WO2005095020A2 - Feeder provided with a deformable socket - Google Patents

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WO2005095020A2
WO2005095020A2 PCT/EP2005/003387 EP2005003387W WO2005095020A2 WO 2005095020 A2 WO2005095020 A2 WO 2005095020A2 EP 2005003387 W EP2005003387 W EP 2005003387W WO 2005095020 A2 WO2005095020 A2 WO 2005095020A2
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insert
feeder
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Udo Skerdi
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/08Features with respect to supply of molten metal, e.g. ingates, circular gates, skim gates
    • B22C9/088Feeder heads
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/08Features with respect to supply of molten metal, e.g. ingates, circular gates, skim gates
    • B22C9/084Breaker cores

Definitions

  • the invention relates to an insert for insertion into a casting mold having a casting cavity and used for casting metals, with a body which extends along a longitudinal axis of the body and has a body cavity, the body comprising at least one first molded body which has a connecting opening through which the Body cavity is connectable to the casting cavity, and a second molded body is constructed, which is placed on the first molded body.
  • liquid metal is poured into a casting mold which has a casting cavity.
  • the mold cavity corresponds substantially to the negative shape of the 'workpiece.
  • the casting mold contains supply lines through which the liquid metal flows into the Pouring cavity can be introduced, as well as cavities, so-called feeders, which serve as expansion tanks to compensate for the loss of volume that occurs when the metal solidifies and thus counteract the formation of voids in the casting.
  • the feeders are connected to the casting or to the endangered casting area and are usually arranged above or on the side of the casting cavity.
  • a model plate (or mold) is first provided which corresponds to the inner contour of the casting cavity.
  • a holding device is usually provided at the points at which a supply line or feeder insert is to be attached, e.g. a mandrel to fix the position of the feeder insert or the supply line.
  • a molding material usually molding sand, is applied to the model plate in such a way that the feeder insert and the feed lines are encased.
  • the molding material is then compressed so that the feeder and the preformed feed lines are enclosed by the compressed molding material.
  • Spring mandrels generally comprise a tubular element for attachment to the model plate, a spring arranged in the tubular element and a mandrel tip element resting on the spring and telescopically displaceable in the longitudinal direction.
  • a feeder insert is placed, the lower surface of which is in the starting arrangement, i.e. before filling the molding material, at a certain distance from the model surface.
  • the feeder insert is moved against the spring force exerted by the spring mandrel in the direction of the model surface without the underside of the feeder insert coming into direct contact with the model surface. Destruction of the feeder insert is therefore prevented even when using high compression forces.
  • a resilient mandrel for holding feeders which consists of a holding and guiding part, a spring and an axially movable jacket.
  • the jacket is cup-shaped and overlaps the spring and the holding and guiding part.
  • DE 195 03 456 C1 describes an arrangement of a pot-shaped feeder and a mandrel that supports it on a casting model at a distance from its surface.
  • the feeder When compacting the molding sand, the feeder reaches the second spacing position close to the surface of the casting model, in that a predetermined breaking point opens in the bottom of the feeder due to the back pressure emanating from the mandrel, as a result of which the feeder can pass into the second spacing position.
  • the spring mandrels must first be attached to the model plate before inserting the feeder inserts, which is complex. Furthermore, it is difficult to achieve a precisely arranged tapping edge with a spring mandrel. This cutting edge is provided in order to separate the residual feeder, i.e. of the material remaining in the feeder after the casting, from the casting. The cleaning effort is therefore usually quite high. Spring mandrels are also quite expensive and prone to wear.
  • two-part feeder inserts have been developed in which the two molded bodies can be displaced against one another during the compression of the molding material and the forces introduced into the feeder can thus be dissipated.
  • DE 100 39 519 AI describes a feeder insert which comprises at least two molded elements u which can be displaced into one another along a longitudinal axis of the feeder and which enclose a cavity for holding liquid metal. Holding elements can be arranged on the first and / or second shaped element, via which the first shaped element carries the second shaped element and which can be separated or deformed in such a way that the two shaped elements can be shifted into one another along the longitudinal axis of the feeder.
  • the invention had for its object to provide an insert for insertion into a casting mold used in the casting of metals and having a casting cavity, which can absorb or withstand the forces occurring during the compression of the molding material without destruction and which is simple and inexpensive to manufacture. Furthermore, it should be possible, at least in a preferred embodiment of the feeder insert, to provide a tapping edge which enables the precise separation, for example, of a residual feeder from the casting.
  • the insert according to the invention for insertion into a casting mold having a casting cavity used in the casting of metals comprises a body which extends along a longitudinal axis of the body and has a body cavity.
  • the body initially comprises at least one first molded body which has a connection opening through which the body cavity can be connected to the casting cavity.
  • the first molded body has a second opening on the side opposite the connecting opening.
  • the body further comprises a second molded body, which is placed on the side of the second opening on the first molded body or adjoins the latter.
  • the first molded body is designed as an energy absorption device. In the use according to the invention, the forces exerted on the insert during the compression of the molding material are thus absorbed by the first molded body and the energy introduced is thereby destroyed.
  • the energy absorption causes the first molded body to deform.
  • the first molded body has or represents a deformation element.
  • the deformation element can be shaped in a variety of ways.
  • the first molded body can have a tubular shape, on the upper side of which the second molded body is placed. If a force is exerted in the direction of the longitudinal axis of the molded body or the longitudinal axis of the body, the second molded body can be displaced in the direction of the longitudinal axis towards the model plate.
  • the deformation element can then e.g. be placed in the form of a sleeve, which is supported, for example, on the surface of the model, an abutment provided on the outside of the first molded body or also on the base of a spring or centering mandrel.
  • the first molded body thus comprises a deformation element arranged separately from it.
  • the second molding is first moved downwards until it comes to rest on the upper end of the deformation element. If the second molded body is now moved further towards the model plate, this leads to a deformation of the deformation element. The deformation takes place with the absorption of energy, the parameters of the deformation element being selected such that destruction of the second shaped body by the forces acting during compression is prevented.
  • the deformation element forms an integral part of the first molded body.
  • the second molding is supported on the first molding.
  • the second molding therefore does not move along the longitudinal axis over the first molding, but compresses it.
  • the first molded body is preferably designed in such a way that it can be deformed in its entirety.
  • the forces exerted on the first shaped body during the compression of the molding material then lead to a compression of the first shaped body, as a result of which the walls of the first shaped body are deformed or bent.
  • the first molded body is preferably designed in such a way that the outer envelope has an essentially tubular or bowl-shaped shape.
  • a tubular shape is understood to mean a cylinder, the cross section of which can, however, also decrease in the direction of the connection opening, so that a tapered section adjoins a cylindrical section.
  • a bowl-shaped shape is understood to mean a shape in which the outer circumference of the first molded body, starting from the side on which the second molded body can be placed on the first molded body, decreases in the direction of the body axis toward the side of the connection opening. Depending on the degree to which the outer diameter decreases, the result is a rather bulbous or funnel-shaped shape.
  • An envelope is understood to mean a surface that connects the most outer points of the first shaped body.
  • the second molding should essentially only move along the longitudinal axis of the body in the direction of the model plate. It should In particular, it can be prevented that the longitudinal axis of the body is tilted away from the vertical to the model plate and the position of the insert or the body cavity in the finished casting mold can no longer be checked.
  • the first molded body in the manner is therefore preferred. designed that a controlled upsetting is made possible.
  • predetermined kinks are therefore provided in the wall of the first molded body. These predetermined kinks can be generated, for example, by making furrows in the wall of the first molded body.
  • first molded body consists of sheet steel, for example, depressions can be embossed along the circumference of the first molded body, so that the first molded body has a reduced wall thickness at these locations. Furthermore, the surface of the first shaped body is given a slightly irregular structure by the embossing. If pressure is now exerted on the first molded body in the direction of the longitudinal axis of the body, it bends at the predetermined kink locations and is deformed in a controlled manner.
  • the deformation element is designed as a type of bellows.
  • the bellows comprises individual segments, which are preferably already inclined to the longitudinal axis of the body.
  • corresponding predetermined kink points can also be provided, for example due to a lower material thickness at the corresponding points on the first molded body.
  • at least two predetermined kinks are provided in a ring shape along the circumference of the first molded body. If a force acts on the body when the molding material is compacted, which runs along the longitudinal axis of the body or along the perpendicular to the model plate, the bellows is compressed like an accordion. This can reduce the volume of the mold caused by the compression of the Molding material is caused to be caught.
  • the bellows can also absorb energy introduced by being made of a material that is deformable and offers a certain resistance to the deformation.
  • the bellows comprises individual segments, at the connection of which a kink (or a predetermined kink, see above) is formed.
  • the segments are preferably inclined at an angle of 0 ° to 80 ° with respect to the longitudinal axis of the body, preferably 5 ° to 60 °, in particular 15 ° to 50 °. This enables the bellows to be compressed in a controlled manner and evenly.
  • the bellows can be tubular or bowl-shaped, for example.
  • the first shaped body has the same diameter at the locations of the bends, so that a tubular envelope results when the bends each define an outer surface.
  • the diameter of the first shaped body decreases in a step-like manner at the points of the kinks. If the amount of decrease between two kinks is constant, a funnel-shaped envelope results if the kinks are connected by a surface. If the amount by which the diameter decreases in each case at the points of the kinks increases, this results in a rather bulbous shape of the envelope.
  • the segments are preferably dimensioned such that the expansion of the segments between kinks of the bellows is between 0.1 and 30%, preferably 1 and 20%, the expansion of the bellows in the direction of the body longitudinal axis, preferably between 1 and 10%.
  • the bellows acting as a deformation element preferably comprises fewer than 5 steps.
  • a step is in each case formed from two segments, one preferably being arranged parallel to the body axis and one preferably perpendicular to the body axis. The steps can each have the same height or the same extent perpendicular to the longitudinal axis of the body.
  • the steps of the bellows each have different heights, the steps arranged closer to the connecting opening having a greater height than the steps arranged closer to the second opening.
  • the step closest to the connection opening preferably has the greatest height of the steps.
  • the height of the steps corresponds to the expansion of the segments, which are arranged parallel to the longitudinal axis of the body.
  • the expansion of the segments arranged perpendicular to the longitudinal axis of the body increases from the side of the second opening to the side of the connecting opening. The course of the deformation of the first shaped body can thus be controlled.
  • the expansion of the bellows in the direction of the longitudinal axis of the body is between 20 and 80% of the height of the first molded body or deformation element.
  • the height of the first shaped body corresponds to the maximum extent of the first shaped body in the direction of the longitudinal axis of the body.
  • an embodiment of the deformation element in the form of a bellows is preferred.
  • other configurations of the deformation element are also possible.
