JP2010510071A - フィーダインサート及びフィーダ要素 - Google Patents

Abstract

本発明は、金属を鋳型で鋳造する際に用いられるフィーダ要素(10)に関する。フィーダ要素(10)は、型用モデル(12)上に配置される第１の端部(14)と、上側フィーダ部分(18)に連結される第２の端部(16)と、液状金属用の通路(20)を有する。フィーダ要素(10)は、その第１の端部(14)を形成する管状要素(22)と、開口部を備えたアダプタ要素(24)を有する。管状要素(22)は、アダプタ要素(24)に摩擦係合で開口部内に挿入され、アダプタ要素(24)は、管状要素(22)の挿入通路を制限する通路リミッタ(26)を有する。通路リミッタ(26)は、管状要素(22)がアダプタ要素(24)に最大限度まで挿入された状態で、第１の端部(14)の反対側に位置する管状要素(22)の縁部領域の外面(46)の周囲が全体的に又は部分的に露出されるように構成される。

Description

本発明は、金属を鋳型で鋳造する際に用いられるフィーダ要素であって、型用モデルの上に配置される第１の端部と、上側フィーダ部分に連結され又はこれを支持する反対側の第２の端部と、第１の端部から第２の端部まで延びる液状金属のための通路とを有する、フィーダ要素に関する。本発明は又、金属を鋳型で鋳造する際に用いられ、液状金属を受け入れるキャビティを有する本発明によるフィーダインサートであって、本発明によるフィーダ要素と、上側フィーダ部品と、を有するフィーダインサートに関する。本発明の別の観点は、本発明によるフィーダ要素又は本発明によるフィーダインサートを製作するための１組の構造体、及び、フィーダインサートを鋳型内に配置する方法に関する。本発明の別の観点は、以下の説明及び特許請求の範囲の記載から明らかである。

冒頭において言及した形式のフィーダ要素は、先行技術から知られている。この関係で、特に、欧州特許第１１８４１０４（Ｂ１）号明細書（特許文献１）が参照され、特許文献１は、上述した形式のフィーダ要素である第１の型要素を備えたフィーダインサートを開示している。また、独国特許出願公開第１０１４２３５７（Ａ１）号明細書（特許文献２）が参照され、特許文献２は、フィーダ又はフィーダヘッド及び管状本体を備えたフィーダシステムを開示している。

本発明の技術的背景に係る別の特許文献としては、独国特許出願公開第１０２００５００８３２４（Ａ１）号明細書、欧州特許第１５６７２９４（Ｂ１）号明細書、独国実用新案第２０１１８７６３（Ｕ１）号明細書、独国特許出願公開第１９６４２８３８（Ａ１）号明細書、独国実用新案第２０１１２４２５（Ｕ１）号明細書、国際公開第２００５／０９５０２０（Ａ２）号パンフレット、国際公開第２００６／１１４３０４（Ａ１）号パンフレット、独国実用新案第２０２００４００９３６７（Ｕ１）号明細書、独国実用新案第２０２００６０１１９８０（Ｕ１）号明細書及び独国実用新案第２０２００４０２１１０９（Ｕ１）号明細書（特許文献３〜１２）が挙げられる。

欧州特許第１１８４１０４（Ｂ１）号明細書 独国特許出願公開第１０１４２３５７（Ａ１）号明細書 独国特許出願公開第１０２００５００８３２４（Ａ１）号明細書 欧州特許第１５６７２９４（Ｂ１）号明細書 独国実用新案第２０１１８７６３（Ｕ１）号明細書 独国特許出願公開第１９６４２８３８（Ａ１）号明細書 独国実用新案第２０１１２４２５（Ｕ１）号明細書 国際公開第２００５／０９５０２０（Ａ２）号パンフレット 国際公開第２００６／１１４３０４（Ａ１）号パンフレット 独国実用新案第２０２００４００９３６７（Ｕ１）号明細書 独国実用新案第２０２００６０１１９８０（Ｕ１）号明細書 独国実用新案第２０２００４０２１１０９（Ｕ１）号明細書

本発明は、欧州特許第１１８４１０４（Ｂ１）号明細書（特許文献１）のフィーダ要素を改良する目的に基づいている。特許文献１に開示されているフィーダ要素（第１の型要素）は、上側フィーダ部品（第２の型要素）を支持するために設けられており、かかるフィーダ要素は、型用モデルの上に配置される第１の端部を有し、多くの場合、実際の設置面が大きすぎるように感じられる。近年、鋳造用部品の表面は、ますます精緻になっているので、鋳造産業は、より小さい取付け面（及び硬化面）を望んでいる。しかしながら、考慮しなければならないことは、液状金属のための通路開口部（貫通開口部）は、望み通りに小さくできないことであり、もし小さくしてしまうと、もはや、許容できる供給作動を達成することができなくなる。加えて考慮しなければならないことは、フィーダネックの冷却が、例えば型用モデルに面するフィーダ要素の側面に位置するフィーダ要素の薄肉形態で行われることであり、フィーダ要素を壊すような仕方で顕著になってはならない。

