EP2756896A2

EP2756896A2 - Device for venting a casting mould

Info

Publication number: EP2756896A2
Application number: EP14150199.9A
Authority: EP
Inventors: Wolfgang-Michael SCHIRM; Michael Werner
Original assignee: KSM Castings Group GmbH
Current assignee: KSM Castings Group GmbH
Priority date: 2013-01-16
Filing date: 2014-01-06
Publication date: 2014-07-23
Also published as: CN104070150A; DE102014100053A1; EP2756896A3; US20140196864A1; US9272326B2; CN104070150B

Abstract

The device (10) has two mold halves (12,14) mutually arranged opposite to each other. The pointing surfaces (16) of mold halves are parallel to each other and to flow direction and provided with crosswise running projections (18) and recesses (20). A washboard, labyrinth or meander-shaped gap (22) is partially formed between inlet (24) and outlet (26) of mold halves to flow displaced air and excess molten-liquid material from mold. The mold halves are releasably arranged next to each other in longitudinal direction and provided with connected segments (12a-12c,14a-14c).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.

Beim Befüllen einer Gießform, beispielsweise im Hochdruck- oder Niederdruckguss, beim Kokillenguss oder einem sonstigen Gussverfahren, muss die in der Gießform befindliche Luft aus der Gießform entfernt werden, um ein sauberes Gussergebnis ohne Lunker und Porositäten zu erzielen. Dies kann entweder aktiv durch Evakuieren der Form vor dem eigentlichen Füllvorgang, passiv durch Verdrängen der Luft beim Einbringen des Gussmaterials oder durch eine Kombination beider Verfahren erfolgen.When filling a mold, for example in high pressure or low pressure casting, chill casting or other casting process, the air in the mold must be removed from the mold to achieve a clean casting result without voids and porosities. This can be done either actively by evacuating the mold before the actual filling process, passively by displacing the air when introducing the casting material or by a combination of both methods.

Aus der DE 202 08 464 U1 oder der DE 20 2010 006 751 U1 sind Vorrichtungen zum Entlüften einer Gießform in Form so genannter Chill-Vents bekannt. Bei diesen Ventileinrichtungen erfolgt die Entlüftung der Form durch einen waschbrett-, labyrinth- oder mäanderförmigen Spalt in einem blockartigen Ventilkörper aus einem hochleitfähigen Material, wobei nach dem Entfernen der Luft aus der Gießform Gussmaterial aus der Gießform in den Spalt im Ventilkörper eintritt und dort einfriert. Damit ist sichergestellt, dass sämtliche Luft aus der Form entfernt und ein zufriedenstellendes Gussergebnis erreicht wird.From the DE 202 08 464 U1 or the DE 20 2010 006 751 U1 Devices are known for venting a mold in the form of so-called chill vents. In these valve devices, the venting of the mold by a washboard, labyrinth or meandering gap in a block-like valve body made of a highly conductive material, wherein after removing the air from the mold casting material from the mold enters the gap in the valve body and freezes there. This ensures that all air is removed from the mold and a satisfactory casting result is achieved.

Aufgrund der hohen Strömungsgeschwindigkeit des Gussmaterials in den Ventilkörper tritt im Einströmbereich ein erhöhter Verschleiß des Ventilkörpers auf. Es ist bekannt, den Ventilkörper im Einströmbereich mit verschleißfestem Werkstoff auszubilden, doch sind solche verschleißfesten Werkstoffe relativ teuer.Due to the high flow velocity of the casting material into the valve body, increased wear of the valve body occurs in the inflow region. It is known to form the valve body in the inflow region with wear-resistant material, but such wear-resistant materials are relatively expensive.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Entlüftung einer Gießform alternativ so auszubilden, dass dem Verschleiß im Einströmbereich kostengünstiger entgegengewirkt werden kann. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Entlüftung einer Gießform zu optimieren, um so Gussteile, insbesondere Druckgussteile, aus vorzugsweise Aluminium- und Magnesiumlegierungen fertigen zu können, die höchsten Qualitätsansprüchen genügen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Entlüftung einer Gießform derart weiterzubilden, dass nicht durch vorzeitiges Zufrieren der Entlüftungskanäle die weitere Entlüftung verhindert wird. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Entlüftung einer Gießform bereitzustellen, die auch ohne Kühleinrichtung und ohne Auswerfer auskommt, auch einfach zu handhaben ist und vergleichsweise wenig Wartungskosten verursacht.Based on this prior art, the invention is therefore the object of an alternative to form a device for venting a mold so that the wear in the inflow can be counteracted cost-effective. In addition, the invention has the object to optimize a device for venting a mold, so as to be able to manufacture castings, in particular die castings, preferably made of aluminum and magnesium alloys that meet the highest quality standards. Another object of the invention is to further develop a device for venting a casting mold in such a way that further venting is not prevented by premature freezing of the venting channels. Another object of the invention is to provide a device for venting a mold, which also works without a cooling device and without ejector, is also easy to handle and causes relatively little maintenance costs.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is achieved by a device according to the preamble of claim 1 by the characterizing features of claim 1. Advantageous embodiments and further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Ausgehend von einer Vorrichtung zum Entlüften einer Gießform, insbesondere in Form eines Chill-Vents, mit zwei einander gegenüberliegenden und zueinander form- und funktionskomplementären Formhälften, die in ihren zueinander weisenden Flächen jeweils eine Mehrzahl von zueinander im Wesentlichen parallel und zur Strömungsrichtung im Wesentlichen quer verlaufenden Erhebungen und/oder Vertiefungen aufweisen, dergestalt, dass sich bei aufeinander gesetzten Formhälften zwischen den Formhälften zumindest teilweise ein Spalt mit einem Einlass und einem Auslass ausbildet, der insbesondere waschbrett-, labyrinth- und/oder mäanderförmig ist, und durch den beim Füllen der Gießform aus der Gießform verdrängte Luft und überschüssiges schmelzflüssiges Material strömen kann, zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass zumindest eine oder vorzugsweise jede Formhälfte durch mehrere, in Längsrichtung der Formhälfte nebeneinander angeordnete und lösbar befestigte, vorzugsweise miteinander verbundene Segmente gebildet ist.Starting from a device for venting a mold, in particular in the form of a chill vents, with two mutually opposite and mutually form and function complementary mold halves, each having a plurality of mutually substantially parallel to each other and substantially transverse to the flow direction in their facing surfaces Have elevations and / or depressions, such that at set mold halves between the mold halves at least partially forms a gap with an inlet and an outlet, which is particularly washboard, labyrinth and / or meandering, and by the filling of the mold From the mold displaced air and excess molten material can flow, the invention is characterized in that at least one or preferably each mold half by several, in the longitudinal direction of the mold half juxtaposed and releasably secured, preferably mi Tied segments is formed.