  • individual depressions, kinks, or openings can be provided in the material of the first molded body, which provide a controlled Allow upsetting of the first shaped body.
  • the deformation element as a sleeve, which is arranged around the first molded body, it is possible, for example, to manufacture the sleeve from a perforated material, for example a perforated sheet metal strip. By introducing holes, the stability of the strip is reduced, so that when pressure is exerted on the strip in the direction of the plane of the strip, the strip is compressed in a controlled manner when deformed. Since no molding sand should get into the body cavity, such an embodiment is useful in conjunction with a first molding which seals the body cavity from the surrounding sand.
  • the first molded body is preferably formed from an irreversibly deformable material. As a result, energy which is introduced when the first shaped body is compressed can be absorbed and destroyed.
  • the materials which are suitable for the production of the first shaped body are varied in themselves.
  • the first molded body can be made from cardboard, such as corrugated cardboard, plastic, for example also polymer foam, such as polystyrene foam, wood, composite materials, for example fiber-reinforced plastics or metal / plastic composite materials.
  • first and second shaped bodies can also be connected to one another, for example by gluing.
  • first and second molded bodies can also be connected to one another, for example by gluing.
  • metal is particularly preferably used as the deformable material
  • steel sheet is particularly preferred.
  • Materials containing aluminum or magnesium, for example, are also possible.
  • Metals, especially steel, can simply be in an almost arbitrary shape can be formed. They are irreversibly deformable and can absorb force during the deformation and thereby destroy energy.
  • the properties of the first shaped body can be varied within wide ranges, for example by the wall thickness or the type of metal or steel used.
  • a steel is particularly preferably used which has a carbon content of at least 0.05% by weight, preferably at least 0.07, preferably at least 0.1% by weight and particularly preferably at least 0.12% by weight.
  • Steel has a higher melting point than cast iron. If the insert according to the invention is used for casting cast iron, the first shaped body made of steel does not melt immediately upon contact with the liquid iron. The steel sheet is first softened and then slowly dissolved in the cast iron that flows from the feeder insert. Since steel has a lower carbon content than cast iron, the carbon contained in the cast iron is diluted in the regions of the casting which adjoin the first shaped body. This results in an increased tendency to form voids in these areas.
  • the measure according to the invention to increase the carbon content of the steel reduces this dilution effect and thus suppresses the formation of voids.
  • the carbon content of the steel is preferably chosen to be as high as possible. In order to ensure sufficient deformability, in particular during the production of the first shaped body, for example by deep drawing, the carbon content is preferably chosen to be less than 0.7% by weight, preferably less than 0.6% by weight.
  • Another preferred material for the production of the first molded body is cardboard, wood or wood composites. This mate rialien burning on contact with the liquid metal, whereby , however, a small gas evolution is observed.
  • a spring mandrel is preferably used for attaching the insert according to the invention to the model, since cardboard can only absorb small amounts of energy when deformed.
  • the wall thickness of the first molded body is suitably chosen depending on the material used.
  • the wall thickness is preferably between 0.1 and 3 mm, particularly preferably 0.2 to 1.5 mm.
  • the wall thickness is preferably selected in the range from 0.1 to 1.5 mm, particularly preferably 0.2 to 0.8 mm.
  • the wall thickness is preferably 0.1 to 3 mm, preferably 0.5 to 1.5 mm.
  • the first molded body preferably tapers in the direction of the connection opening. After removal of the casting mold, the workpiece then has a constriction at this point. This enables the metal residues to be knocked off precisely and easily and considerably reduces the amount of cleaning required.
  • the forces acting on the second molded body which occur when the molding material is compacted, are to be introduced into the first molded body and are absorbed there by deformation of the first molded body. This prevents damage to the second molded body.
  • the first molded body for supporting the second molded body has an annular support surface.
  • the insert according to the invention can itself be placed directly on the model plate, for example by designing the connection opening provided on the first molded body in such a way that the insert can be reliably fixed on the model plate.
  • the second molded body has a centering recess for receiving a centering mandrel.
  • the erfindunbe insert may be formed to be in any way and form, for example in the finished mold • a supply line for the liquid metal into the mold cavity.
  • the term “insert” should therefore generally include any element that can be molded or molded onto the casting mold or the model, such as in particular sleeves, funnel or filter elements, or also feeders and the like. The advantages of the insert according to the invention are particularly evident when the insert is designed as a feeder insert.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through an insert according to the invention, this being designed as a feeder insert
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through an embodiment of the first molded body, the latter having a tubular shape
  • Figure 3 a longitudinal section through an embodiment of the first molded body, which has a bowl-shaped shape.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through an insert according to the invention, which is designed as a feeder insert.
  • the illustration shows a state as it is after the installation of the feeder insert on the model plate, but before the molding material is filled in.
  • a spring mandrel 2 is fastened on a model plate 1, over which a feeder insert 3 according to the invention is placed.
  • the body of the feeder insert 3 comprises a first molded body 4 and a second molded body 5.
  • the first molded body 4 and the second molded body 5 together form a feeder cavity 6 (body cavity) which extends along a longitudinal axis 7 of the feeder (longitudinal axis of the body).
  • the first molded body 4 comprises a section which is designed as a deformation element 8 and a section 9 in which the first molded body 4 tapers towards the connection opening 10.
  • the ' deformation element 8 is designed in the form of a bellows and takes up approximately 60% of the height of the first molded body 4.
  • the first molded body 4 can be formed, for example, from metal, in particular sheet steel, cardboard or plastic.
  • a second molded body 5, which is designed here as a feeder head, is placed on the first molded body 4. This has a pot-shaped shape and has an opening 110 at its lower end, via which a connection to the interior of the first shaped body 4 is made to form the feed cavity 6.
  • the second molded body 5 is made of a refractory material and can be insulating or exothermic.
  • the second molded body 5 is made from the usual materials for feeders, for example sand, fibers or mineral hollow spheres, which have a suitable binder, such as Water glass, are connected. In order to obtain an exothermic feeder, an oxidizable metal, for example aluminum or magnesium, and an oxidizing agent, for example saltpetre, can also be added to this material.
  • the wall thickness of the first molded body 5 is selected in the range customary for feeders, so that the insulating properties or mechanical stability that may be required is achieved.
  • the second molded body 5 can be produced using the methods familiar to the person skilled in the art for the production of feeders.
  • the first and second shaped bodies 4, 5 can be connected to one another, for example, by adhesive bonding and can be obtained as a finished feeder. However, it is also possible to store the first molded body 4 and the second molded body 5 separately and to combine them only during the production of the casting mold.
  • a spring mandrel 2 is provided in order to fix the feed element 3 in its position and to secure it against tilting. It is not absolutely necessary to use a spring mandrel to fix the position of the feeder insert 3. For example, it is also sufficient to provide a centering mandrel. This runs essentially along the longitudinal axis 7 of the feeder in order to then pierce the second molded body 5 on its upper wall.
  • a centering opening (not shown) through which the centering mandrel can be guided can accordingly be provided in the second molded body 5 on the upper side.
  • a centering opening (not shown) through which the centering mandrel can be guided can accordingly be provided in the second molded body 5 on the upper side.
  • the use of a mandrel can also be completely dispensed with.
  • the risk increases that the feeder is tilted from the vertical when filling in the molding material and when compacting.
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through the first molded body 4 of the feeder insert according to the invention.
  • This um- holds a section 8 designed as a deformation element, the extent 11 of which in the direction of the longitudinal axis 7 of the feeder corresponds to approximately 60% of the height 12 of the first molded body 4.
  • an annular support 13 is provided, onto which the second molded body 5 (not shown), which surrounds the second opening 110, can be placed.
  • a section 9 is provided, in which the first molded body tapers in the direction of the connection opening 10.
  • the deformation element 8 is designed as a bellows, which comprises individual segments 14.
  • a kink 15 is provided on the connection between the individual segments 14. If the outer bends 15a are connected, a tubular shape of the envelope 21 results.
  • the first molded body is shown in a state as it is before the compression of the molding material, ie before the first molded body is compressed to absorb energy.
  • the individual segments 14 take an angle 16 to the longitudinal axis 7 of the feeder, which is chosen between 0 ° and 80 °, preferably between 30 ° and 60 °, particularly preferably between 30 ° and 50 °.
  • the extent 17 of the segments (14) is chosen such that it corresponds to between 1 and 10% of the extent 11 of the bellows in the direction of the longitudinal axis 7 of the body.
  • Aprons 18 can be provided on the support 13 on the outer edge, which facilitate centering of the second shaped body 5.
  • FIG. 3 shows an embodiment of the first shaped body, which has a bowl-shaped envelope 21.
  • the diameter of the first molded body 4 decreases in steps from the side of the second opening 110 to the side of the connecting opening 10 at the locations of the bends 15. If the outer bends 15a are supplemented to form an enveloping surface 21, this has a bowl-shaped shape.
  • the height of the segments 14 a arranged parallel to the longitudinal axis 7 increases in the direction from the side of the second opening 110 to the connecting opening 10, that is to say from top to bottom in the illustration.
  • the expansion of the segments 14 b arranged perpendicular to the longitudinal axis 7 likewise increases from the side of the second opening 110 to the side of the connecting opening 10.
  • the extent of the segments arranged perpendicular to the longitudinal axis 7 corresponds to the distance between the segments 14a which are respectively arranged on both sides and parallel to the longitudinal axis.
  • the first molded body 4 With the side of the connection opening 10, the first molded body 4 is placed on a model.
  • the second molded body (not shown), such as an exothermic or insulating feeder head, is placed on the support 13 on the opposite side of the second opening 110.
  • the first molded body 4 is preferably made of steel, which has a high carbon content.
  • the feed insert according to the invention enables the irreversible (inelastic) deformation of the first molded body 4 to absorb the forces which act on the feed insert 3 when the molding material is compressed. This can cause breakage or a compression of the second molded body 5, which usually consists of a brittle material, can be reliably prevented.

Abstract

The invention relates to an inserting element insertable into a casting mould which is provided with a metal casting cavity. The inventive inserting element consists of a body (3) having a cavity (6) extending along the longitudinal axis (7) of the body and a first moulded body (4) provided with a opening (10) connecting the body cavity (6) to a moulding cavity and a second moulded body (5) which is applied to the first moulded body (4), wherein the first moulded body is embodied in the form an energy absorbing device.