先行技術、特に上述した独国特許出願公開第１０１４２３５７（Ａ１）号明細書（特許文献２）により、鋳造作業中に満足のゆく程度に機能し且つ小さい取付け面しか有しないフィーダを開発しようとする試みが既に知られている。しかしながら、薄肉の管状要素が、鋳造部品に面する端部で露出し且つフィーダキャビティに面する端部の全ての側面でフィーダ型用化合物によって包囲される形態では、しばしば、第１の端部（下端部）のところにおいて、所望の形態の破断縁部が保証されないということが実験で判明した。

本発明により、本明細書に開示した目的を達成するために、金属を鋳型で鋳造する際に用いられるフィーダ要素であって、型用モデルの上に配置される第１の端部と、上側フィーダ部分に連結され又はこれを支持する反対側の第２の端部と、第１の端部から第２の端部まで延びる液状金属のための通路と、を有し、フィーダ要素は、２部品又は多数部品であり、（ｉ）フィーダ要素の第１の端部を形成し且つ肉厚が最大１．５ｍｍである管状要素と、（ｉｉ）開口部を備えたアダプタ要素と、を有し、管状要素は、アダプタ要素に摩擦係合で連結されるように開口部内に挿入され、アダプタ要素は、管状要素の挿入通路を制限する１つ又は２つ以上の通路リミッタを有し、通路リミッタは、管状要素がアダプタ要素内に最大限度まで挿入された状態において、第１の端部の反対側に位置する管状要素の縁部領域の外面の周囲が全体的に又は部分的に露出されるように構成される、フィーダ要素を開示する。

このようにすると、驚くべきこととして、クリーニング中、フィーダが鋳造部品のすぐ近くで確実に破断することが保証され、これとは対照的に、管状要素がアダプタ要素内に自由端部を有していない形態では、フィーダの望ましくない破断が、管状要素の第１の端部の反対側に位置する端部のところで頻繁に起こる。

また、金属を鋳型で鋳造する際に用いられ、液状金属を受け入れるキャビティを有する本発明によるフィーダインサートは、上述した本発明によるフィーダ要素と、上側フィーダ部品と、を有する。

本発明によるフィーダ要素は、「第１の型要素」について欧州特許第１１８４１０４（Ｂ１）号明細書（特許文献１）に記載されているように挿入可能であることが有利である。この場合、本発明によるフィーダインサートの上側フィーダ部品は、特許文献１の「第２の型要素」に対応している。例えば、特許文献１に記載されているようなフィーダインサートは、独国のケメックス・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング（CHEMEX GmbH）から商品名「テレフィーダ（telefeader）」で市販されている。

本発明のフィーダ要素の送り出し状態において、管状要素は、アダプタ要素内に異なる程度で挿入される。多くの場合、管状要素がアダプタ要素内に最大限度まで挿入されない場合、後で、例えばフィーダインサートを成形機内に配置し、成形機内に注ぎ込まれた型材料の圧縮後、管状要素を、通路リミッタによって更なる挿入が阻止されるまで、アダプタ要素内に更に挿入するのがよい。この種の構成は、本発明によるフィーダ要素又は本発明によるフィーダインサートの破断を阻止するのに有利であり、このような構成でなければ、型材料の圧縮の際の圧縮力の作用により、破断が起こる場合がある。特に、本発明のフィーダ要素に対して変位可能に配置された上側フィーダ部品との組み合わせにおいて、本発明によるフィーダの破壊が確実に阻止される。

しかしながら、変形例として、管状要素は、送り出し状態において、アダプタ要素内に既に最大限度まで挿入されていてもよく、その場合、通路リミッタによる管状要素の更なる挿入が阻止される。

いずれの場合においても、本発明によるフィーダ要素では、管状要素がアダプタ要素内に最大限度まで挿入された状態において、第１の端部の反対側に位置する管状要素の縁部領域の外面の周囲は、全体的に又は部分的に露出され、従って、鋳造作業中、上記外面の上への液状金属の進入を可能にする。

アダプタ要素は、好ましくは、フィーダ要素の第２の端部、即ち、上側フィーダ部品に連結され又はこれを支持するために設けられたフィーダ要素の端部を形成する。しかしながら、変形例として、１つ又は２つ以上の中間要素をアダプタ要素と上側フィーダ部品との間に更に設けてもよい。