Durch die Segmentierung ist es möglich, kostengünstigste Materialien einzusetzen und die Segmente bei Bedarf, also wenn ein Segment eine Verschleißgrenze erreicht hat, auszuwechseln. Dies ist sehr kostengünstig, da die Formhälften nicht mehr komplett ausgewechselt werden müssen, sondern die Segmente einzeln ausgetauscht werden. Dabei kann so vorgegangen, dass ein, insbesondere das im Einströmbereich erste verschlissene Segment durch ein neues Segment ersetzt wird. Es kann aber auch vorteilhaft sein, wenn das dem verschlissenen Segment benachbarte, weniger verschlissene Segment an dessen Stelle tritt, und an die Stelle des weniger verschlissenen Segments das diesem zuvor benachbarte noch weniger verschlissene Segment tritt usw., bis letztendlich das neue Segment an die Stelle des am wenigstens verschlissenen Segments tritt.The segmentation makes it possible to use the most cost-effective materials and to replace the segments as needed, ie when a segment has reached a wear limit. This is very cost effective because the mold halves no longer need to be completely replaced, but the segments individually be replaced. In this case, it is possible to replace a segment that has been worn first in the inflow region by a new segment. However, it may also be advantageous if the less worn segment adjacent to the worn segment replaces it and the less worn segment is replaced by the previously less worn segment adjacent thereto, and so on, until eventually the new segment comes into place of the at least worn segment occurs.

Es kann von Vorteil sein, wenn die nebeneinander angeordneten Segmente der Formhälfte jeweils zumindest eine Bohrung zur Aufnahme eines Befestigungsmittels aufweisen. Dadurch lassen sich die Segmente an gewünschter Stelle innerhalb der Gießform fixieren.It may be advantageous if the juxtaposed segments of the mold half each have at least one bore for receiving a fastening means. As a result, the segments can be fixed at the desired location within the mold.

Es kann zweckmäßig sein, wenn je Segment zumindest eine, vorzugsweise zwei voneinander beabstandete und in Längsrichtung durchgängige Bohrungen vorgesehen sind, wobei jede in Längsrichtung durchgängige Bohrung zu einer Bohrung eines daneben angeordneten Segments fluchtet, derart, dass die Segmente mittels eines durch die zueinander fluchtenden Bohrungen geführten Befestigungsmittels untereinander verbindbar, insbesondere verschraubbar sind. Durch das Befestigungsmittel kann die Formhälfte zudem vorteilhaft in der Gießform befestigt sein. Die genannte Befestigungsmöglichkeit stellt insbesondere sicher, dass die einzelnen nebeneinander angeordneten Segmente sehr dicht untereinander bzw. miteinander verbunden sind, so dass sich zwischen diesen keine Spalte ausbilden, in die nachteilig flüssiges Metall strömen könnte.It may be expedient if at least one, preferably two spaced apart and longitudinally continuous bores are provided per segment, each longitudinally continuous bore being aligned with a bore of a segment arranged next thereto, such that the segments are aligned by means of holes aligned with one another guided fastener interconnected, in particular screwed. By the fastening means, the mold half may also be advantageously secured in the mold. The above attachment option ensures in particular that the individual juxtaposed segments are very close to each other or connected to each other, so that no gaps form between them, could flow into the disadvantageous liquid metal.

Es kann vorteilhaft sein, wenn je Segment zumindest eine, vorzugsweise mehrere voneinander beabstandete und in Querrichtung von außen einseitig eingebrachte Bohrungen für Befestigungsmittel vorgesehen sind, wodurch jedes Segment mit einem Basiskörper, insbesondere der Gießform, verbindbar, insbesondere verschraubbar ist, vorzugsweise derart, dass die Segmente in Längsrichtung der Formhälfte lösbar nebeneinander angeordnet sind. Diese Befestigungsmöglichkeit erleichtert die Austauschbarkeit einzelner Segmente.It may be advantageous if at least one, preferably a plurality of spaced apart and transversely introduced from the outside unilaterally holes for fastening means are provided per segment, whereby each segment with a base body, in particular the mold, connectable, in particular screwed, preferably such that the Segments in the longitudinal direction of the mold half are detachably arranged side by side. This mounting option facilitates the interchangeability of individual segments.