Description

Speiser mit verfor barer Tülle Feeder with deformable spout
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft einen Einsatz zum Einsetzen in eine beim Gießen von Metallen verwendete, einen Gießhohlraum aufweisende Gießform, mit einem sich entlang einer Korpuslängsachse erstreckenden, einen Korpushohlraum aufweisenden Korpus, wobei der Korpus aus zumindest einem ersten Formkörper, welcher eine Verbindungsöffnung aufweist, durch welche der Korpushohlraum mit dem Gießhohlraum verbindbar ist, und einem zweiten Formkörper aufgebaut ist, welcher auf den ersten Formkörper aufgesetzt ist.The invention relates to an insert for insertion into a casting mold having a casting cavity and used for casting metals, with a body which extends along a longitudinal axis of the body and has a body cavity, the body comprising at least one first molded body which has a connecting opening through which the Body cavity is connectable to the casting cavity, and a second molded body is constructed, which is placed on the first molded body.
Bei der Herstellung von Werkstücken in der Gießerei wird flüssiges Metall in eine Gießform eingefüllt, welche einen Gießhohlraum aufweist. Der Gießhohlraum entspricht im Wesentlichen der Negativform des herzustellenden' Werkstücks . Ferner u fasst die Gießform Zuleitungen, durch welche das flüssige Metall in den Gießhohlraum eingeleitet werden kann, sowie Hohlräume, sogenannte Speiser, die als Ausgleichsbehälter dienen, um den Volumenverlust, der beim Erstarren des Metalls eintritt, auszugleichen und so einer Lunkerbildung im Gusstück entgegen zu wirken. Dazu sind die Speiser mit dem Gussstück bzw. mit dem gefährdeten Gussstückbereich verbunden und gewöhnlich oberhalb bzw. an der Seite des Gießhohlraums angeordnet. Nach dem Erstarren des Metalls verbleiben in den Speiserhohlräumen sowie in den Zuleitungen noch Metallreste, die vom Werkstück entfernt werden müssen. Dabei ist man bemüht, die Größe dieser Metallreste möglichst gering zu halten und deren Form so auszugestalten, dass sich diese Reste beispielsweise durch Abschlagen möglichst leicht und vollständig entfernen lassen.When manufacturing workpieces in the foundry, liquid metal is poured into a casting mold which has a casting cavity. The mold cavity corresponds substantially to the negative shape of the 'workpiece. Furthermore, the casting mold contains supply lines through which the liquid metal flows into the Pouring cavity can be introduced, as well as cavities, so-called feeders, which serve as expansion tanks to compensate for the loss of volume that occurs when the metal solidifies and thus counteract the formation of voids in the casting. For this purpose, the feeders are connected to the casting or to the endangered casting area and are usually arranged above or on the side of the casting cavity. After the metal has solidified, metal residues remain in the feed cavities and in the feed lines, which must be removed from the workpiece. It is endeavored to keep the size of these metal residues as small as possible and to design their shape so that these residues can be removed as easily and completely as possible, for example by knocking them off.
Zur Herstellung der Gießform wird zunächst eine Modellplatte (bzw. -form) bereitgestellt, welche der Innenkontur des Gießhohlraumes entspricht. An den Stellen, an welchen eine Zuleitung oder ein Speisereinsatz angebracht werden soll, ist meist eine Halteeinrichtung vorgesehen, z.B. ein Dorn zur Fixierung der Lage des Speisereinsatzes oder der Zuleitung. Nachdem diese Speiser und Zuleitungen an der Modellplatte angebracht sind, wird ein Formstoff, in der Regel Formsand, so auf der Modellplatte aufgebracht, dass der Speisereinsatz und die Zuleitungen umhüllt werden. In einem weiteren Schritt wird der Formstoff dann verdichtet, so dass der Speiser und die vorgeformten Zuleitungen vom verdichteten Formstoff eingeschlossen sind.To produce the casting mold, a model plate (or mold) is first provided which corresponds to the inner contour of the casting cavity. A holding device is usually provided at the points at which a supply line or feeder insert is to be attached, e.g. a mandrel to fix the position of the feeder insert or the supply line. After these feeders and feed lines have been attached to the model plate, a molding material, usually molding sand, is applied to the model plate in such a way that the feeder insert and the feed lines are encased. In a further step, the molding material is then compressed so that the feeder and the preformed feed lines are enclosed by the compressed molding material.
Bei der Verdichtung des' Formstoffes werden relativ hohe Verdichtungsdrucke verwendet. Es besteht daher die Gefahr, dass der Speisereinsatz sowie- die weiteren am Modell angebrachten Zuleitungen den beim Verdichten auftretenden Stauchkräften nicht standhalten und zerbrechen. Dadurch können beim Gießvorgang Schwierigkeiten beim Einfüllen des Metalls auftreten und es kann keine kontrollierte Speisung des Gussstücks mehr erfolgen.During the compression of the 'molding material relatively high compaction pressures are used. There is therefore a risk that the feeder insert and the other supply lines attached to the model will not withstand and break the compression forces that occur during compression. This allows during the casting process Difficulties in filling the metal occur and the casting can no longer be fed in a controlled manner.
Man hat versucht, diesem Problem dadurch zu begegnen, dass besonders stabile und dickwandige Einsätze verwendet werden. Diese sind wegen des erhöhten Materialbedarfs allerdings recht teuer.Attempts have been made to counter this problem by using particularly stable and thick-walled inserts. However, these are quite expensive due to the increased material requirements.
Ein anderer Ansatz besteht darin, die beim Formpressen auftretenden Stauchkräfte mittels sogenannter Federdorne aufzunehmen. Federdorne umfassen in der Regel ein röhrenförmiges Element zur Befestigung auf der Modellplatte, eine im röhrenförmigen Element angeordnete Feder und ein auf der Feder ruhendes, in Längsrichtung teleskopartig verschiebbares Dornspitzenelement. Nach der Befestigung des Federdorns auf der Modellplatte wird ein Speisereinsatz aufgesetzt, dessen untere Fläche sich in der Ausgangsanordnung, d.h. vor dem Einfüllen des Formstoffs, in einem bestimmten Abstand zur Modelloberfläche befindet. Beim anschließenden Einfüllen und Verdichten des Formstoffs wird der Speisereinsatz gegen die vom Federdorn ausgeübte Federkraft in Richtung auf die Modelloberfläche bewegt, ohne dass die Unterseite des Speisereinsatzes direkt in Kontakt zur Modelloberfläche gerät. Eine Zerstörung des Speisereinsatzes wird daher auch bei Anwendung hoher Verdichtungskräfte verhindert.Another approach is to absorb the compression forces that occur during compression molding by means of so-called spring mandrels. Spring mandrels generally comprise a tubular element for attachment to the model plate, a spring arranged in the tubular element and a mandrel tip element resting on the spring and telescopically displaceable in the longitudinal direction. After the spring mandrel has been attached to the model plate, a feeder insert is placed, the lower surface of which is in the starting arrangement, i.e. before filling the molding material, at a certain distance from the model surface. During the subsequent filling and compression of the molding material, the feeder insert is moved against the spring force exerted by the spring mandrel in the direction of the model surface without the underside of the feeder insert coming into direct contact with the model surface. Destruction of the feeder insert is therefore prevented even when using high compression forces.
So wird in der DE OS 41 19 192 AI ein federnder Dorn zum Halten von Speisern beschrieben, welcher aus einem Halte- und Führungsteil, einer Feder und einem axial beweglichen Mantel besteht. Der Mantel ist topfförmig- ausgebildet und übergreift Feder und Halte- und Führungsteil.So in DE OS 41 19 192 AI a resilient mandrel for holding feeders is described, which consists of a holding and guiding part, a spring and an axially movable jacket. The jacket is cup-shaped and overlaps the spring and the holding and guiding part.
In der DE 195 03 456 Cl wird eine Anordnung aus einem topfförmi- gen Speiser und einem diesen auf einem Gießmodell mit Abstand zu dessen Oberfläche lagernden Dorn beschrieben. Am Dorn sind ein erster und ein zweiter starr vorgegebener Anschlag für eine ers- te und eine zweite Abstandsposition vorgegeben. In die zweite, der Oberfläche des Gießmodells nahe Abstandsposition gelangt der Speiser beim Verdichten des Formsandes, indem sich im Boden des Speisers durch den von dem Dorn ausgehenden Gegendruck eine Sollbruchstelle öffnet, wodurch der Speiser in die zweite Abstandsposition übergehen kann.DE 195 03 456 C1 describes an arrangement of a pot-shaped feeder and a mandrel that supports it on a casting model at a distance from its surface. A first and a second rigidly predetermined stop for an initial te and a second distance position specified. When compacting the molding sand, the feeder reaches the second spacing position close to the surface of the casting model, in that a predetermined breaking point opens in the bottom of the feeder due to the back pressure emanating from the mandrel, as a result of which the feeder can pass into the second spacing position.
Die Federdorne müssen vor dem Einsetzen der Speisereinsätze zunächst auf der Modellplatte befestigt werden, was aufwändig ist. Ferner lässt sich mit einem Federdorn nur schwer eine präzise angeordnete Abschlagkante verwirklichen. Diese Abschlagkante wird vorgesehen, um die Trennung des Restspeisers, d.h. des nach dem Guss im Speiser verbleibenden Materials, vom Gussstück zu ermöglichen. Der Putzaufwand ist daher im Regelfall recht hoch. Federdorne sind überdies recht teuer und verschleißanfällig.The spring mandrels must first be attached to the model plate before inserting the feeder inserts, which is complex. Furthermore, it is difficult to achieve a precisely arranged tapping edge with a spring mandrel. This cutting edge is provided in order to separate the residual feeder, i.e. of the material remaining in the feeder after the casting, from the casting. The cleaning effort is therefore usually quite high. Spring mandrels are also quite expensive and prone to wear.
Um den Einsatz von Federdornen zu vermeiden, hat man zweiteilige Speisereinsätze entwickelt, bei welchen die beiden Formkörper während des Verdichtens des Formstoffes gegeneinander verschoben werden können und so die in den Speiser eingeleiteten Kräfte abgeführt werden können. So wird in der DE 100 39 519 AI ein Speisereinsatz beschrieben, welcher zumindest zwei entlang einer Speiserlängsachse ineinander verschiebbare Formelemente u fasst, die einen Hohlraum zur Aufnahme flüssigen Metalls umschließen. Am ersten und/oder zweiten Formelement können Halteelement angeordnet sein, über die das erste Formelement das zweite Formelement trägt und die so abtrennbar oder deformierbar sind, dass ein Verschieben der zwei Formelemente ineinander entlang der Speiserlängsachse möglich ist.In order to avoid the use of spring mandrels, two-part feeder inserts have been developed in which the two molded bodies can be displaced against one another during the compression of the molding material and the forces introduced into the feeder can thus be dissipated. For example, DE 100 39 519 AI describes a feeder insert which comprises at least two molded elements u which can be displaced into one another along a longitudinal axis of the feeder and which enclose a cavity for holding liquid metal. Holding elements can be arranged on the first and / or second shaped element, via which the first shaped element carries the second shaped element and which can be separated or deformed in such a way that the two shaped elements can be shifted into one another along the longitudinal axis of the feeder.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen Einsatz zum Einsetzen in eine beim Gießen von Metallen verwendete, einen Gießhohlraum aufweisende Gießform zur Verfügung zu stellen, welcher die beim Verdichten des Formstoffs auftretenden Kräften ohne Zerstörung aufnehmen oder diesen standhalten kann und der einfach und günstig herzustellen ist. Ferner sollte es zumindest bei einer bevorzugten Aufführungsform des Speisereinsatzes möglich sein, eine Abschlagkante vorzusehen, welche die präzise Abtrennung beispielsweise eines Restspeisers vom Gussstück ermöglicht.The invention had for its object to provide an insert for insertion into a casting mold used in the casting of metals and having a casting cavity, which can absorb or withstand the forces occurring during the compression of the molding material without destruction and which is simple and inexpensive to manufacture. Furthermore, it should be possible, at least in a preferred embodiment of the feeder insert, to provide a tapping edge which enables the precise separation, for example, of a residual feeder from the casting.