本発明によるフィーダ要素の管状要素は、好ましくは、円筒形であるが、他の形態であってもよく、例えば、矩形の管断面を有していても良いし、円錐形の輪郭を備えた管状要素であってもよい。

管状要素は、特にこれが円筒形である場合、１０〜３０ｍｍの長さを有することが好ましい。

もしも管状要素の長さが１０〜３０ｍｍであり、送り出し状態において、管状要素がアダプタ要素内に最大限度まで挿入されていないならば、型材料の圧縮前の状態において、管状要素の少なくとも４ｍｍの更なる挿入が可能である。この種の構成では、型材料の圧縮の際に生じる圧縮力を効果的に打ち消すことができるということが判明した。

管状要素は、好ましくは、長さ全体にわたって実質的に一様な断面を有する。管状要素の肉厚と全体直径の比は、好ましくは、その全長にわたり約１：５〜１：１２０、特に好ましくは１：１０〜１：１００である。管状要素の肉厚は、管状要素が適度な安定性を有し、且つ、型材料の圧縮の際に生じる圧縮力に耐えるように、当業者によって選択される。

管状要素は、好ましくは、金属材料、セラミック材料、プラスチック材料、及び金属材料、セラミック材料及び／又はプラスチック材料をベースとする複合材料から成る群から選択された材料で作られる。この場合、管状要素は、鉄、鋼等の鉄合金、アルミニウム、アルミニウム合金、黄銅合金又はセラミックで作られることが好ましい。

他方、アダプタ要素は、好ましくは、発熱性又は断熱性の型用化合物で作られる。同じことは、本発明によるフィーダインサートの上側フィーダ部品についても当てはまる。

本発明によるフィーダ要素のアダプタ要素は、一般に、壁又は壁部分を有し、壁又は壁部分の厚さは、部分的に又は全体的に、フィーダ要素の第１の端部のところの管状要素の厚さよりも大きいことが明らかである。特に、アダプタ要素を発熱性又は断熱性の型用化合物で製作した場合、１．５ｍｍ未満の肉厚を所要のプロセス信頼性で且つ大量生産で形成することができない。

上述したように、本発明のフィーダインサートは、有利には、例えば欧州特許第１１８４１０４（Ｂ１）号明細書（特許文献１）に記載されているフィーダインサートと構成がほぼ同じであり、特許文献１に「第１の型要素」として記載されている構成要素は、本発明の２部品又は多数部品のフィーダ要素とて置き換えられる。特許文献１を、本明細書に援用する。

本発明によるフィーダ要素及びフィーダインサートの上側フィーダ部品は、好ましくは、互いに嵌合するよう変位可能に配置される。特に、上側フィーダ部品内へのこの種のフィーダ要素の配置では、本発明のフィーダ要素内において、管状要素は、好ましくは、アダプタ要素内に最大限度までは挿入されず、通路リミッタによって更なる挿入が阻止されるまでアダプタ要素内に更に挿入されるように構成される。この場合、型材料の圧縮中に生じる圧縮力は、２つの別個の相対運動、即ち、フィーダ要素に対する上側フィーダ部品の相対運動（フィーダ要素が上側フィーダ部品の中に挿入される）と、アダプタ要素に対する管状要素の相対運動（管状要素が、通路リミッタに当たるまでアダプタ要素内に更に挿入される）によって打ち消される。

本発明による好ましいフィーダインサートのフィーダ要素と上側フィーダ部品は、一緒になって、液状金属を受け入れるキャビティを形成する。

要約すると、好ましいフィーダ要素は、
（ａ）２部品又は多数部品のフィーダ要素を有し、フィーダ要素は、型用モデルの上に配置される第１の端部と、第１の端部の反対側に位置する第２の端部）と、第１の端部から第２の端部まで延び且つ液状金属を受け入れる通路と、を有し、
（ｉ）フィーダ要素は、更に、フィーダ要素の第１の端部を形成する管状要素を有し、管状要素は、第１の端部のところで、最大１．５ｍｍの肉厚を有し、
（ｉｉ）フィーダ要素は、更に、壁及び開口部を備えたアダプタ要素を有し、壁は、フィーダ要素の第１の端部のところに位置する管状要素の厚さよりも大きく、管状要素は、アダプタ要素に摩擦係合状態で連結されるように開口部内に挿入され、
（ｂ）更に、上側フィーダ部品を有し、
フィーダ要素は、その第２の端部によって上側フィーダ部品に連結され、且つ／又は、上側フィーダ部品を支持し、フィーダ要素と上側フィーダ部品は、互いに嵌合するよう変位可能であり、キャビティを形成し又は包囲する。

本発明は又、本発明によるフィーダ要素を製作するための１組の構造体であって、管状要素と、アダプタ要素と、を有する１組の構造体に関する。管状要素及びアダプタ要素の構成に関し、上述したことがそのまま当てはまる。

