein, wenn die Beschichtung nach einigen Gießläufen wiederholt wird.Advantageously, the casting trough, preferably only the inside thereof, has a ceramic coating, which is preferably sprayed in several layers in order to avoid adhesion of the melt in the casting trough. E may be advantageous if the coating is repeated after a few runs.
Es kann vorteilhaft sein, wenn die Gießrinne dünnwandig, vorzugsweise mit einer Wandstärke bis zu 20 mm, bevorzugt bis zu 12 mm, besonders bevorzugt bis zu 7 mm, ausgebildet ist. Dadurch wird erreicht, dass die Temperatur innerhalb der Schmelze gehalten werden kann.It may be advantageous if the runner is thin-walled, preferably with a wall thickness of up to 20 mm, preferably up to 12 mm, particularly preferably up to 7 mm. This ensures that the temperature can be kept within the melt.
Um die Lebensdauer der Gießrinne zu erhöhen, kann es vorteilhaft sein, wenn die Gießrinne mit wenigstens einem Versteifungselement versehen ist. Es kann vorteilhaft sein, wenn die Gießrinne wenigstens eine Versteifungseinkerbung aufweist. Es kann vorteilhaft, wenn die Gießrinne zusätzlich oder alternativ wenigstens eine Versteifungsrippe aufweist. Es kann vorteilhaft sein, wenn die Gießrinne alternativ zu den beiden vorgenannten Varianten oder zusätzlich zu wenigstens einer der beiden vorgenannten Varianten wenigstens eine Versteifungssicke aufweist. Es kann vorteilhaft sein, wenn die Gießrinne alternativ zu den vorgenannten Varianten oder zusätzlich zu wenigstens einer der vorgenannten Varianten wenigstens einen Versteifungswulst aufweist. Solche Versteifungseinkerbungen, - rippen, -sicken und/oder -wulste können vorteilhaft auf der Außenseite der Gießrinne vorgesehen sein. Es kann aber auch vorteilhaft sein, wenn solche Versteifungseinkerbungen, -rippen, -sicken und/oder -wulste alternativ hierzu oder zusätzlich auf der Innenseite der Gießrinne vorgesehen sind. Als besonders vorteilhaft haben sich Versteifungsrippen bzw. -stege an der Außenseite des Bodens der Gießrinne erwiesen, wobei diese Versteifungsrippen bzw. -stegen vorzugsweise über die Länge der Gießrinne angeordnet sind und besonderes bevorzugt wenigstens eine Unterbrechung aufweisen.In order to increase the service life of the runner, it may be advantageous if the runner is provided with at least one stiffening element. It may be advantageous if the runner has at least one stiffener notch. It may be advantageous if the runner additionally or alternatively at least has a stiffening rib. It may be advantageous if, as an alternative to the two aforementioned variants or in addition to at least one of the two aforementioned variants, the runner has at least one stiffening bead. It may be advantageous if, as an alternative to the aforementioned variants or in addition to at least one of the aforementioned variants, the runner has at least one reinforcing bead. Such stiffening notches, ribs, beads and / or beads can advantageously be provided on the outside of the casting trough. However, it may also be advantageous if such stiffening notches, ribs, beads and / or beads are provided alternatively or additionally on the inside of the casting trough. Stiffening ribs or ribs on the outside of the bottom of the runner have proved to be particularly advantageous, wherein these ribs or webs are preferably arranged over the length of the runner and particularly preferably have at least one interruption.
Schließlich betrifft die Erfindung noch die Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 zum Gießen eines Pumpengehäuses, insbesondere eines Hochdruckpumpengehäuses, oder eines Turboladergehäuses.Finally, the invention also relates to the use of a device according to one of claims 1 to 13 for casting a pump housing, in particular a high-pressure pump housing, or a turbocharger housing.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. In dieser zeigen
- Fig. 1
- die schematische Darstellung einer Gießrinne mit trichterförmiger Unterteilung in perspektivischer Ansicht,
- Fig. 2
- die schematische Darstellung einer Gießrinne mit trichterförmiger Unterteilung in Draufsicht,
- Fig. 3
- die schematische Darstellung einer Gießformhälte in perspektivischer Ansicht,
- Fig. 4
- die schematische Darstellung von zwei parallel, auf nur einer Kippachse angeordneten Gießformen als Gießformhälften mit jeweils daran angeordneter Gießrinne in perspektivischer Ansicht,
- Fig. 5
- die schematische Darstellung von zwei parallel, auf nur einer Kippachse angeordneten Gießformen als Gießformhälften mit jeweils daran angeordneter Gießrinne in Draufsicht,
- Fig. 6
- die schematische Darstellung einer Gießform aus zwei Gießformhälften mit daran angeordneter Gießrinne in Ausgangsstellung in Seitenansicht,
- Fig. 7
- die schematische Darstellung einer Gießform aus zwei Gießformhälften mit daran angeordneter Gießrinne in Zwischenstellung in Seitenansicht und
- Fig. 8
- die schematische Darstellung einer Gießform aus zwei Gießformhälften mit daran angeordneter Gießrinne in Endstellung in Seitenansicht.