Diese Aufgabe wird durch einen Einsatz mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by an insert with the features of claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
Der erfindungsgemäße Einsatz zum Einsetzen in eine beim Gießen von Metallen verwendete, einen Gießhohlraum aufweisende Gießform umfasst einen sich entlang einer Korpuslängsachse erstreckenden, einen Korpushohlraum aufweisenden Korpus. Der Korpus umfasst zunächst zumindest einem ersten Formkörper, welcher eine Verbindungsöffnung aufweist, durch welche der Korpushohlraum mit dem Gießhohlraum verbindbar ist. Auf der der Verbindungsöffnung gegenüberliegenden Seite weist der erste Formkörper eine zweite Öffnung auf. Der Korpus umfasst weiter einen zweiten Formkörper, welcher auf der Seite der zweiten Öffnung auf dem ersten Formkörper aufgesetzt ist oder an diesen angrenzt. Erfindungsgemäß ist dabei der erste Formkörper als Energieaufnahmeeinrichtung ausgebildet. Bei dem erfindungsgemäßen Einsatz werden also die beim Verdichten des Formstoffs auf den Einsatz ausgeübten Kräften vom ersten Formkörper aufgenommen und die eingeleitete Energie dadurch vernichtet. Dies kann beispielsweise erfolgen, indem der erste Formkörper zerbricht oder zersplittert. Bevorzugt ist jedoch, dass die Energieaufnahme eine Verformung des ersten Formkörpers bewirkt. Dazu ist in einer besonders bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass der erste Formkörper ein Deformationselement aufweist oder darstellt.The insert according to the invention for insertion into a casting mold having a casting cavity used in the casting of metals comprises a body which extends along a longitudinal axis of the body and has a body cavity. The body initially comprises at least one first molded body which has a connection opening through which the body cavity can be connected to the casting cavity. The first molded body has a second opening on the side opposite the connecting opening. The body further comprises a second molded body, which is placed on the side of the second opening on the first molded body or adjoins the latter. According to the invention, the first molded body is designed as an energy absorption device. In the use according to the invention, the forces exerted on the insert during the compression of the molding material are thus absorbed by the first molded body and the energy introduced is thereby destroyed. This can be done, for example, by the first molded body breaking or splintering. However, it is preferred that the energy absorption causes the first molded body to deform. For this purpose, it is provided in a particularly preferred embodiment that the first molded body has or represents a deformation element.
Das Deformationselement kann in vielgestaltiger Weise ausgeformt sein. Beispielsweise kann der erste Formkörper eine röhrenartige Form aufweisen, auf deren oberer Seite der zweite Formkörper aufgesetzt ist. Wird in Richtung der Längsachse des Formkörpers bzw. der Korpuslängsachseeine Kraft ausgeübt, kann der zweite Formkörper in Richtung der Längsachse zur Modellplatte hin verschoben werden. Um den ersten, unteren Formkörper kann das Deformationselement dann z.B. in Form einer Manschette gelegt sein, die sich beispielsweise an der Fläche des Modells, einem auf der Außenseite des ersten Formkörpers vorgesehenen Widerlager oder auch auf dem Sockel eines Feder- oder Zentrierdorns abstützt. Der erste Formkörper umfasst bei dieser Ausführungsform also ein getrennt von diesem angeordnetes Deformationselement. Beim Verdichten des Formstoffs wird der zweite Formkörper zunächst nach unten bewegt bis er am oberen Abschluss des Deformationselements zur Anlage gelangt. Wird der zweite Formkörper nun weiter in Richtung auf die Modellplatte bewegt, führt dies zu einer Verformung des Deformationselements. Die Verformung erfolgt unter Energieaufnahme, wobei die Parameter des Deformationselements so gewählt sind, dass eine Zerstörung des zweiten Formkörpers durch die beim Verdichten einwirkenden Kräfte verhindert wird.The deformation element can be shaped in a variety of ways. For example, the first molded body can have a tubular shape, on the upper side of which the second molded body is placed. If a force is exerted in the direction of the longitudinal axis of the molded body or the longitudinal axis of the body, the second molded body can be displaced in the direction of the longitudinal axis towards the model plate. The deformation element can then e.g. be placed in the form of a sleeve, which is supported, for example, on the surface of the model, an abutment provided on the outside of the first molded body or also on the base of a spring or centering mandrel. In this embodiment, the first molded body thus comprises a deformation element arranged separately from it. When the molding material is compacted, the second molding is first moved downwards until it comes to rest on the upper end of the deformation element. If the second molded body is now moved further towards the model plate, this leads to a deformation of the deformation element. The deformation takes place with the absorption of energy, the parameters of the deformation element being selected such that destruction of the second shaped body by the forces acting during compression is prevented.
Bei einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Deformationselement einen integralen Bestandteil des ersten Formkörpers bildet. Um die Einleitung der Kräfte, welche beim Verdichten des Formstoffs auf den Einsatz einwirken, in den ersten Formkörper zu ermöglichen, ist dann bevorzugt vorgesehen, dass sich der zweite Formkörper auf dem ersten Formkörper abstützt. Beim Verdichten des Formstoffs bewegt sich daher der zweite Formkörper nicht entlang der Längsachse über den ersten Formkörper hinweg, sondern staucht diesen zusammen. Zwischen dem zweiten und ersten Formkörper besteht daher vorzugsweise eine starre Verbindung, so dass eine effiziente Einleitung der Kräfte aus dem zweiten Formkörper in den ersten Formkörper möglich ist.In another embodiment it is provided that the deformation element forms an integral part of the first molded body. In order to enable the introduction of the forces which act on the insert during the compression of the molding material into the first molding, it is then preferably provided that the second molding is supported on the first molding. When the molding material is compacted, the second molding therefore does not move along the longitudinal axis over the first molding, but compresses it. There is therefore preferably a rigid connection between the second and first shaped bodies, so that an efficient introduction of the forces from the second shaped body into the first shaped body is possible.
Bevorzugt ist der erste Formkörper in der Weise ausgestaltet, dass er in seiner Gesamtheit verformbar ist. Die beim Verdichten des Formstoffs auf den ersten Formkörper ausgeübten Kräfte führen dann zu einer Stauchung des ersten Formkörpers, wodurch die Wände des ersten Formkörpers verformt bzw. verbogen werden.The first molded body is preferably designed in such a way that it can be deformed in its entirety. The forces exerted on the first shaped body during the compression of the molding material then lead to a compression of the first shaped body, as a result of which the walls of the first shaped body are deformed or bent.
Bevorzugt ist der erste Formkörper in der Weise ausgestaltet, dass die äußere Umhüllende eine im Wesentlichen rohrförmige oder schüsseiförmige Gestalt aufweist. Unter einer rohrförmigen Gestalt wird dabei ein Zylinder verstanden, dessen Querschnitt sich jedoch auch in Richtung auf die Verbindungsöffnung hin verkleinern kann, sodass sich an einen zylinderförmigen Abschnitt ein sich verjüngender Abschnitt anschließt. Unter einer schüsseiförmigen Gestalt wird eine Form verstanden, bei welcher der äußere Umfang des ersten Formkörpers ausgehend von der Seite auf welcher der zweite Formkörper auf den ersten Formkörper aufgesetzt werden kann, in Richtung der Korpusachse zur Seite der Verbindungsöffnung hin abnimmt. Je nach dem Grad, mit welchem der äußere Durchmesser abnimmt, ergibt sich eine eher bauchige oder eine trichterförmige Gestalt. Unter einer Umhüllenden wird eine Fläche verstanden, welche die jeweils am weitesten Außen liegenden Punkte des ersten Formkörpers verbindet.The first molded body is preferably designed in such a way that the outer envelope has an essentially tubular or bowl-shaped shape. A tubular shape is understood to mean a cylinder, the cross section of which can, however, also decrease in the direction of the connection opening, so that a tapered section adjoins a cylindrical section. A bowl-shaped shape is understood to mean a shape in which the outer circumference of the first molded body, starting from the side on which the second molded body can be placed on the first molded body, decreases in the direction of the body axis toward the side of the connection opening. Depending on the degree to which the outer diameter decreases, the result is a rather bulbous or funnel-shaped shape. An envelope is understood to mean a surface that connects the most outer points of the first shaped body.