本発明はまた、本発明によるフィーダインサートを製作するための１組の構造体であって、
本発明によるフィーダ要素を製作するための管状要素及びアダプタ要素と、
上側フィーダ部品と、を有する１組の構造体に関する。

この程度までは、上述した説明は、管状要素、アダプタ要素及び上側フィーダ部品の構成にそのまま当てはまる。

本発明はまた、フィーダインサートを鋳型内に配置する方法であって、
本発明によるフィーダ要素を上述した構成のうちの１つの形態で準備する段階を有し、前記管状要素（２２）は、
（ａ）アダプタ要素内に最大限度まで挿入されず、通路リミッタによって更なる挿入が阻止されるまでアダプタ要素内に更に挿入可能であり、又は、
（ｂ）最大限度まで挿入され、通路リミッタによって更なる挿入が阻止され、
更に、好ましくは欧州特許第１１８４１０４（Ｂ１）号明細書（特許文献１）に開示されているように構成された上側フィーダ部品を準備する段階と、
上側フィーダ部品をフィーダ要素の上に配置して、本発明によるフィーダインサートを形成する段階と、
フィーダインサートを成形機（モデルプレートの上に配置された成形ボックスによってほぼ構成されるモデルプレート上の空間）の中に配置する段階を有し、
型材料を成形機（モデルプレートの上に配置された成形ボックス）の中に注ぎ込んでフィーダインサートの外壁に接触させる段階と、
型材料を圧縮する段階と、を有し、
上記（ａ）の場合、更に、管状要素を、通路リミッタによって更なる挿入が阻止されるまでアダプタ要素内に更に挿入する段階を有する、方法に関する。

本発明による方法において、上側フィーダ部品及びフィーダ要素は、上側フィーダ部品をフィーダ要素の上に配置したときにフィーダ要素及び上側フィーダ部品が互いに嵌合するように変位可能であるフィーダインサートが形成されるように選択され、型材料を圧縮するとき（オプションとして、保持要素の分離又は変形後）、上側フィーダ部品及びフィーダ要素は、互いに嵌合するよう変位する。

本発明の方法では、成形機は、好ましくは、モデルプレート（換言すると、一般的には、一体成形され又は機械的に固定されたモデルを備える平らなプレートから成る成形機用のモデル機構）を有し、フィーダ要素は、フィーダ要素が第１の端部のところで前記モデルプレート（モデル表面）に直接的に接触するように成形機内に挿入される。

欧州特許第１１８４１０４（Ｂ１）号明細書（特許文献１）の記載は、本発明の方法に関してそのまま当てはまる。

管状要素がアダプタ要素内に最大限度まで挿入されておらず、フィーダインサートが心出しマンドレルによって型用モデルに取り付けられている、フィーダ要素を備えた本発明によるフィーダインサートの縦断面図である。 管状要素がアダプタ要素内に最大限度まで挿入され、フィーダインサート、心出しマンドレルによって型用モデルに取り付けられている、本発明によるフィーダインサート及び図１のフィーダ要素の縦断面図である。 圧縮後の圧縮配置状態を示す、本発明のフィーダインサート及び図１のフィーダ要素の縦断面図である。 図１のフィーダインサートのフィーダ要素の平面図である。 図４のフィーダ要素の拡大縦断面図である。

次に、例示的に示された添付の図面により本発明を以下に詳細に説明する。

図１は、本発明のフィーダインサート８を、開始可能な配置状態（即ち、型材料の注ぎ込み前且つ圧縮プロセスの実施前）で示している。本発明のフィーダインサート８は、フィーダ要素１０と、上側フィーダ部品１８とを有し、フィーダ要素１０及び上側フィーダ部品１８は、実質的に軸対称である。フィーダインサート８の長手方向に延びる回転軸線は、図１において破線４８で示されている。フィーダ要素１０は、アダプタ要素２４を有し、このアダプタ要素２４の中に管状要素２２が挿入され、挿入の仕方は、管状要素２２がアダプタ要素２４に摩擦係合で連結されるが、力を付与するとアダプタ要素２４の中で変位できる仕方である。変形例として、フィーダ要素１０は、３つ以上の構成要素から成っていてもよい。フィーダ要素は、第１の端部１４及び第２の端部１６を有し、第１の端部１４は、管状要素２２によって形成され、第２の端部１６は、アダプタ要素２４によって形成されている。管状要素は、フィーダ要素の第１の端部１４の反対側に位置する縁部領域を有している。アダプタ要素２４は、通路リミッタ２６を有している。図示の開始可能な配置状態では、管状要素２２は、アダプタ要素２４中に最大限度までは挿入されていない。変形例として、管状要素２２がアダプタ要素２４中に最大限度まで挿入されていてもよく、その場合、管状要素２２は、第１の端部１４の反対側の縁部が通路リミッタ２６に当たり、更なる挿入が阻止される（この点に関し、図２を参照されたい）。フィーダ要素１０は、管状要素２２の第１の端部１４のところで、型用モデル１２の上に配置されている。フィーダ要素１０は、管状要素２２で形成されている第１の端部１４とアダプタ要素で形成されている第２の端部１６との間に、液状金属のための通路２０を形成している。管状要素２２の肉厚は、最大１．５ｍｍであり、管状要素２２は、金属材料、セラミック材料、プラスチック材料、又は金属材料、セラミック材料及び／又はプラスチック材料をベースとする複合材料から成る。しかしながら、管状要素２２は、好ましくは、鉄、鋼等の鉄合金、アルミニウム、アルミニウム合金、黄銅合金又はセラミックから成る。