- Fig. 1
- the schematic representation of a runner with funnel-shaped subdivision in perspective view,
- Fig. 2
- the schematic representation of a runner with funnel-shaped subdivision in plan view,
- Fig. 3
- the schematic representation of a Gießformhälte in a perspective view,
- Fig. 4
- the schematic representation of two parallel, arranged on only one tilting axis casting molds as mold halves with respectively arranged thereon trough in a perspective view,
- Fig. 5
- the schematic representation of two parallel, arranged on only one tilting molds as mold halves with respectively arranged thereon gutter in plan view,
- Fig. 6
- the schematic representation of a mold of two mold halves with thereon disposed gutter in the starting position in side view,
- Fig. 7
- the schematic representation of a mold of two mold halves with thereon disposed gutter in the intermediate position in side view and
- Fig. 8
- the schematic representation of a mold of two mold halves with arranged thereon gutter in the end position in side view.
Werden in den
In
Die Gießrinne 12 weist an der zur Gießform 10 weisenden Längsseite 14 fünf Ausläufe 16 auf, die jeder für sich mit einem separaten Formhohlraum 16 einer Gießform, wie in
Entsprechend nebeneinander angeordnete und nicht miteinander in Flussverbindung stehende Formhohlräume 18 einer Gießform 10 sind in
Die Gießrinne 12 weist erfindungsgemäß eine trichterförmige Unterteilung 20 im zur Längsseite 14 weisenden Drittel der Gießrinne 12 auf. Diese Unterteilung 20 ist derart ausgebildet, dass beim Kippen der Gießform 10 samt Gießrinne 12 durch die Unterteilung vorgegebene Volumina der Gießschmelze durch die Ausläufe 16 strömen.According to the invention, the
Im vorliegenden Fall sind die durch den jeweiligen Auslauf 16 strömenden Volumina der Gießschmelze gleich groß. Auch die jeweiligen Ausläufe 16 der Gießrinne 12 haben die gleiche Größe.In the present case, the volumes of the casting melt flowing through the
Damit wird sichergestellt, dass die sich an die Ausläufe16 anschließenden Formhohlräume 18 alle gleichmäßig mit dem gleichen Volumen an Gießschmelze gefüllt werden. Das ist sinnvoll, wenn mittels der Formhohlräume 16 eine Vielzahl gleicher Bauteile, insbesondere Pumpengehäuse, gleichzeitig, also synchron, gegossen werden.This ensures that the
Es ist gut zu erkennen, dass die unterteilten Volumina innerhalb der Gießrinne 12 im Bereich der den Ausläufen 16 gegenüberliegenden Längsseite 22 großzügig in Fließverbindung stehen, wobei die Fließverbindung in Querrichtung 24 etwa zwei Drittel der Länge der Gießrinne 12 in Querrichtung 24 beansprucht. Eine derartige Unterteilung reicht aber bereits aus, um den einzelnen Ausläufen 16 ein vorgegebenes Volumen an Gießschmelze zuzuweisen und den jeweiligen Formhohlraum 18 gleichmäßig und homogen zu befüllen.It can be clearly seen that the subdivided volumes within the
Wie in
Die Gießrinne 12 weist an einer ihrer Stirnseiten 28 einen Eingießtümpel 30 auf.The casting
Die in
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die beiden Gießformen 10 samt Gießrinnen 12 über nur eine gemeinsame, hier nicht dargestellte Kippachse 8 kippbar sind.According to the invention, it is provided that the two casting
Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung außerdem einen hier nicht dargestellten Roboterarm, der zwei Gießlöffel zum parallelen Schöpfen und Transportieren der Gießschmelze sowie zum parallelen Einfüllen der Gießschmelze in die Gießrinnen 12 bzw. in die Eingießtümpel 30 aufweist.Preferably, the device also comprises a robot arm, not shown here, which has two ladles for parallel scooping and transporting the casting melt and for parallel filling of the casting melt in the
Bei diesem Verfahren zum Gießen eines Materials durch Verbringen desselben in einen fließfähigen Zustand durch Erhitzen und Einbringen desselben in die, um eine Längs- bzw. Kippachse 8 kippbare Gießform 10 nach dem Kippgießprinzip wird die Gießform 10 zunächst um 90° in eine Ausgangsstellung auf die Seite bzw. in die Horizontale gedreht bzw. gekippt, so dass die der Gießform 10 zugeordnete und mit wenigstens zwei Ausläufen 16 versehene Gießrinne 12 horizontal neben der Gießform 10 zum Liegen kommt,
Bevorzugt weist jeder Formhohlraum 18 einen Kern 32 auf, welcher aus Kernformstoff, vorzugsweise aus Sand, und einem anorganischen Bindemittel geformt wird.Preferably, each
- 88th
- Kippachsetilt axis
- 1010
- Gießform bzw. GießformhälfteMold or mold half
- 1212
- Gießrinnelaunder
- 1414
- Längsseitelong side
- 1616
- Auslaufoutlet
- 1818
- Formhohlraummold cavity
- 2020
- Unterteilungsubdivision
- 2222
- Bereich gegenüberliegende LängsseiteArea opposite longitudinal side
- 2424
- Querrichtungtransversely
- 2626
- Tiefpunktlow
- 2828