Während des Verdichtens des Formstoffes soll sich der zweite Formkörper im Wesentlichen lediglich entlang der Korpuslängsachse in Richtung auf die Modellplatte bewegen. Es soll dabei ins- besondere verhindert werden, dass die Korpuslängsachse aus der Senkrechten zur Modellplatte weggekippt wird und somit die Position des Einsatzes bzw. des Korpushohlraums in der fertigen Gießform nicht mehr kontrolliert werden kann. Bevorzugt wird daher der erste Formkörper in der Weise. ausgestaltet, dass ein kontrolliertes Stauchen ermöglicht wird. In einer bevorzugten Ausführungsform sind daher in der Wand des ersten Formkörpers Sollknickstellen vorgesehen. Diese Sollknickstellen können beispielsweise dadurch erzeugt werden, dass in der Wand des ersten Formkörpers Furchen eingebracht werden. Besteht der erste Formkörper beispielsweise aus Stahlblech, können entlang des Umfangs des ersten Formkörpers Vertiefungen eingeprägt werden, sodass der erste Formkörper an diesen Stellen eine verminderte Wandstärke aufweist. Ferner erhält die Oberfläche des ersten Formkörpers durch das Prägen eine leicht unregelmäßige Struktur. Wird nun in Richtung der Korpuslängsachse Druck auf den ersten Formkörper ausgeübt, knickt dieser an den Sollknickstellen ein und wird in' kontrollierter Weise deformiert.During the compression of the molding material, the second molding should essentially only move along the longitudinal axis of the body in the direction of the model plate. It should In particular, it can be prevented that the longitudinal axis of the body is tilted away from the vertical to the model plate and the position of the insert or the body cavity in the finished casting mold can no longer be checked. The first molded body in the manner is therefore preferred. designed that a controlled upsetting is made possible. In a preferred embodiment, predetermined kinks are therefore provided in the wall of the first molded body. These predetermined kinks can be generated, for example, by making furrows in the wall of the first molded body. If the first molded body consists of sheet steel, for example, depressions can be embossed along the circumference of the first molded body, so that the first molded body has a reduced wall thickness at these locations. Furthermore, the surface of the first shaped body is given a slightly irregular structure by the embossing. If pressure is now exerted on the first molded body in the direction of the longitudinal axis of the body, it bends at the predetermined kink locations and is deformed in a controlled manner.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Deformationselement als eine Art Faltenbalg ausgestaltet ist. Der Faltenbalg umfasst einzelne Segmente, die vorzugsweise bereits geneigt zur Korpuslängsachse angeordnet sind. Es können jedoch auch entsprechende Sollknickstellen vorgesehen sein, z.B. durch eine geringere Materialstärke an den entsprechenden Stellen des ersten Formkörpers. Besonders bevorzugt sind zumindest zwei Sollknickstellen untereinander jeweils ringförmig entlang des Umfangs des ersten Formkörpers vorgesehen. Wirkt beim Verdichten des Formstoffes eine Kraft auf den Korpus ein, die entlang der Korpuslängsachse bzw. entlang der Senkrechten zur Modellplatte verläuft, wird der Faltenbalg ziehharmonikaartig zusammengedrückt. Dadurch kann der Volumenverlust der Gießform, welcher durch das Verdichten des Formstoffes bewirkt wird, aufgefangen werden. Ferne kann der Faltenbalg auch eingeleitete Energie aufnehmen, indem er aus einem Material hergestellt wird, welches deformierbar ist und der Deformation einen gewissen Widerstand entgegensetzt.It is preferably provided that the deformation element is designed as a type of bellows. The bellows comprises individual segments, which are preferably already inclined to the longitudinal axis of the body. However, corresponding predetermined kink points can also be provided, for example due to a lower material thickness at the corresponding points on the first molded body. In a particularly preferred manner, at least two predetermined kinks are provided in a ring shape along the circumference of the first molded body. If a force acts on the body when the molding material is compacted, which runs along the longitudinal axis of the body or along the perpendicular to the model plate, the bellows is compressed like an accordion. This can reduce the volume of the mold caused by the compression of the Molding material is caused to be caught. The bellows can also absorb energy introduced by being made of a material that is deformable and offers a certain resistance to the deformation.
Der Faltenbalg umfasst einzelne Segmente, an deren Verbindung jeweils ein Knick (oder eine Sollknickstelle, vgl. oben) ausgebildet ist. Im Zustand vor der Verdichtung sind die' Segmente bevorzugt jeweils in einem Winkel von 0° bis 80° in Bezug auf die Korpuslängsachse geneigt, vorzugsweise 5° bis 60°, insbesondere 15° bis 50°. Dies ermöglicht, dass der Faltenbalg in kontrollierter Weise und gleichmäßig zusammengepresst wird.The bellows comprises individual segments, at the connection of which a kink (or a predetermined kink, see above) is formed. In the state before compression, the segments are preferably inclined at an angle of 0 ° to 80 ° with respect to the longitudinal axis of the body, preferably 5 ° to 60 °, in particular 15 ° to 50 °. This enables the bellows to be compressed in a controlled manner and evenly.
Der Faltenbalg kann beispielsweise rohrförmig oder auch schüsseiförmig ausgestaltet sein. Bei einem rohrförmigen Faltenbalg weist der erste Formkörper an den Stellen der Knicke jeweils den gleichen Durchmesser auf, sodass sich eine rohrförmige Umhüllende ergibt, wenn die Knicke jeweils eine äußere Fläche definieren. Bei einer schüsseiförmigen Ausführungsform nimmt der Durchmesser des ersten Formkörpers an den Stellen der Knicke jeweils treppenartig ab. Ist der Betrag der Abnahme zwischen zwei Knicken jeweils konstant, ergibt sich eine trichterförmige Umhüllende, wenn die Knicke durch eine Fläche verbunden werden. Nimmt der Betrag, um welchen der Durchmesser an Stellen der Knicke jeweils abnimmt, zu, so ergibt sich eine eher bauchige Form der Umhüllenden.The bellows can be tubular or bowl-shaped, for example. In the case of a tubular bellows, the first shaped body has the same diameter at the locations of the bends, so that a tubular envelope results when the bends each define an outer surface. In the case of a bowl-shaped embodiment, the diameter of the first shaped body decreases in a step-like manner at the points of the kinks. If the amount of decrease between two kinks is constant, a funnel-shaped envelope results if the kinks are connected by a surface. If the amount by which the diameter decreases in each case at the points of the kinks increases, this results in a rather bulbous shape of the envelope.
Ferner sind die Segmente bevorzugt in der Weise bemessen, dass die Ausdehnung der Segmente zwischen Knicken des Faltenbalgs zwischen 0,1 und 30 %, vorzugsweise 1 und 20 %, der Ausdehnung des Faltenbalgs in Richtung der Korpuslängsachse beträgt, vorzugsweise zwischen 1 und 10 %. Bei der oben beschriebenen schüsseiförmigen Ausführungsform des Faltenbalgs, was zu einer treppenartigen Form des Faltenbalgs führt, umfasst der als Deformationselement wirkende Faltenbalg vorzugsweise weniger als 5 Stufen. Eine Stufe wird dabei jeweils aus zwei Segmenten gebildet, wobei eines vorzugsweise parallel zur Korpusachse und eines vorzugsweise senkrecht zur Korpusachse angeordnet ist. Die Stufen können dabei jeweils die gleiche Höhe bzw. die gleiche Ausdehnung senkrecht zur Korpuslängsachse aufweisen. In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Einsatzes wiesen die Stufen des Faltenbalgs jedoch jeweils unterschiedliche Höhen auf, wobei der näher an der Verbindungsöffnung angeordneten Stufen eine größere Höhe aufweisen als die näher an der zweiten Öffnung angeordneten Stufen. Vorzugsweise weist die am nächsten zur Verbindungsöffnung angeordnete Stufe die größte Höhe der Stufen auf. Die Höhe der Stufen entspricht der Ausdehnung der Segmente, welche parallel zur Korpuslängsachse angeordnet sind. Die Ausdehnung der senkrecht zur Korpuslängsachse angeordneten Segmente nimmt in ein er Ausführungsform der Erfindung von der Seite der zweiten Öffnung zur Seite der Verbindungsöffnung hin zu. Damit kann der Verlauf der Verformung des ersten Formkörpers gesteuert werden.Furthermore, the segments are preferably dimensioned such that the expansion of the segments between kinks of the bellows is between 0.1 and 30%, preferably 1 and 20%, the expansion of the bellows in the direction of the body longitudinal axis, preferably between 1 and 10%. In the bowl-shaped embodiment of the bellows described above, which leads to a step-like shape of the bellows, the bellows acting as a deformation element preferably comprises fewer than 5 steps. A step is in each case formed from two segments, one preferably being arranged parallel to the body axis and one preferably perpendicular to the body axis. The steps can each have the same height or the same extent perpendicular to the longitudinal axis of the body. In one embodiment of the insert according to the invention, however, the steps of the bellows each have different heights, the steps arranged closer to the connecting opening having a greater height than the steps arranged closer to the second opening. The step closest to the connection opening preferably has the greatest height of the steps. The height of the steps corresponds to the expansion of the segments, which are arranged parallel to the longitudinal axis of the body. In one embodiment of the invention, the expansion of the segments arranged perpendicular to the longitudinal axis of the body increases from the side of the second opening to the side of the connecting opening. The course of the deformation of the first shaped body can thus be controlled.
Die Ausdehnung des Faltenbalgs in Richtung der Korpuslängsachse beträgt in einer Ausführungsform der Erfindung zwischen 20 und 80% der Höhe des ersten Formkörpers bzw. Deformationselements. Die Höhe des ersten Formkörpers entspricht der maximalen Ausdehnung des ersten Formkörpers in Richtung der Korpuslängsachse.In one embodiment of the invention, the expansion of the bellows in the direction of the longitudinal axis of the body is between 20 and 80% of the height of the first molded body or deformation element. The height of the first shaped body corresponds to the maximum extent of the first shaped body in the direction of the longitudinal axis of the body.
Eine Ausgestaltung des Deformationselements in Form eines Faltenbalgs ist zwar bevorzugt. Jedoch sind auch andere Ausgestaltungen des Deformationselements möglich. So können beispielsweise einzelne Vertiefungen, Knicke, oder Öffnungen im Material des ersten Formkörpers vorgesehen werden, welche ein kontrolliertes Stauchen des ersten Formkörpers ermöglichen. Insbesondere bei einer Ausführungsform des Deformationselementes als Manschette, die um den ersten Formkörper angeordnet wird, ist es beispielsweise möglich, die Manschette aus einem gelochten Material, z.B. einem gelochten Blechstreifen herzustellen. Durch das Einbringen von Löchern wird die Stabilität des Streifens erniedrigt, sodass dieser, wenn in Richtung der Ebene des Streifens Druck auf diesen ausgeübt wird, der Streifen beim Deformieren in kontrollierter Weise zusammengedrückt wird. Da kein Formsand in den Korpushohlraum gelangen soll, ist eine solche Ausführungsform in Verbindung mit einem ersten Formkörper sinnvoll, der den Korpushohlraum gegenüber dem umgebenden Sand abdichtet.An embodiment of the deformation element in the form of a bellows is preferred. However, other configurations of the deformation element are also possible. For example, individual depressions, kinks, or openings can be provided in the material of the first molded body, which provide a controlled Allow upsetting of the first shaped body. In particular, in one embodiment of the deformation element as a sleeve, which is arranged around the first molded body, it is possible, for example, to manufacture the sleeve from a perforated material, for example a perforated sheet metal strip. By introducing holes, the stability of the strip is reduced, so that when pressure is exerted on the strip in the direction of the plane of the strip, the strip is compressed in a controlled manner when deformed. Since no molding sand should get into the body cavity, such an embodiment is useful in conjunction with a first molding which seals the body cavity from the surrounding sand.