アダプタ要素２４は、部分的に又は全体的に、フィーダ要素１０の第１の端部１４のところの管状要素の肉厚よりも厚い壁を有し、上側フィーダ部品１８と同様、発熱性又は断熱性の型用化合物から成る。リブの形態に設計された通路リミッタ２６が、アダプタ要素２４に組み込まれている（図４及び図５参照）。通路リミッタは、アダプタ要素２４と同一の発熱性又は断熱性の型用化合物から成り、別個の部品とはなっていない。通路リミッタは、管状要素２２の挿入通路を制限するために用いられる。型用モデル１２から見ていくと、アダプタ要素２４の外壁は、円錐形に広がった部分６２を有し、この円錐形に広がった部分６２は、直径が一定の部分４２に続いている。少なくとも１つの保持突出部３４が、この部分４２に設けられる。アダプタ要素２４の内壁も、広がり部分と、直径が一定の部分とから成っている。

図１によれば、上側フィーダ部品１８の下縁部３８は、アダプタ要素２４の保持突出部３４の上に配置され、心出しマンドレル３６によって固定されている。上側フィーダ部品１８は、管状要素２２及びアダプタ要素２４に対して非常に厚い肉厚を有している。下縁部３８から見ていくと、上側フィーダ部品１８の外壁は、第１の比較的急に広がる円錐形部分５６を有し、次に、比較的緩やかに広がる円錐形部分５８に続いている。上側フィーダ部品１８は、壁部分６０において、円錐形をなして上向きに細くなる（テーパする）。

また、下縁部３８から見ていくと、上側フィーダ部品１８の内壁は、最初、アダプタ要素２４の外壁４２と平行に延びる部分４０を有し、次に、円錐形をなして上向きに細くなる壁部分５０に続き、フィーダインサート８の位置決めの際、心出しマンドレルの先端部が壁部分５０に沿って案内される。円錐形の壁部分５０は、最終的には、開口し、心出しマンドレル３６の先端部を受け入れるようにフィーダインサート８の回転軸線４８に位置する心出しボア５２を構成する。

上側フィーダ部品１８及びアダプタ要素２４は、液状材料を受け入れるよう互いに連結されている部分的なキャビティ３０，４４によって構成されるキャビティを有している。

図２によれば、本発明のフィーダインサート８の管状要素２２は、アダプタ要素２４の中に最大限度まで挿入されている。図２は、アダプタ要素２４の２つの断面を含み、即ち、図２の回転軸線４８の左側において、通路リミッタ２６が切断されないように断面が選択され（断面の選択に関して、図４の断面Ａ参照）、図２の回転軸線４８の右側において、通路リミッタ２６を横断するように断面が延びている（図４の断面の選択に関して図４の断面Ｂ参照）。

図３では、フィーダインサート８（図１及び図２）は、圧縮配置状態で示されている。保持突出部３４とアダプタ要素２４との間の連結面は、いずれの場合にも非常に小さく、従って、保持突出部３４をアダプタ要素２４から小さな力で分離することができる。圧縮中に生じる力により、上側フィーダ部品１８は、型用モデル１２の方向に変位する。この場合、力は、保持突出部３４をアダプタ要素２４から分離させるのに十分でありさえすればよい。型用モデル１２の方向における上側フィーダ部品１８の変位通路は、予め定められ、成形圧縮の程度によって制限される。

図３に示すように、上側フィーダ部品１８を型用モデル１２の方向に変位させると、心出しマンドレル３６の先端部が、心出しボア５２の上端部と壁の端面５４の部分との間を貫いて孔あけする。この壁部分は、上側部品１８とアダプタ要素２４との間の変位が阻止されないように寸法決めされている。