Es kann vorteilhaft sein, wenn die Segmente der Formhälfte untereinander lösbar form- und/oder kraftschlüssig verbindbar sind.It may be advantageous if the segments of the mold half are releasably positively and / or non-positively connectable.

Es kann von Vorteil sein, wenn die Segmente einer Formhälfte aus dem gleichen Werkstoff, vorzugsweise aus kostengünstigem Stahl, bestehen.It may be advantageous if the segments of a mold half from the same material, preferably made of inexpensive steel exist.

Es kann von Vorteil sein, wenn zumindest zwei Segmente einer Formhälfte aus unterschiedlichem Werkstoff, vorzugsweise aus Stahl, Kupfer, Wolfram oder einer Molybdänlegierung, bestehen.It may be advantageous if at least two segments of a mold half made of different materials, preferably made of steel, copper, tungsten or a molybdenum alloy exist.

Es kann vorteilhaft sein, wenn zumindest zwei Segmente der Formhälfte formidentisch ausgebildet sind, wodurch weniger unterschiedliche Typen von Segmenten vorrätig gehalten werden müssen und die Herstell- sowie Lagerhaltungskosten reduziert werden können.It may be advantageous if at least two segments of the mold half are formed identical in shape, whereby fewer different types of segments must be kept in stock and the manufacturing and storage costs can be reduced.

Es kann vorteilhaft sein, wenn die zueinander fluchtenden Bohrungen als Kühlmittelleitung, insbesondere für Luft oder Wasser, verwendbar sind.It may be advantageous if the mutually aligned bores as a coolant line, in particular for air or water, can be used.

Die Erfindung bezieht sich sowohl als Weiterbildung als auch eigenständig ebenso auf eine Vorrichtung zum Entlüften einer Gießform, insbesondere in Form eines Chill-Vents, mit zwei einander gegenüberliegenden und zueinander form- und funktionskomplementären Formhälften, die in ihren zueinander weisenden Flächen jeweils eine Mehrzahl von zueinander im Wesentlichen parallel und zur Strömungsrichtung im Wesentlichen quer verlaufenden Stufen aufweisen, dergestalt, dass bei aufeinander gesetzten Formhälften die Stufen einer Formhälfte mit den Stufen der zweiten Formhälfte einen treppenförmigen Spalt mit einem Einlass und einem Auslass ausbilden, durch den beim Füllen der Gießform aus der Form verdrängte Luft und überschüssiges schmelzflüssiges Material strömen kann.The invention relates both as a development and independently as well to a device for venting a mold, in particular in the form of a chill-vents, with two mutually opposite and mutually form and function complementary mold halves, in each of their mutually facing surfaces a plurality of each other have substantially parallel and to the flow direction substantially transversely extending stages, such that with successive mold halves, the steps of a mold half with the steps of the second mold half form a stepped gap with an inlet and an outlet, by the filling of the mold from the mold displaced air and excess molten material can flow.

Durch den erfindungsgemäßen treppenförmigen Spalt und die damit einhergehende strömungsoptimierte Geometrie haben Luft und Schmelze über die Länge der Vorrichtung einen Höhenunterschied zu überwinden, wobei die Luft nur einen geringen Widerstand in der Strömung erfährt, die Schmelze dagegen besonders gut innerhalb des treppenförmigen Spalts gebremst wird.The staircase-shaped gap according to the invention and the associated flow-optimized geometry have air and melt over the length of the device to overcome a height difference, the air only a small Resistance in the flow experiences, the melt, however, is particularly well braked within the staircase gap.

Die einzelnen Stufen des treppenförmigen Spaltes weisen vorzugsweise eine über die Länge der Vorrichtung gleichbleibende Breite auf, wobei die Breite des Einlasses und/oder Auslasses von der Breite des Spaltes verschieden sein kann. Für einige Anwendungsfälle kann es auch sinnvoll sein, wenn sich die Breite einer oder mehrerer Stufen des treppenförmigen Spaltes teilweise über die Länge der Vorrichtung von anderen Stufen des treppenförmigen Spaltes unterscheidet.The individual steps of the step-shaped gap preferably have a constant width over the length of the device, wherein the width of the inlet and / or outlet may be different from the width of the gap. For some applications, it may also be useful if the width of one or more steps of the step-shaped gap differs in part over the length of the device from other stages of the step-shaped gap.

Es hat sich herausgestellt, dass eine Kombination der Werkstoffmaterialien, nämlich Wolfram bzw. eine Wolframlegierung für die in Strömungsrichtung gesehen ersten, vorzugsweise ersten drei Stufen und Kupfer bzw. eine Kupferlegierung für die in Strömungsrichtung darauf folgenden Stufen, ein optimales Ergebnis hinsichtlich der Verschleißanfälligkeit und Wärmeableitbarkeit der Vorrichtung ergibt.It has been found that a combination of the material materials, namely tungsten or a tungsten alloy for the flow direction first, preferably first three stages and copper or a copper alloy for the subsequent stages in the flow direction, an optimal result in terms of susceptibility to wear and heat dissipation the device results.