Der erste Formkörper ist vorzugsweise aus einem irreversibel deformierbaren Material ausgebildet. Dadurch kann Energie, die beim Stauchen des ersten Formkörpers eingeleitet wird, aufgenommen und vernichtet werden. Die Materialien, welche für die Herstellung des ersten Formkörpers geeignet sind, sind an sich vielfältig. So kann der erste Formkörper beispielsweise aus Pappe, wie Wellpappe, Kunststoff, beispielsweise auch Polymerschaum, wie Polystyrolschaum, Holz, Verbundwerkstoffen, beispielsweise faserverstärkte Kunststoffe oder Metall/Kunststoff- Verbundwerkstoffe hergestellt sein.The first molded body is preferably formed from an irreversibly deformable material. As a result, energy which is introduced when the first shaped body is compressed can be absorbed and destroyed. The materials which are suitable for the production of the first shaped body are varied in themselves. For example, the first molded body can be made from cardboard, such as corrugated cardboard, plastic, for example also polymer foam, such as polystyrene foam, wood, composite materials, for example fiber-reinforced plastics or metal / plastic composite materials.
Nach einer weiteren Ausführungsform können erster und zweiter Formkörper auch miteinander verbunden sein, beispielsweise durch eine Verklebung. Es ist aber auch möglich, den ersten und zweiten Formköper zusammen als ein Stück auszubilden.According to a further embodiment, the first and second shaped bodies can also be connected to one another, for example by gluing. However, it is also possible to form the first and second molded bodies together as one piece.
Besonders bevorzugt wird als deformierbares Material jedoch Metall verwendet und hierbei insbesondere bevorzugt Stahlblech. Auch möglich sind beispielsweise aluminium- oder magnesiumhalti- ge Werkstoffe. Metalle, insbesondere Stahl, können einfach in eine annähernd beliebige Gestalt geformt werden. Sie sind irreversibel deformierbar und können bei der Deformierung Kraft aufnehmen und dadurch Energie vernichten. Die Eigenschaften des ersten Formkörpers können dabei beispielsweise durch die Wandstärke oder die verwendete Metall- bzw. Stahlsorte innerhalb weiter Bereiche variiert werden.However, metal is particularly preferably used as the deformable material, and steel sheet is particularly preferred. Materials containing aluminum or magnesium, for example, are also possible. Metals, especially steel, can simply be in an almost arbitrary shape can be formed. They are irreversibly deformable and can absorb force during the deformation and thereby destroy energy. The properties of the first shaped body can be varied within wide ranges, for example by the wall thickness or the type of metal or steel used.
Besonders bevorzugt wird ein Stahl verwendet, welcher einen Kohlenstoffgehalt von mindestens 0,05 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 0,07, bevorzugt mindestens 0,1 Gew.-% und insbesondere bevorzugt zumindest 0,12 Gew.-% beträgt. Stahl besitzt im Vergleich zu Gusseisen einen höheren Schmelzpunkt. Wird der erfindungsgemäße Einsatz zum Gießen von Gusseisen verwendet, schmilzt der aus Stahl gefertigte erste Formkörper daher nicht sofort beim Kontakt mit dem flüssigen Eisen. Es findet zunächst eine Erweichung des Stahlblechs statt und anschließend ein langsames Auflösen im aus dem Speisereinsatz nachfließenden Gusseisen. Da Stahl einen geringeren Kohlenstoffgehalt aufweist als Gusseisen, wird der im Gusseisen enthaltene Kohlenstoff in den an den ersten Formkörper anschließenden Bereichen des Gusstücks verdünnt. Dadurch ergibt sich in diesen Bereichen eine verstärkte Neigung zur Lunkerbildung. Durch die erfindungsgemäße Maßnahme, den Kohlenstoffgehalt des Stahls heraufzusetzen, wird diese Verdünnungswirkung herabgesetzt und damit die Lunkerbildung zurückgedrängt. Der Kohlenstoffgehalt des Stahls wird vorzugsweise möglichst hoch gewählt . Um noch eine ausreichende Verformbarkeit insbesondere bei der Herstellung des ersten Formkörpers, beispielsweise durch Tiefziehen, zu gewährleisten, wird der Kohlenstoffgehalt jedoch vorzugsweise geringer als 0,7 Gew.-%, vorzugsweise geringer als 0,6 Gew.-% gewählt.A steel is particularly preferably used which has a carbon content of at least 0.05% by weight, preferably at least 0.07, preferably at least 0.1% by weight and particularly preferably at least 0.12% by weight. Steel has a higher melting point than cast iron. If the insert according to the invention is used for casting cast iron, the first shaped body made of steel does not melt immediately upon contact with the liquid iron. The steel sheet is first softened and then slowly dissolved in the cast iron that flows from the feeder insert. Since steel has a lower carbon content than cast iron, the carbon contained in the cast iron is diluted in the regions of the casting which adjoin the first shaped body. This results in an increased tendency to form voids in these areas. The measure according to the invention to increase the carbon content of the steel reduces this dilution effect and thus suppresses the formation of voids. The carbon content of the steel is preferably chosen to be as high as possible. In order to ensure sufficient deformability, in particular during the production of the first shaped body, for example by deep drawing, the carbon content is preferably chosen to be less than 0.7% by weight, preferably less than 0.6% by weight.
Ein Weiteres bevorzugtes Material für die Herstellung des ersten Formkörpers ist Pappe, Holz oder Holzverbundstoffe. Diese Mate- rialien Verbrennen beim Kontakt mit dem flüssigen Metall, wobei, jedoch eine geringe Gasentwicklung beobachtet wird. Bei dieser Ausführungsform des ersten Formkörpers wird für die Befestigung des erfindungsgemäßen Einsatzes am Modell jedoch vorzugsweise ein Federdorn verwendet, da Pappe beim Verformen nur geringe mengen an Energie aufnehmen kann.Another preferred material for the production of the first molded body is cardboard, wood or wood composites. This mate rialien burning on contact with the liquid metal, whereby , however, a small gas evolution is observed. In this embodiment of the first molded body, however, a spring mandrel is preferably used for attaching the insert according to the invention to the model, since cardboard can only absorb small amounts of energy when deformed.
Die Wandstärke des ersten Formkörpers wird in Abhängigkeit vom eingesetzten Material geeignet gewählt. Die Wandstärke beträgt vorzugsweise zwischen 0,1 und 3 mm, insbesondere bevorzugt 0,2 bis 1,5 mm. Bei Verwendung von Stahlblech wird die Wandstärke vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 1,5 mm, insbesondere bevorzugt 0,2 bis 0,8 mm gewählt. Bei Verwendung von Pappe, Holz oder Kunststoffen beträgt die Wandstärke vorzugsweise 0,1 bis 3 mm, bevorzugt 0,5 bis 1,5 mm.The wall thickness of the first molded body is suitably chosen depending on the material used. The wall thickness is preferably between 0.1 and 3 mm, particularly preferably 0.2 to 1.5 mm. When using sheet steel, the wall thickness is preferably selected in the range from 0.1 to 1.5 mm, particularly preferably 0.2 to 0.8 mm. When using cardboard, wood or plastics, the wall thickness is preferably 0.1 to 3 mm, preferably 0.5 to 1.5 mm.
Um Metallreste, die nach dem Gießen in den Hohlräumen der Einsätze verbleiben, leicht vom Werkstück abtrennen zu können, verjüngt sich der erste Formkörper bevorzugt in Richtung auf die Verbindungsöffnung hin. Nach dem Entfernen der Gießform weist dass Werkstück an dieser Stelle dann eine Einschnürung auf. Dies ermöglicht ein präzises und einfaches Abschlagen der Metallreste und verringert den Putzaufwand erheblich.In order to be able to easily separate metal residues that remain in the cavities of the inserts after casting from the workpiece, the first molded body preferably tapers in the direction of the connection opening. After removal of the casting mold, the workpiece then has a constriction at this point. This enables the metal residues to be knocked off precisely and easily and considerably reduces the amount of cleaning required.
Wie bereits weiter oben erläutert, sollen bei einer Ausführungs- form des erfindungsgemäßen Einsatzes die auf den zweiten Formkörper einwirkenden Kräfte, die beim Verdichten des Formstoffes auftreten, in den ersten Formkörper eingeleitet werden und dort durch eine Deformierung des ersten Formkörpers aufgefangen werden. Dadurch wird eine Beschädigung des zweiten Formkörpers vermieden. Um eine vollständige und gleichmäßige Einleitung der auf den zweiten Formkörper wirkenden Kräfte in den ersten Formkörper zu ermöglichen, ist in einer bevorzugten Ausführungsform vorge- sehen, dass der erste Formkörper zur Abstützung des zweiten Formkörpers eine ringförmige Abstützflache aufweist.As already explained above, in one embodiment of the insert according to the invention, the forces acting on the second molded body, which occur when the molding material is compacted, are to be introduced into the first molded body and are absorbed there by deformation of the first molded body. This prevents damage to the second molded body. In order to enable complete and uniform introduction of the forces acting on the second molded body into the first molded body, in a preferred embodiment see that the first molded body for supporting the second molded body has an annular support surface.
Der erfindungsgemäße Einsatz kann an sich direkt auf der Modellplatte aufgesetzt werden, indem beispielsweise die am ersten Formkörper vorgesehene Verbindungsöffnung in der Weise ausgestaltet wird, dass eine zuverlässige Fixierung des Einsatzes auf der Modellplatte möglich ist. Um eine Kippen des Korpus während des Einfüllens und des Verdichtens des Formstoffes zu verhindern, kann es jedoch sinnvoll sein, einen Zentrierdorn vorzusehen, auf welchen der erfindungsgemäße Einsatz aufgesetzt wird. In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Einsatzes kann dabei vorgesehen sein, dass der zweite Formkörper eine Zentrier- ausnehmung zur Aufnahme eines Zentrierdorns aufweist.The insert according to the invention can itself be placed directly on the model plate, for example by designing the connection opening provided on the first molded body in such a way that the insert can be reliably fixed on the model plate. In order to prevent the body from tipping over during the filling and compacting of the molding material, it may, however, be useful to provide a centering mandrel on which the insert according to the invention is placed. In one embodiment of the insert according to the invention it can be provided that the second molded body has a centering recess for receiving a centering mandrel.
Der erfindungemäße Einsatz kann an sich in beliebiger Weise ausgeformt sein und beispielsweise in der fertigen Gießform eine Zuleitung für das flüssige Metall in den Gießformhohlraum bilden. Der Ausdruck "Einsatz" soll daher allgemein jegliches an die Gussform bzw. das Modell an- bzw. aufformbare Element umfassen, wie insbesondere Hülsen, Trichter- oder Filterelemente, oder auch Speiser und dergleichen. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Einsatzes kommen besonders zur Geltung, wenn der Einsatz als Speisereinsatz ausgestaltet ist.The erfindungemäße insert may be formed to be in any way and form, for example in the finished mold a supply line for the liquid metal into the mold cavity. The term “insert” should therefore generally include any element that can be molded or molded onto the casting mold or the model, such as in particular sleeves, funnel or filter elements, or also feeders and the like. The advantages of the insert according to the invention are particularly evident when the insert is designed as a feeder insert.