- Stirnseitefront
- 3030
- EingießtümpelEingießtümpel
- 3232
- Kerncore
- 3434
- Kernauflagecore edition
Claims (15)
- A device for casting structural components, preferably made of light metal, according to the tilt casting principle with a casting mould (10) that can be tilted about its longitudinal axis (8), a casting channel (12) which is arranged in the longitudinal direction of and on the casting mould (10) and of which the longitudinal side (14) facing the casting mould (10) has at least two outlets to the mould cavity or rather at least one outlet (16) each to at least two mould cavities (18), which are arranged next to one another and which are not in fluid communication with one another, wherein the casting channel (12) has a subdivision (20), which is formed such that when the casting mould (10), together with the casting channel (12), is tilted, predetermined volumes of the casting molten mass flow through the outlets (16), wherein a boundary for the subdivision (20) is provided between the outlets (16) within the casting channel (12), wherein in each case the boundary slopes down to the outlets (16).
- The device according to Claim 1, characterised in that the divided volumes within the casting channel (12) are in fluid communication in the region of the longitudinal side (22) located opposite the outlets (16).
- The device according to Claim 2, characterised in that the fluid communication, in the transverse direction (24), is 1/4 to 3/4, preferably 1/3 to 2/3, of the length of the casting channel (12) in the transverse direction.
- The device according to any one of Claims 1 to 3, characterised in that the casting channel (12) is arranged on the casting mould such that the casting channel (12) is open at the top while the casting mould (10) is in the initial position, i.e. prior to tilting.
- The device according to any one of Claims 1 to 4, characterised in that the subdivision (20) is funnel-shaped or shell-shaped in the region of the outlets (16).
- The device according to any one of Claims 1 to 5, characterised in that the respective outlet (16) is arranged at the lowest point (26) of the subdivision (20) while the casting mould (10) is in the end position, i.e. after tilting.
- The device according to any one of Claims 1 to 6, characterised in that at least some of the predetermined volumes are equal or different in size.
- The device according to any one of Claims 1 to 7, characterised in that at least some of the outlets (16) are equal or different in size.
- The device according to any one of Claims 1 to 8, characterised in that the casting mould (10), together with the casting channel (12), can be tilted by up to 90°.
- The device according to any one of Claims 1 to 9, characterised in that the casting mould (12) has a runner basin (30) at one of its end faces (28).
- The device according to any one of Claims 1 to 10, characterised in that the volumetric capacity of the casting channel (12) is such that, while the casting mould (10) is in the starting position, i.e. prior to tilting, it (12) accommodates the entire molten mass required for the casting, without the molten mass flowing into the mould cavity or mould cavities (18).
- The device according to any one of Claims 1 to 11, characterised in that at least one additional casting mould (10) with one or more mould cavities (18) and separate casting channel (12) is arranged next to the first casting mould (10), wherein these (10) can be tilted over a common tilting axis (8).
- The device according to any one of Claims 1 to 12, characterised in that a robotic arm is provided, which has a number of casting ladles which corresponds to the number of casting channels (12), preferably two casting ladles, for concurrently ladling out and transporting the casting molten mass, as well as for concurrently filling the casting molten mass into the casting channel (12).
- A casting channel (12) for arranging on a casting mould (10) or die cast, comprising at least two outlets (16), characterised in that the casting channel (12) has a subdivision (20), which is formed such that predetermined volumes of the casting molten mass flow through the outlets (16) into the moulding cavity, or into at least two moulding cavities (18) of the casting mould (10) or die cast, which are arranged next to one another and which are not in fluid communication with one another, wherein a boundary for the subdivision (20) is provided between the outlets (16) within the casting channel (12), wherein the boundary slopes down respectively to the outlets (16).
- The use of a device according to any one of Claims 1 to 13, for casting a pump case, in particular a high pressure pump case, or a turbocharger case.
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