Im Übrigen ist es allgemein bekannt und bedarf keiner weiteren Ausführung, dass beidseitig über die Länge der Vorrichtung der Spalt abgeschlossen sein muss. Die Vorrichtung kann dafür vorteilhaft einen beidseitigen Bund aufweisen, der eine entsprechende Abdichtung des Spaltes in seitlicher Richtung ermöglicht. Im Bereich des beidseitig vorhandenen Bundes liegen die beiden Formhälften spaltlos direkt aufeinander.Incidentally, it is generally known and requires no further execution that on both sides over the length of the device, the gap must be completed. The device can advantageously have a two-sided collar, which allows a corresponding sealing of the gap in the lateral direction. In the area of the federal government on both sides, the two halves of the mold lie directly against each other without a gap.

Selbstverständlich kann die Vorrichtung auch weitere bauliche Elemente aufweisen, beispielsweise Führungselemente zur Ausrichtung der beiden Formhälften zueinander oder Aufnahmen zur Befestigung und Ausrichtung der Vorrichtung innerhalb der Gießform.Of course, the device may also have other structural elements, for example guide elements for aligning the two mold halves to each other or recordings for attachment and alignment of the device within the mold.

Es kann von Vorteil sein, wenn der treppenförmige Spalt mindestens 6, vorzugsweise mindestens 8 aufeinanderfolgende Stufen aufweist.It may be advantageous if the step-shaped gap has at least 6, preferably at least 8 consecutive stages.

Es kann vorteilhaft sein, wenn der treppenförmige Spalt höchstens 12, vorzugsweise höchstens 8 aufeinanderfolgende Stufen aufweist.It may be advantageous if the stepped gap has at most 12, preferably at most 8 consecutive stages.

Es kann zweckmäßig sein, wenn der treppenförmige Spalt wenigstens einen, vorzugsweise einen einzigen Treppenlauf aufweist. Vorliegend werden unter einem Treppenlauf mehrere aufeinanderfolgende Stufen verstanden, die keine Unterbrechung, beispielsweise in Form eines Treppenabsatzes, aufweisen.It may be expedient if the stepped gap has at least one, preferably a single flight of stairs. In the present case, a flight of stairs means several successive stages which have no interruption, for example in the form of a landing.

Es kann aber auch von Vorteil sein, wenn der treppenförmige Spalt wenigstens einen Treppenabsatz aufweist, also eine Art Plattform, die den Treppenlauf unterbricht und den treppenförmigen Spalt in quasi mehrere kleinere Segmente unterteilt.But it may also be advantageous if the staircase-shaped gap has at least one landing, so a kind of platform that interrupts the flight of stairs and divided the staircase-shaped gap in quasi several smaller segments.

Es kann von Vorteil sein, wenn der treppenförmige Spalt eine Treppensteigung mit einem Steigungswinkel von 10 bis 35°, vorzugsweise von 15 bis 20°, ganz bevorzugt von 16 bis 18° aufweist.It may be advantageous if the staircase-shaped gap has a rise in pitch with a pitch angle of 10 to 35 °, preferably 15 to 20 °, more preferably 16 to 18 °.

Es kann zweckmäßig sein, wenn der treppenförmige Spalt wenigstens eine Setzstufe aufweist, die eine andere Höhe aufweist als eine andere Setzstufe des treppenförmigen Spalts. Die Setzstufe ist quasi in Strömungsrichtung vom Spalteinlass betrachtet der vertikale Teil einer Stufe.It may be expedient if the step-shaped gap has at least one riser which has a different height than another riser of the stepped gap. The riser is seen in the direction of flow from the column inlet, the vertical part of a stage.

Um den Schmelzestrom möglichst stark abzubremsen, ist es vorteilhaft, wenn wenigstens eine in Strömungsrichtung vordere, vorzugsweise die erste Setzstufe des treppenförmigen Spalts eine größere Höhe aufweist als wenigstens eine der in Strömungsrichtung folgenden Setzstufen des treppenförmigen Spalts.In order to decelerate the melt stream as strongly as possible, it is advantageous if at least one front step, preferably the first riser of the step-shaped gap has a greater height than at least one of the risers following the step-shaped gap.

Es kann vorteilhaft sein, wenn die Höhe der in Strömungsrichtung ersten Setzstufe des treppenförmigen Spalts zwischen 5 und 20 mm, vorzugsweise zwischen 5 und 10 mm, ganz bevorzugt zwischen 7 und 9 mm beträgt.It may be advantageous if the height of the first riser of the step-shaped gap in the flow direction is between 5 and 20 mm, preferably between 5 and 10 mm, very preferably between 7 and 9 mm.

Es kann von Vorteil sein, wenn die Höhe der in Strömungsrichtung der ersten Setzstufe des treppenförmigen Spalts folgenden Setzstufen zwischen 1 und 10 mm, vorzugsweise zwischen 2 und 7 mm, ganz bevorzugt zwischen 3 und 6 mm beträgt.It may be advantageous if the height of the risers following in the flow direction of the first riser of the step-shaped gap is between 1 and 10 mm, preferably between 2 and 7 mm, very preferably between 3 and 6 mm.