Die Erfindung wird im Weiteren unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying figures. Show:
Figur 1: einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Einsatz, wobei dieser als Speisereinsatz ausgebildet ist;1 shows a longitudinal section through an insert according to the invention, this being designed as a feeder insert;
Figur 2 : einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform des ersten Formkörpers, wobei dieser eine rohrförmige Gestalt aufweist; Figur 3 : einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform des ersten Formkörpers, wobei dieser eine schüsseiförmige Gestalt aufweist.FIG. 2 shows a longitudinal section through an embodiment of the first molded body, the latter having a tubular shape; Figure 3: a longitudinal section through an embodiment of the first molded body, which has a bowl-shaped shape.
Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Einsatz, wobei dieser als Speisereinsatz ausgestaltet ist. Die Darstellung zeigt einen Zustand, wie er nach der Montage des Speisereinsatzes auf der Modellplatte, jedoch vor dem Einfüllen des Formstoffes vorliegt. Auf einer Modellplatte 1 ist ein Federdorn 2 befestigt, über welchen ein erfindungsgemäßer Speisereinsatz 3 gestülpt ist. Der Korpus des Speisereinsatzes 3 umfasst einen ersten Formkörper 4 sowie einen zweiten Formkörper 5. Erster Formkörper 4 und zweiter Formkörper 5 bilden gemeinsam einen Speiserhohlraum 6 (Korpushohlraum) aus, der sich entlang einer Speiserlängsachse 7 (korpuslängsachse) erstreckt. Der erste Formkörper 4 umfasst einen Abschnitt, der als Deformationselement 8 ausgebildet ist sowie einen Abschnitt 9, in welchem sich der erste Formkörper 4 zur Verbindungsöffnung 10 hin verjüngt. Das ' Deformationselement 8 ist in Form eines Faltenbalgs ausgebildet und nimmt etwa 60% der Höhe des ersten Formkörpers 4 ein. Der erste Formkörper 4 kann beispielsweise aus Metall, insbesondere Stahlblech, Pappe oder Kunststoff ausgebildet sein. Auf dem ersten Formkörper 4 ist ein zweiter Formkörper 5 aufgesetzt, der hier als Speiserköpf ausgebildet ist. Dieser hat eine topfförmige Gestalt und weist an seinem unteren Abschluss eine Öffnung 110 auf, über welche zur Ausbildung des Speiserhohlraums 6 eine Verbindung zum Innenraum des ersten Formkörpers 4 hergestellt wird. Der zweite Formkörper 5 ist aus einem feuerfesten Material ausgebildet und kann isolierend oder auch exotherm sein. Der zweite Formkörper 5 wird aus den für Speiser üblichen Materialien hergestellt, beispielsweise Sand, Fasern oder mineralischen Hohlkugeln, die über ein geeignetes Bindemittel, wie Wasserglas, verbunden sind. Um einen exothermen Speiser zu erhalten, kann diesem Material beispielsweise auch noch ein oxi- dierbares Metall, z.B. Aluminium oder Magnesium, sowie ein Oxi- dationsmittel, z.B. Salpeter, zugemischt sein. Die Wandstärke des ersten Formkörpers 5 ist in dem für Speiser üblichen Bereich gewählt, so dass die gegebenenfalls gewünschten isolierenden Eigenschaften bzw. die geforderte mechanische Stabilität erreicht wird. Der zweite Formkörper 5 kann mit den dem Fachmann für die Herstellung von Speisern geläufigen Verfahren hergestellt werden.Figure 1 shows a longitudinal section through an insert according to the invention, which is designed as a feeder insert. The illustration shows a state as it is after the installation of the feeder insert on the model plate, but before the molding material is filled in. A spring mandrel 2 is fastened on a model plate 1, over which a feeder insert 3 according to the invention is placed. The body of the feeder insert 3 comprises a first molded body 4 and a second molded body 5. The first molded body 4 and the second molded body 5 together form a feeder cavity 6 (body cavity) which extends along a longitudinal axis 7 of the feeder (longitudinal axis of the body). The first molded body 4 comprises a section which is designed as a deformation element 8 and a section 9 in which the first molded body 4 tapers towards the connection opening 10. The ' deformation element 8 is designed in the form of a bellows and takes up approximately 60% of the height of the first molded body 4. The first molded body 4 can be formed, for example, from metal, in particular sheet steel, cardboard or plastic. A second molded body 5, which is designed here as a feeder head, is placed on the first molded body 4. This has a pot-shaped shape and has an opening 110 at its lower end, via which a connection to the interior of the first shaped body 4 is made to form the feed cavity 6. The second molded body 5 is made of a refractory material and can be insulating or exothermic. The second molded body 5 is made from the usual materials for feeders, for example sand, fibers or mineral hollow spheres, which have a suitable binder, such as Water glass, are connected. In order to obtain an exothermic feeder, an oxidizable metal, for example aluminum or magnesium, and an oxidizing agent, for example saltpetre, can also be added to this material. The wall thickness of the first molded body 5 is selected in the range customary for feeders, so that the insulating properties or mechanical stability that may be required is achieved. The second molded body 5 can be produced using the methods familiar to the person skilled in the art for the production of feeders.
Erster und zweiter Formkörper 4, 5 können beispielsweise durch eine Verklebung miteinander verbunden sein und als fertiger Speiser bezogen werden. Es ist aber auch möglich, ersten Formkörper 4 und zweiten Formkörper 5 getrennt zu lagern und erst bei der Herstellung der Gießform zu vereinigen. In der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform ist ein Federdorn 2 vorgesehen, um das Speiserelement 3 in seiner Lage zu fixieren und gegen Verkippen abzusichern. Es ist nicht unbedingt erforderlich einen Federdorn zur Fixierung der Lage des Speisereinsatzes 3 zu verwenden. Es ist beispielsweise auch ausreichend, einen Zentrierdorn vorzusehen. Dieser verläuft im Wesentlichen entlang der Speiserlängsachse 7, um dann den zweiten Formkörper 5 an dessen oberer Wand zu durchstoßen. Dazu kann im zweiten Formkörper 5 an der Oberseite entsprechend eine Zentrieröffnung (nicht dargestellt) vorgesehen sein, durch welche der Zentrierdorn geführt werden kann. An sich kann auch auf die Verwendung eines Dorns vollständig verzichtet werden. Allerdings steigt dabei die Gefahr, dass der Speiser beim Einfüllen des Formstoffs sowie beim Verdichten aus der Senkrechten verkippt wird.The first and second shaped bodies 4, 5 can be connected to one another, for example, by adhesive bonding and can be obtained as a finished feeder. However, it is also possible to store the first molded body 4 and the second molded body 5 separately and to combine them only during the production of the casting mold. In the embodiment shown in FIG. 1, a spring mandrel 2 is provided in order to fix the feed element 3 in its position and to secure it against tilting. It is not absolutely necessary to use a spring mandrel to fix the position of the feeder insert 3. For example, it is also sufficient to provide a centering mandrel. This runs essentially along the longitudinal axis 7 of the feeder in order to then pierce the second molded body 5 on its upper wall. For this purpose, a centering opening (not shown) through which the centering mandrel can be guided can accordingly be provided in the second molded body 5 on the upper side. As such, the use of a mandrel can also be completely dispensed with. However, the risk increases that the feeder is tilted from the vertical when filling in the molding material and when compacting.
In Figur 2 ist ein Längsschnitt durch den ersten Formkörper 4 des erfindungsgemäßen Speisereinsatzes dargestellt. Dieser um- fasst einen als Deformationselement ausgestalteten Abschnitt 8, dessen Ausdehnung 11 in Richtung der Speiserlängsachse 7 in etwa 60% der Höhe 12 des ersten Formkörpers 4 entspricht. Am oberen Abschluss des ersten Formkörpers 4 ist eine ringförmige Abstüt- zung 13 vorgesehen, auf welche der zweite Formkörper 5 (nicht dargestellt) aufgesetzt werden kann, welche die zweite Öffnung 110 umschließt. Unterhalb des Abschnitts 8 ist ein Abschnitt 9 vorgesehen, in welchem sich der erste Formkörper in Richtung auf die Verbindungsöffnung 10 hin verjüngt. Das Deformationselement 8 ist als Faltenbalg ausgestaltet, welcher einzelne Segmente 14 umfasst. An der Verbindung zwischen den einzelnen Segmenten 14 ist jeweils ein Knick 15 vorgesehen. Verbindet man die außenliegenden Knicke 15a, so ergibt sich eine rohrförmige Gestalt der Umhüllenden 21.FIG. 2 shows a longitudinal section through the first molded body 4 of the feeder insert according to the invention. This um- holds a section 8 designed as a deformation element, the extent 11 of which in the direction of the longitudinal axis 7 of the feeder corresponds to approximately 60% of the height 12 of the first molded body 4. At the upper end of the first molded body 4, an annular support 13 is provided, onto which the second molded body 5 (not shown), which surrounds the second opening 110, can be placed. Below section 8, a section 9 is provided, in which the first molded body tapers in the direction of the connection opening 10. The deformation element 8 is designed as a bellows, which comprises individual segments 14. A kink 15 is provided on the connection between the individual segments 14. If the outer bends 15a are connected, a tubular shape of the envelope 21 results.
In Figur 2 ist der erste Formkörper in einem Zustand dargestellt, wie er vor der Verdichtung des Formstoffes vorliegt, d.h. ehe der erste Formkörper zur Energieaufnahme gestaucht wird. Die einzelnen Segmente 14 nehmen dabei einen Winkel 16 zur Speiserlängsachse 7 ein, der zwischen 0° und 80°, vorzugsweise zwischen 30° und 60°, insbesondere bevorzugt zwischen 30° und 50° gewählt ist. Die Ausdehnung 17 der Segmente (14) ist dabei so gewählt, dass sie zwischen 1 und 10% der Ausdehnung 11 des Faltenbalgs in Richtung der Korpuslängsachse 7 entspricht. An der Abstützung 13 können am äußeren Rand Schürzen 18 vorgesehen sein, welche die Zentrierung des zweiten Formkörpers 5 erleichtern. Ebenso können am Rand der Verbindungsöffnung 10 Schürzen 19, 20 vorgesehen sein, welche eine Zentrierung des ersten Formkörpers 4 in einer Öffnung der Modellplatte (nicht dargestellt) erleichtern. In Figur 3 ist eine Ausführungsform des ersten Formkörpers dargestellt, wobei dieser eine schüsseiförmige Umhüllende 21 aufweist.In Figure 2, the first molded body is shown in a state as it is before the compression of the molding material, ie before the first molded body is compressed to absorb energy. The individual segments 14 take an angle 16 to the longitudinal axis 7 of the feeder, which is chosen between 0 ° and 80 °, preferably between 30 ° and 60 °, particularly preferably between 30 ° and 50 °. The extent 17 of the segments (14) is chosen such that it corresponds to between 1 and 10% of the extent 11 of the bellows in the direction of the longitudinal axis 7 of the body. Aprons 18 can be provided on the support 13 on the outer edge, which facilitate centering of the second shaped body 5. Likewise, aprons 19, 20 can be provided at the edge of the connection opening, which facilitate centering of the first shaped body 4 in an opening of the model plate (not shown). FIG. 3 shows an embodiment of the first shaped body, which has a bowl-shaped envelope 21.