図１に示すように、圧縮前、管状要素２２がアダプタ要素２４中に最大限度まで挿入されていないとき、アダプタ要素２４と上側フィーダ部品１８との間の変位に加えて、アダプタ要素２４と管状要素２２との間に別の変位が生じる。変位の程度は、この場合も、成形圧縮の程度によって予め定められているが、最大、圧縮前における第１の端部１４の反対側に位置する管状要素の縁部領域４６と通路リミッタ２６との間の距離に制限されている。圧縮中における管状要素２２とアダプタ要素２４との間のこの種の別の変位は、図２の形態から始める場合には、省略される。

上側フィーダ部品１８の下縁部３８は、圧縮プロセス中、下縁部３８と型用モデル１２との間で圧縮すべき型材料に対するダイス作用面のように働く。

図４は、フィーダ要素１０の平面図である。図示の実施形態では、４つの通路リミッタ２６が、アダプタ要素２４の周囲にわたって一様に分布した状態で設けられており、通路リミッタは、アダプタ要素の一体構成要素である。管状要素２２の周囲は、最大挿入状態において、部分的に通路リミッタ２６に当たる。通路リミッタ２６は、第１の端部１４の反対側に位置する管状要素２２の縁部領域の外面４６の周囲が部分的に露出されるように、アダプタ要素２４内に配置されている。変形例として、通路リミッタ２６は、第１の端部１４の反対側に位置する管状要素２２の縁部領域の外面４６の周囲全体が露出されるように、アダプタ要素２４内に配置されていてもよい。図４に示す断面ａ，ｂは、図２及び図５に用いられている。

図５は、アダプタ要素２４と管状要素２２とから成るフィーダ要素１０の拡大縦断面図である。この図は、アダプタ要素２４の２つの断面を含み、即ち、図５の回転軸線４８の左側において、通路リミッタ２６を切断しないように断面が選択され（断面の選択に関して図４の断面Ａ参照）、図５の回転軸線４８の右側において、断面が通路リミッタ２６を横断して延びている（断面の選択に関して図４の断面Ｂ参照）。引続いて分かるように、第１の端部１４の反対側に位置する管状要素２２の縁部領域の外面４６の周囲が部分的に露出されている。アダプタ要素２４のキャビティ４４は、最大挿入状態において、第１の端部１４の反対側に位置する管状要素２２の縁部領域の外面４６の自由部分を含み、従って、鋳造プロセス中、液状金属は、管状要素２２の外面４６と接触し、そこにとどまる。かくして、金属の凝固後、クリーニング中、フィーダインサート８は、鋳造部品のすぐ近くで破断し、管状要素２２の外面４６の上方部分では破断しない。

適用範囲に応じて、圧縮前、管状要素２２が完全にアダプタ要素２４中に既に挿入されていてもよい（この点に関し、図２を参照されたい）。この場合、圧縮プロセス中にフィーダインサート８に作用する圧縮力は、上側フィーダ部品１８とアダプタ要素２４との間の相対運動によってのみ吸収される。管状要素２２の長さが１０〜３０ｍｍであり、管状要素２２が圧縮前の送り出し状態においてアダプタ要素２４中に最大限度まで挿入されない変形例の場合、少なくとも４ｍｍの挿入が保証される（図１参照）。

この変形例の場合、型材料の圧縮中に生じる圧縮力は、２つの別々の相対運動、即ち、上側フィーダ部品１８とアダプタ要素２４の相対運動と、アダプタ要素２４と管状要素２２の相対運動とによって打ち消される。

図１〜図３は又、本発明のフィーダインサートを鋳型内に配置する本発明の方法を概略的に示している。

図１によれば、管状要素２２をアダプタ要素２４内に挿入し、アダプタ要素２４と一緒に、型用モデル１２に取り付けられている心出しマンドレル３６に配置する。この場合、管状要素２２の第１の端部１４を型用モデル１２に直接接触させる。図１では、管状要素を部分的に挿入し、即ち、アダプタ要素２４中に最大限度までは挿入していない。変形例として、管状要素２２をアダプタ要素２４中に最大限度まで挿入してもよい（図２参照）。

次に、上側フィーダ部品１８をアダプタ要素２４上に配置し、アダプタ要素２４によって支持する。この目的のため、例えば保持突出部３４が設けられている。今や、組立て状態のフィーダインサート８は、開始可能な配置状態にある。

図２にのみ示す次の段階では、フィーダインサート８を鋳型砂３２又は別の型材料によって包囲する（この包囲を下方領域にだけ示す）。図２では、管状要素２２をアダプタ要素２４中に最大限度まで挿入し、管状要素が通路リミッタ２６に当たり、管状要素２２をアダプタ要素２４中に更に挿入することができない。圧縮プロセスの前、管状要素２２をアダプタ要素２４内に部分的に挿入するか最大限挿入するかを、それぞれの適用例で決める。