Es kann von Vorteil sein, wenn die Länge der Trittstufen des treppenförmigen Spalts zwischen 5 und 20 mm, vorzugsweise zwischen 10 und 18 mm, ganz bevorzugt zwischen 12 und 15 mm beträgt. Die Trittstufe ist quasi in Strömungsrichtung vom Spalteinlass betrachtet der horizontale Teil einer Stufe.It may be advantageous if the length of the treads of the stepped gap is between 5 and 20 mm, preferably between 10 and 18 mm, very preferably between 12 and 15 mm. The tread is viewed in the flow direction from the column inlet, the horizontal part of a step.

Es kann zweckmäßig sein, wenn die die Lauflänge des treppenförmigen Spalts, gemessen als Gerade zwischen Vorderkante der in Strömungsrichtung gesehen ersten Stufe und Vorderkante der in Strömungsrichtung gesehen letzten Stufe, zwischen 50 und 300 mm, vorzugsweise 70 und 200 mm, ganz besonders zwischen 90 und 150 mm beträgt.It may be expedient if the run length of the step-shaped gap, measured as a straight line between the front edge of the first stage and the front edge viewed in the flow direction, between 50 and 300 mm, preferably 70 and 200 mm, especially between 90 and 150 mm.

Es kann vorteilhaft sein, wenn die Vorrichtung zumindest mit einer Formhälfte in einem Schieber der Gießform angeordnet ist, derart, dass sich diese Formhälfte beim Ziehen des Schiebers von der gegenüberliegenden Formhälfte trennt.It may be advantageous if the device is arranged at least with a mold half in a slide of the mold, such that this mold half separates when pulling the slide from the opposite mold half.

Es kann zweckmäßig sein, wenn die Vorrichtung mit einer Formhälfte im feststehenden Gießformelement und mit der anderen Formhälfte im beweglichen Gießformelement vorgesehen ist.It may be useful if the device is provided with a mold half in the fixed mold element and with the other mold half in the movable mold element.

Es kann von Vorteil sein, wenn die eine Formhälfte der Vorrichtung im feststehenden Gießformelement versenkt angeordnet ist und wenn die andere Formhälfte der Vorrichtung aus dem beweglichen Gießformelement heraustretend angeordnet ist.It may be advantageous if one mold half of the device is sunk in the fixed mold element and if the other mold half the device is arranged heraustretend from the movable mold element.

Es kann vorteilhaft sein, wenn die Gießform eine Druckgießform ist.It may be advantageous if the casting mold is a diecasting mold.

Es kann von Vorteil sein, wenn der sich zwischen den Stufen einer Formhälfte und den Stufen der zweiten Formhälfte ausbildende treppenförmigen Spalt über die Länge der Vorrichtung ein gleichbleibendes oder ein sich änderndes Spaltmaß aufweist.It may be advantageous if the step-shaped gap forming between the steps of a mold half and the steps of the second mold half has a constant or changing gap dimension over the length of the device.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In dieser zeigen:

Fig. 1: in schematischer perspektivischer Darstellung eine obere und eine untere Formhälfte einer ersten erfindungsgemäßen Vorrichtung aus jeweils drei Segmenten, wobei die obere Formhälfte transparent dargestellt ist,
Fig. 2: in schematischer Längsschnittdarstellung zwei aufeinander gesetzte Formhälften einer zweiten erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 3: in schematischer Längsschnittdarstellung zwei aufeinander gesetzte Formhälften einer dritten erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 4: in schematischer perspektivischer Darstellung eine obere und eine untere Formhälfte der ersten erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 5: in schematischer perspektivischer Darstellung ein Segment der unteren Formhälfte der ersten erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 6: in schematischer Darstellung eine erste Formhälfte der erfindungsgemäßen Vorrichtung, eingelassen in einem feststehenden Gießformelement,
Fig. 7: in schematischer Darstellung eine zweite Formhälfte der erfindungsgemäßen Vorrichtung, herausragend aus einem bewegbaren Gießformelement, insbesondere aus einem separat im bewegbaren Gießformelement vorgesehenen Schieber, und
Fig. 8: in schematischer Längsschnittdarstellung zwei aufeinander gesetzte Formhälften der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Further details and advantageous embodiments of the invention will become apparent from the following description of embodiments in conjunction with the drawings. In this show:

Fig. 1: a schematic perspective view of an upper and a lower mold half of a first device according to the invention from three segments, wherein the upper mold half is shown transparent,
Fig. 2: in a schematic longitudinal sectional view of two successive mold halves of a second device according to the invention,
Fig. 3: in a schematic longitudinal sectional view of two successive mold halves of a third device according to the invention,
Fig. 4: in a schematic perspective view of an upper and a lower mold half of the first device according to the invention,
Fig. 5: a schematic perspective view of a segment of the lower mold half of the first device according to the invention,
Fig. 6: a schematic representation of a first mold half of the device according to the invention, embedded in a fixed mold element,
Fig. 7: a schematic representation of a second mold half of the device according to the invention, outstanding from a movable mold element, in particular from a separately provided in the movable mold element slide, and
Fig. 8: in a schematic longitudinal sectional view of two successive mold halves of the device according to the invention.

Werden in den Fig. 1 bis 8 gleiche Bezugsziffern verwendet, so bezeichnen diese auch gleiche Teile oder Bereiche.Become in the Fig. 1 to 8 Like reference numerals used, they also designate the same parts or areas.

Wie in den Fig. 1 bis 4 dargestellt, bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung 10 zum Entlüften einer Gießform, insbesondere in Form eines Chill-Vents, mit zwei einander gegenüberliegenden und zueinander form- und funktionskomplementären Formhälften 12, 14, die in ihren zueinander weisenden Flächen 16 jeweils eine Mehrzahl von zueinander im Wesentlichen parallel und zur Strömungsrichtung im Wesentlichen quer verlaufenden Erhebungen 18 und/oder Vertiefungen 20 aufweisen, dergestalt, dass sich bei aufeinander gesetzten Formhälften 12, 14 zwischen den Formhälften 12, 14 zumindest teilweise ein Spalt 22 mit einem Einlass 24 und einem Auslass 26 ausbildet, der insbesondere waschbrett-, labyrinth- und/oder mäanderförmig sein kann, und durch den beim Füllen der Gießform aus der Gießform verdrängte Luft und überschüssiges schmelzflüssiges Material strömen kann, wobei zumindest eine oder vorzugsweise jede Formhälfte 12, 14 durch mehrere, in Längsrichtung der Formhälfte 12, 14 nebeneinander angeordnete und lösbar befestigte, vorzugsweise miteinander verbundene Segmente 12a, 12b, 12c, 14a, 14b, 14c gebildet ist.As in the Fig. 1 to 4 1, the invention relates to a device 10 for venting a casting mold, in particular in the form of a chill vents, with two mold halves 12, 14 which are opposite one another and are complementary in shape and function and which each have a plurality of mutually facing surfaces 16 in their mutually facing surfaces have substantially parallel and substantially transverse to the flow direction elevations 18 and / or depressions 20, such that at set mold halves 12, 14 between the mold halves 12, 14 at least partially a gap 22 with an inlet 24 and an outlet 26 is formed which may in particular be washboard, labyrinth and / or meandering, and through which air and excess molten material displaced from the mold during filling of the mold may flow, wherein at least one or preferably each mold half 12, 14 is defined by a plurality of longitudinally Form half 12, 14 next to each other arranged and releasably secured, preferably interconnected segments 12a, 12b, 12c, 14a, 14b, 14c is formed.

Zur Befestigung weisen die nebeneinander angeordneten Segmente 12a, 12b, 12c, 14a, 14b, 14c der Formhälfte 12, 14 jeweils zumindest eine Bohrung 28a, 28b, 30 zur Aufnahme eines Befestigungsmittels auf.For attachment, the juxtaposed segments 12a, 12b, 12c, 14a, 14b, 14c of the mold half 12, 14 each have at least one bore 28a, 28b, 30 for receiving a fastening means.

Wie in den Fig. 1, 2, 4 und 5 dargestellt sind je Segment 12a, 12b, 12c, 14a, 14b, 14c zumindest eine, vorzugsweise zwei voneinander beabstandete und in Längsrichtung durchgängige Bohrungen 28a, 28b vorgesehen, wobei jede in Längsrichtung durchgängige Bohrung 28a, 28b gemäß Fig. 1, 2 und 4 zu einer Bohrung 28a, 28b eines daneben angeordneten Segments 12a, 12b, 12c, 14a, 14b, 14c fluchtet, derart, dass die Segmente 12a, 12b, 12c, 14a, 14b, 14c mittels eines durch die zueinander fluchtenden Bohrungen 28a, 28b geführten, hier nicht dargestellten Befestigungsmittels untereinander verbindbar, insbesondere verschraubbar sind. Vorteilhaft kann die Verschraubung auch zur Befestigung in der Gießform bzw. in oder an einem Gießformelement dienen.As in the Fig. 1, 2 . 4 and 5 are shown per segment 12a, 12b, 12c, 14a, 14b, 14c at least one, preferably two spaced apart and longitudinally continuous holes 28a, 28b provided, each longitudinally continuous bore 28a, 28b according to Fig. 1, 2 and 4 to a bore 28a, 28b of a segment 12a, 12b, 12c, 14a, 14b, 14c arranged next to it, in such a way that the segments 12a, 12b, 12c, 14a, 14b, 14c are guided by means of a bores 28a, 28b which are aligned with one another , fasteners, not shown here, connectable to each other, in particular screwed. Advantageously, the screw can also serve for attachment in the mold or in or on a mold element.

Wie insbesondere in Fig. 3 dargestellt können je Segment 12a, 12b, 12c, 14a, 14b, 14c auch zumindest eine, vorzugsweise mehrere voneinander beabstandete und in Querrichtung von außen einseitig eingebrachte Bohrungen 30 für Befestigungsmittel vorgesehen sein, wodurch jedes Segment 12a, 12b, 12c, 14a, 14b, 14c mit einem hier nicht dargestellten Basiskörper, insbesondere der Gießform oder einem Einsatz dafür, verbindbar, insbesondere verschraubbar ist, vorzugsweise derart, dass die Segmente 12a, 12b, 12c, 14a, 14b, 14c in Längsrichtung der Formhälfte 12, 14 lösbar nebeneinander angeordnet sind. Dies kann für sich erfolgen oder zusätzlich zu den Bohrungen 28a, 28b für Befestigungsmittel in Längsrichtung.As in particular in Fig. 3 can be provided per segment 12a, 12b, 12c, 14a, 14b, 14c also at least one, preferably a plurality of spaced apart and transversely introduced from the outside unilaterally introduced holes 30 for fastening means, whereby each segment 12a, 12b, 12c, 14a, 14b, 14c with a base body, not shown here, in particular the casting mold or an insert therefor, connectable, in particular screwed, preferably such that the segments 12a, 12b, 12c, 14a, 14b, 14c in the longitudinal direction the mold half 12, 14 are arranged detachably next to each other. This can be done by itself or in addition to the bores 28a, 28b for fasteners in the longitudinal direction.