図面には詳細には示していない圧縮プロセスの後、図３の配置状態を生じさせる。保持突出部３４をアダプタ要素２４から分離させ、上側フィーダ部品１８の一部分をテレスコープ式にアダプタ要素２４の上に押す。この場合、アダプタ要素上における上側フィーダ部品１８の変位通路は、型材料の圧縮の程度によって予め定められる。図１に示すように、圧縮プロセスの前、管状要素２２をアダプタ要素２４中に最大限度まで挿入しなかった場合、管状要素２２を、圧縮プロセス中に作用する力によってアダプタ要素２４の中に挿入し、管状要素２２が、通路リミッタ２６に当たり、更なる挿入が阻止される。圧縮プロセス中、フィーダマンドレル３６は、上側フィーダ部品１８の上壁５４を貫き、心出しボア５２の深さは、上側フィーダ部品とアダプタ要素２４との間の変位が妨げられないように選択される。

圧縮プロセス中、第１のアダプタ要素２４よりも上に突出している上側フィーダ部品１８の外壁３８により、外壁３８と型用モデル１２との間でダイスのように型材料に作用するので、優れた型材料の圧縮がこの領域で生じる（図３には、図２と比較して型砂（鋳物砂）３２を高密度に表示した点によって示されている）。

Claims (17)