Die Segmente 12a, 12b, 12c, 14a, 14b, 14c der Formhälfte 12, 14 sind untereinander lösbar form- und/oder kraftschlüssig verbindbar.The segments 12a, 12b, 12c, 14a, 14b, 14c of the mold half 12, 14 are mutually releasably positively and / or non-positively connectable.

Vorteilhaft bestehen die Segmente 12a, 12b, 12c, 14a, 14b, 14c einer Formhälfte 12, 14 aus dem gleichen, möglichst kostengünstigen Werkstoff, vorzugsweise aus Stahl, so dass bei Verschleiß das entsprechende Segment nur ausgewechselt werden muss.Advantageously, the segments 12a, 12b, 12c, 14a, 14b, 14c of a mold half 12, 14 of the same, as cost-effective material, preferably made of steel, so that when wearing the corresponding segment only needs to be replaced.

Es ist natürlich auch möglich, dass zumindest zwei Segmente 12a, 12b, 12c, 14a, 14b, 14c einer Formhälfte 12, 14 aus unterschiedlichem Werkstoff, vorzugsweise aus Stahl, Kupfer, Wolfram oder einer Molybdänlegierung. So kann gegebenenfalls auch auf verschleißfestere Materialien zurückgegriffen werden, wenn dieses angezeigt ist.It is of course also possible that at least two segments 12a, 12b, 12c, 14a, 14b, 14c of a mold half 12, 14 made of different materials, preferably made of steel, copper, tungsten or a molybdenum alloy. For example, it is also possible to resort to more wear-resistant materials if this is indicated.

Besonders sinnvoll ist es, wenn zumindest zwei Segmente 12a, 12b, 12c, 14a, 14b, 14c der Formhälfte 12, 14 formidentisch ausgebildet sind, wodurch eine kostengünstige Austauschbarkeit gegeben ist und hierzu kein große Vielfalt an Segmenten bevorratet werden muss. Das spart auch Herstell- und Lagerhaltungskosten.It is particularly useful if at least two segments 12a, 12b, 12c, 14a, 14b, 14c of the mold half 12, 14 are formed identical in shape, whereby a cost interchangeability is given and this no large variety of segments must be stored. This also saves manufacturing and storage costs.

Es hat sich gezeigt, dass die zueinander fluchtenden Bohrungen 28a, 28b besonders gut als Kühlmittelleitung, insbesondere für Luft oder Wasser, verwendbar sind.It has been shown that the mutually aligned bores 28a, 28b are particularly useful as a coolant line, in particular for air or water.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zum Entlüften einer Gießform kann als Weiterbildung, aber auch eigenständig zwei einander gegenüberliegende und zueinander form- und funktionskomplementäre Formhälften 12, 14 umfassen , die in ihren zueinander weisenden Flächen jeweils eine Mehrzahl von zueinander im Wesentlichen parallel und zur Strömungsrichtung im Wesentlichen quer verlaufenden Stufen 36 aufweisen.The device 10 according to the invention for venting a casting mold can, as a development but also independently, comprise two mold halves 12, 14 which are opposite one another and which are complementary in terms of shape and function, each of which has a plurality of mutually substantially parallel and substantially transversely to the flow direction in their mutually facing surfaces have running steps 36.

Die eine Formhälfte 12 der Vorrichtung 10 ist - wie in Fig. 6 dargestellt - in einem feststehenden Gießformelement 32 versenkt angeordnet. Die andere Formhälfte 14 der Vorrichtung 10 ist - wie in Fig. 2 dargestellt - in einem beweglichen Gießformelement 34, und zwar aus diesem heraustretend bzw. herausragend angeordnet. Vorzugsweise ist diese letztgenannte Formhälfte 14 Teil eines Schiebers. Bei der Gießform handelt es sich vorzugsweise um eine Druckgießform.
Bei aufeinander gesetzten Formhälften 12, 14 bilden - wie in Fig. 8 dargestellt - die Stufen 16 der einen Formhälfte 12 mit den Stufen 16 der zweiten Formhälfte 14 einen treppenförmigen Spalt 22 mit einem Einlass 24 und einem Auslass 26 aus, durch den beim Füllen der Gießform aus derselben verdrängte Luft und überschüssiges schmelzflüssiges Material strömen kann.The one mold half 12 of the device 10 is - as in Fig. 6 shown - sunk in a fixed mold element 32 sunk. The other mold half 14 of the device 10 is - as in Fig. 2 shown - in a movable mold element 34, namely out of this protruding or outstanding arranged. Preferably, this latter mold half 14 is part of a slider. The casting mold is preferably a diecasting mold.
In successive mold halves 12, 14 form - as in Fig. 8 illustrated - the steps 16 of a mold half 12 with the steps 16 of the second mold half 14th a staircase-shaped gap 22 having an inlet 24 and an outlet 26, through which when displaced the mold from the same displaced air and excess molten material can flow.

Der treppenförmige Spalt 22 weist in einem einzigen Treppenlauf acht aufeinanderfolgende Stufen 36 auf.The staircase-shaped gap 22 has eight successive steps 36 in a single flight of stairs.

Der treppenförmige Spalt 22 weist in der vorliegenden Ausführungsform eine Treppensteigung mit einem Steigungswinkel von 17,5° auf.The staircase-shaped gap 22 has in the present embodiment, a stair slope with a pitch angle of 17.5 °.

Erfindungsgemäß weist die in Strömungsrichtung erste Setzstufe 38 des treppenförmigen Spalts 22 eine größere Höhe auf als die in Strömungsrichtung folgende Setzstufe 40 des treppenförmigen Spalts 22.According to the invention, the first riser 38 of the stepped gap 22 in the flow direction has a greater height than the riser 40 of the staircase-shaped gap 22 following in the flow direction.

In den Fig. 6 und 7 ist deutlich zu erkennen, dass beidseitig über die Länge der Vorrichtung 10 der treppenförmige Spalt 22 abdichtbar ist. Die Vorrichtung 10 weist hierzu einen beidseitigen Bund 42 auf, der eine entsprechende Abdichtung des Spaltes in seitlicher Richtung ermöglicht, wobei im Bereich des beidseitig vorhandenen Bundes 42 die beiden Formhälften 12, 14 spaltlos direkt aufeinander liegen.In the 6 and 7 It can clearly be seen that the stepped gap 22 can be sealed on both sides over the length of the device 10. For this purpose, the device 10 has a collar 42 on both sides, which allows a corresponding sealing of the gap in the lateral direction, wherein the two mold halves 12, 14 are directly adjacent to each other in the region of the collar 42 provided on both sides.

Claims

Device (10) for venting a casting mold, in particular in the form of a chill vents, with two mold halves (12, 14) which are opposite each other and complementary in shape and function, each of which has a plurality of mutually substantially mutually facing surfaces (16) parallel to the flow direction and substantially transversely extending elevations (18) and / or depressions (20), such that when successive mold halves (12, 14) between the mold halves (12, 14) at least partially a gap (22) an inlet (24) and an outlet (26) is formed, which in particular washboard, labyrinth and / or meandering shape, and can flow through the displaced during filling of the mold from the mold air and excess molten material, characterized in that at least one or preferably each mold half (12, 14) arranged by a plurality, in the longitudinal direction of the mold half (12, 14) side by side ete and releasably secured, preferably interconnected segments (12a, 12b, 12c, 14a, 14b, 14c) is formed.

Device (10) for venting a casting mold, in particular according to claim 1, characterized in that the juxtaposed segments (12a, 12b, 12c, 14a, 14b, 14c) of the mold half (12, 14) each have at least one bore (28a, 30th) ) for receiving a fastener.

Device (10) for venting a casting mold, in particular according to claim 1 or 2, characterized in that each segment (12a, 12b, 12c, 14a, 14b, 14c) at least one, preferably two spaced apart and longitudinally continuous holes (28a, 28b) are provided, wherein each longitudinally continuous bore (28a, 28b) to a bore (28a, 28b) of an adjacent segment (12a, 12b, 12c, 14a, 14b, 14c) is aligned, such that the segments (12a , 12b, 12c, 14a, 14b, 14c) can be connected to one another, in particular screwed, by means of a fastening means guided through the aligned bores (28a, 28b).

Device (10) for venting a casting mold, in particular according to one of claims 1 to 3, characterized in that each segment (12a, 12b, 12c, 14a, 14b, 14c) at least one, preferably a plurality of spaced apart and in the transverse direction from the outside one-sided introduced bores (30) are provided for fastening means, whereby each segment (12a, 12b, 12c, 14a, 14b, 14c) with a base body, in particular the mold, connectable, in particular screwed, preferably such that the segments (12a, 12b . 12c, 14a, 14b, 14c) in the longitudinal direction of the mold half (12, 14) are detachably arranged side by side.

Device (10) for venting a casting mold, in particular according to one of claims 1 to 4, characterized in that the segments (12a, 12b, 12c, 14a, 14b, 14c) of the mold half (12, 14) releasably formable and / or or non-positively connectable.

Device (10) for venting a casting mold, in particular according to one of claims 1 to 5, characterized in that the segments (12a, 12b, 12c, 14a, 14b, 14c) of a mold half (12, 14) made of the same material, preferably made of steel.

Device (10) for venting a casting mold, in particular according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least two segments (12a, 12b, 12c, 14a, 14b, 14c) of a mold half (12, 14) made of different material, preferably made of steel, copper, tungsten or a molybdenum alloy.

Device (10) for venting a casting mold, in particular according to one of claims 1 to 7, characterized in that at least two segments (12a, 12b, 12c, 14a, 14b, 14c) of the mold half (12, 14) are formed identical in shape.

Device (10) for venting a casting mold, in particular according to claim 3, characterized in that the mutually aligned bores (28a, 28b) as a coolant line, in particular for air or water, can be used.

Device (10) for venting a casting mold, in particular according to one of claims 1 to 9, characterized in that the shape and function complementary complementary mold halves in their mutually facing surfaces each having a plurality of substantially mutually parallel and substantially transversely to the flow direction stages such that when the mold halves are stacked, the steps of a mold half having the steps of the second mold half form a staircase-shaped gap having an inlet and an outlet through which air and excess molten material can flow when filling the mold from the mold.