1. 金属を鋳型で鋳造する際に用いられるフィーダ要素（１０）であって、
   型用モデル（１２）上に配置される第１の端部（１４）と、
   上側フィーダ部分（１８）に連結され又はこれを支持する反対側の第２の端部（１６）と、
   前記第１の端部（１４）から前記第２の端部（１６）まで延びる液状金属のための通路（２０）と、を有し、
   前記フィーダ要素（１０）は、２部品又は多数部品であり、
   （ｉ）前記フィーダ要素（１０）の第１の端部（１４）を形成し且つ肉厚が最大１．５ｍｍである管状要素（２２）と、
   （ｉｉ）開口部を備えたアダプタ要素（２４）と、を有し、
   前記管状要素（２２）は、前記アダプタ要素に摩擦係合で連結されるように前記開口部内に挿入され、
   前記アダプタ要素（２４）は、前記管状要素（２２）の挿入通路を制限する１つ又は２つ以上の通路リミッタ（２６）を有し、前記通路リミッタ（２６）は、前記管状要素（２２）が前記アダプタ要素（２４）内に最大限度まで挿入された状態において、前記第１の端部（１４）の反対側に位置する前記管状要素（２２）の縁部領域の外面（４６）の周囲が全体的に又は部分的に露出されるように構成される、フィーダ要素（１０）。
2. 前記管状要素（２２）は、
   （ａ）前記アダプタ要素（２４）内に最大限度までは挿入されず、前記管状要素を前記通路リミッタ（２６）によって更なる挿入が阻止されるまで前記アダプタ要素（２４）内に更に挿入可能であり、又は、
   （ｂ）最大限度まで挿入され、前記通路リミッタ（２６）によって更なる挿入が阻止される、請求項１に記載のフィーダ要素（１０）。
3. 前記アダプタ要素（２４）は、前記フィーダ要素（１０）の第２の端部（１６）を構成する、請求項１又は２に記載のフィーダ要素（１０）。
4. 前記管状要素（２２）は、円筒形であり、且つ／又は、１０〜３０ｍｍの長さを有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のフィーダ要素（１０）。
5. 前記管状要素（２２）は、金属材料、セラミック材料、プラスチック材料、及び金属材料、セラミック材料及び／又はプラスチック材料をベースとする複合材料から成る群から選択された材料で作られ、好ましくは、鉄、鋼等の鉄合金、アルミニウム、アルミニウム合金、黄銅合金又はセラミックで作られる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の記載のフィーダ要素（１０）。
6. 前記アダプタ要素（２４）は、発熱性又は断熱性の型用化合物で作られる、請求項１〜５のいずれか１項に記載のフィーダ要素（１０）。
7. 前記アダプタ要素（２４）は、壁又は壁部分を有し、前記壁又は壁部分の厚さは、部分的に又は全体的に、前記フィーダ要素（１０）の前記第１の端部（１４）のところの前記管状要素（２２）の厚さよりも大きい、請求項１〜６のいずれか１項に記載のフィーダ要素（１０）。
8. 金属を鋳型で鋳造する際に用いられ、液状金属を受け入れるキャビティを有するフィーダインサート（８）であって、
   請求項１〜７のいずれか１項に記載のフィーダ要素（１０）と、
   上側フィーダ部品（１８）と、を有するフィーダインサート（８）。
9. 前記フィーダ要素（１０）と前記上側フィーダ部品（１８）は、互いに嵌合するように変位可能である、請求項８に記載のフィーダインサート（８）。
10. 前記フィーダ要素（１０）内において、前記管状要素（２２）は、前記アダプタ要素（２４）内に最大限度まで挿入されず、前記通路リミッタ（２６）によって更なるその挿入が阻止されるまで前記アダプタ要素（２４）内に更に挿入可能である、請求項８又は９に記載のフィーダインサート（８）。
11. 前記フィーダ要素（１０）と前記上側フィーダ部品（１８）は、一緒になって、液状金属を受け入れるキャビティ（３０，４４）を形成する、請求項８〜１０のいずれか１項に記載のフィーダインサート（８）。
12. （ａ）前記フィーダインサート（８）は、２部品又は多数部品のフィーダ要素（１０）を有し、前記フィーダ要素（１０）は、型用モデル（１２）の上に配置される第１の端部（１４）と、前記第１の端部の反対側に位置する第２の端部（１６）と、前記第１の端部（１４）から前記第２の端部（１６）まで延び且つ液状金属を受け入れる通路（２０）と、を有し、
    （ｉ）前記フィーダ要素（１０）は、更に、前記フィーダ要素（１０）の第１の端部（１４）を形成する管状要素（２２）を有し、前記管状要素（２２）は、前記第１の端部のところで、最大１．５ｍｍの肉厚を有し、
    （ｉｉ）前記フィーダ要素（１０）は、更に、壁及び開口部を備えたアダプタ要素（２４）を有し、前記壁は、前記フィーダ要素（１０）の第１の端部（１４）のところに位置する前記管状要素（２２）の厚さよりも大きく、前記管状要素（２２）は、アダプタ要素に摩擦係合状態で連結されるように前記開口部内に挿入され、
    （ｂ）前記フィーダインサート（８）は、更に、上側フィーダ部品（１８）を有し、
    前記フィーダ要素（１０）は、その第２の端部（１６）によって前記上側フィーダ部品（１８）に連結され、且つ／又は、前記上側フィーダ部品（１８）を支持し、
    前記フィーダ要素（１０）と前記上側フィーダ部品（１８）は、互いに嵌合するよう変位可能であり、キャビティ（３０，４４）を形成し又は包囲する、請求項８〜１１のいずれか１項に記載のフィーダインサート（８）。
13. 請求項１〜７のいずれか１項に記載のフィーダ要素を製作するための１組の構造体であって、管状要素と、アダプタ要素と、を有する１組の構造体。
14. 請求項８〜１２のいずれか１項に記載のフィーダインサートを製作するための１組の構造体であって、
    請求項１〜７のいずれか１項に記載のフィーダ要素を製作するための管状要素及びアダプタ要素と、
    上側フィーダ部品と、を有する１組の構造体。
15. フィーダインサート（８）を鋳型内に配置する方法であって、
    請求項１〜７のいずれか１項に記載のフィーダ要素（１０）を準備する段階を有し、前記管状要素（２２）は、
    （ａ）前記アダプタ要素（２４）内に最大限度まで挿入されず、前記通路リミッタ（２６）によって更なるその挿入が阻止されるまで前記アダプタ要素（２４）内に更に挿入可能であり、又は、
    （ｂ）最大限度まで挿入され、前記通路リミッタ（２６）によって更なる挿入が阻止され、
    更に、上側フィーダ部品（１８）を準備する段階と、
    前記上側フィーダ部品（１８）を前記フィーダ要素（１０）の上に配置して、請求項８〜１２のいずれか１項に記載のフィーダインサート（８）を形成する段階と、
    前記フィーダインサート（８）を成形機の中に配置する段階と、
    型材料（３２）を前記成形機内に注ぎ込んで前記フィーダインサート（８）の外壁に接触させる段階と、
    型材料を圧縮する段階と、を有し、
    前記（ａ）の場合、更に、前記管状要素（２２）を、前記通路リミッタ（２６）によって更なる挿入が阻止されるまで前記アダプタ要素（２４）内に更に挿入する段階を有する、方法。
16. 前記上側フィーダ部品（１８）及び前記フィーダ要素（１０）は、前記上側フィーダ部品（１８）を前記フィーダ要素（１０）の上に配置したときに前記フィーダ要素（１０）及び前記上側フィーダ部品（１８）が互いに嵌合するように変位可能であるフィーダインサート（８）が形成されるように選択され、
    型材料（３２）を圧縮するとき、前記上側フィーダ部品（１８）及び前記フィーダ要素（１０）は、互いに嵌合するよう変位する、請求項１５に記載の方法。
17. 前記成形機は、モデルプレートを有し、前記フィーダ要素は、前記フィーダ要素が第１の端部のところで前記モデルプレートに直接的に接触するように前記成形機内に挿入される、請求項１６記載の方法。

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