In der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform nimmt der Durchmesser des ersten Formkörpers 4 von der Seite der zweiten Öffnung 110 zur Seite der Verbindungsöffnung 10 hin an den Stellen der Knicke 15 stufenförmig ab. Ergänzt man die äußeren Knicke 15a zu einer umhüllenden Fläche 21, so weist diese eine schüsseiförmige Gestalt auf.In the embodiment shown in FIG. 3, the diameter of the first molded body 4 decreases in steps from the side of the second opening 110 to the side of the connecting opening 10 at the locations of the bends 15. If the outer bends 15a are supplemented to form an enveloping surface 21, this has a bowl-shaped shape.
Die Höhe der parallel zur Längsachse 7 angeordneten Segmente 14 a nimmt dabei in Richtung von der Seite der zweiten Öffnung 110 zur Verbindungsöffnung 10 zu, also in der Darstellung von oben nach unten. Die Ausdehnung der senkrecht zur Längsachse 7 angeordneten Segmente 14 b nimmt ebenfalls von der Seite der zweiten Öffnung 110 zur Seite der Verbindungsöffnung 10 hin zu. Die Ausdehnung der senkrecht zur Längsachse 7 angeordneten Segmente entspricht dem Abstand der jeweils beidseitig angrenzenden parallel zur Längsachse angeordneten Segmente 14a.The height of the segments 14 a arranged parallel to the longitudinal axis 7 increases in the direction from the side of the second opening 110 to the connecting opening 10, that is to say from top to bottom in the illustration. The expansion of the segments 14 b arranged perpendicular to the longitudinal axis 7 likewise increases from the side of the second opening 110 to the side of the connecting opening 10. The extent of the segments arranged perpendicular to the longitudinal axis 7 corresponds to the distance between the segments 14a which are respectively arranged on both sides and parallel to the longitudinal axis.
Mit der Seite der Verbindungsöffnung 10 wird der erste Formkörper 4 auf einem Modell aufgesetzt. Auf der gegenüberliegenden Seite der zweiten Öffnung 110 wird auf der Abstützung 13 der zweite Formkörper (nicht dargestellt) , wie beispielsweise ein exothermer oder isolierender Speiserkopf, aufgesetzt. Der erste Formkörper 4 besteht vorzugsweise aus Stahl, welcher einen hohen Kohlenstoffgehalt aufweist.With the side of the connection opening 10, the first molded body 4 is placed on a model. The second molded body (not shown), such as an exothermic or insulating feeder head, is placed on the support 13 on the opposite side of the second opening 110. The first molded body 4 is preferably made of steel, which has a high carbon content.
Der erfindungsgemäße Speisereinsatz ermöglicht durch die irreversible (unelastische) Deformation des ersten Formkörpers 4 eine Aufnahme der Kräfte, welche beim Verdichten des Formstoffes auf den Speisereinsatz 3 einwirken. Dadurch kann ein Zerbrechen oder ein Stauchen des zweiten Formkörpers 5, der meist aus einem spröden Material besteht, zuverlässig verhindert werden. The feed insert according to the invention enables the irreversible (inelastic) deformation of the first molded body 4 to absorb the forces which act on the feed insert 3 when the molding material is compressed. This can cause breakage or a compression of the second molded body 5, which usually consists of a brittle material, can be reliably prevented.
1 Modellplatte1 model plate
2 Federdorn2 spring mandrel
3 Speisereinsatz3 feeder insert
4 erster Formkörper4 first molded body
5 zweiter Formkörper5 second molded body
6 Speiserhohlraum6 feed cavity
7 Speiserlängsachse7 longitudinal axis of feeder
8 Deformationselement8 deformation element
9 Abschnitt9 section
1( 3. Verbindungsöffnung ι: .0. zweite Öffnung ι: Längsausdehnung1 (3rd connection opening ι: .0. Second opening ι: longitudinal expansion
I: 2. HöheI: 2nd height
1. 3. Abstützung1. 3. Support
1 i . Segment1 i. segment
1 5. Knick1 5th kink
1 δ. Winkel1 δ. angle
1 7. Ausdehnung1 7. Expansion
1 3. Schürze1 3. Apron
1 9. Schürze1 9. Apron
2 0. Schürze2 0. apron
2 1. Umhüllende 2 1. Envelope

Claims

Patentansprüche claims
1. Einsatz zum Einsetzen in eine beim Gießen von Metallen verwendete, einen Gießhohlraum aufweisende Gießform, mit einem sich entlang einer Korpuslängsachse (7) erstreckenden, einen Korpushohlraum (6) aufweisenden Korpus (3) , wobei der Korpus (-3) aus zumindest einem ersten Formkörper (4), welcher eine Verbindungsöffnung (10) aufweist, durch welche der Korpushohlraum (6) mit dem Gießhohlraum verbindbar ist, und einem zweiten Formkörper (5) aufgebaut ist, welcher auf dem ersten Formkörper (4) aufgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Formkörper (4) als Energieaufnahmeeinrichtung ausgebildet ist.1.Insert for insertion into a casting mold used in the casting of metals, having a casting cavity, with a body (3) which extends along a longitudinal axis (7) of the body and has a body cavity (6), the body (-3) consisting of at least one first molded body (4), which has a connecting opening (10) through which the body cavity (6) can be connected to the casting cavity, and a second molded body (5) which is placed on the first molded body (4), characterized that the first molded body (4) is designed as an energy absorption device.
2. Einsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Formkörper (4) ein Deformationselement (8) aufweist oder darstellt.2. Use according to claim 1, characterized in that the first molded body (4) has or represents a deformation element (8).
3. Einsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der zweite Formkörper (5) auf dem ersten Formkörper (4) abstützt.3. Use according to claim 1 or 2, characterized in that the second molded body (5) is supported on the first molded body (4).
4. Einsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Umhüllende des ersten Formkörpers eine im Wesentlichen röhr- oder schüsseiförmige Gestalt aufweist.4. Use according to one of the preceding claims, characterized in that the outer envelope of the first molded body has a substantially tubular or bowl-shaped shape.
5. Einsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Deformationselement (8) als Faltenbalg ausgestaltet ist. 5. Use according to one of the preceding claims, characterized in that the deformation element (8) is designed as a bellows.
6. Einsatz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Faltenbalg Segmente (14) aufweist, die in einem Winkel (16) von 0° bis 80°, vorzugsweise 30° bis 60° in Bezug auf die Korpuslängsachse (7) geneigt sind.6. Use according to claim 5, characterized in that the bellows has segments (14) which are inclined at an angle (16) of 0 ° to 80 °, preferably 30 ° to 60 ° with respect to the longitudinal axis of the body (7).
7. Einsatz nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausdehnung (17) der Segmente (14) zwischen Knicken (15) des Faltenbalgs zwischen 0,1 und 10 % der Ausdehnung (11) des Faltenbalgs in Richtung der Korpuslängsachse (7) beträgt.7. Use according to claim 5 or 6, characterized in that the expansion (17) of the segments (14) between kinks (15) of the bellows between 0.1 and 10% of the expansion (11) of the bellows in the direction of the body longitudinal axis (7 ) is.
8. Einsatz nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausdehnung (11) des Faltenbalgs in Richtung der Korpuslängsachse (7) zwischen 20 und 80 % der Höhe (12) des ersten Formkörpers (4) beträgt.8. Use according to one of claims 5 to 7, characterized in that the expansion (11) of the bellows in the direction of the longitudinal axis of the body (7) is between 20 and 80% of the height (12) of the first molded body (4).
9. Einsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Formkörper (4) aus einem irreversibel deformierbaren Material ausgebildet ist.9. Use according to one of the preceding claims, characterized in that the first molded body (4) is formed from an irreversibly deformable material.
10. Einsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass erster und zweiter Formkörper (4, 5) als ein Stück ausgebildet sind.10. Use according to one of the preceding claims, characterized in that the first and second shaped bodies (4, 5) are formed as one piece.
11. Einsatz nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das deformierbare Material ein Metall ist.11. Use according to claim 9 or 10, characterized in that the deformable material is a metal.
12. Einsatz nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das deformierbare Material Stahl ist.12. Use according to one of claims 9 to 11, characterized in that the deformable material is steel.
13. Einsatz nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Stahl einen Kohlenstoffgehalt von mehr als 0,05 Gew.-% aufweist. 13. Use according to claim 12, characterized in that the steel has a carbon content of more than 0.05 wt .-%.
14. Einsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Formkörper (4) sich in Richtung auf die Verbindungsöffnung (10) hin verjüngt.14. Use according to one of the preceding claims, characterized in that the first molded body (4) tapers in the direction of the connecting opening (10).
15. Einsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Formkörper (4) zur Abstützung des zweiten Formkörpers (5) eine ringförmige Abstütz- flache (13) aufweist.15. Use according to one of the preceding claims, characterized in that the first molded body (4) for supporting the second molded body (5) has an annular support flat (13).
16. Einsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Formkörper (5) eine Zent- rierausnehmung zur Aufnahme eines Zentrierdorns aufweist.16. Insert according to one of the preceding claims, characterized in that the second molded body (5) has a centering recess for receiving a centering mandrel.
17. Einsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz als Speisereinsatz ausgestaltet ist. 17. Use according to one of the preceding claims, characterized in that the insert is designed as a feeder insert.
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Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE502005007619T DE502005007619D1 (en) 2004-03-31 2005-03-31 DINNER WITH DEFORMABLE PASTE
AT05729346T ATE435082T1 (en) 2004-03-31 2005-03-31 FEEDER WITH MOLDABLE SPOUT
EP05729346A EP1732719B1 (en) 2004-03-31 2005-03-31 Feeder provided with a deformable socket
US10/594,693 US20080230201A1 (en) 2004-03-31 2005-03-31 Feeder Provided with a Deformable Socket

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US (1) US20080230201A1 (en)
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DE (1) DE502005007619D1 (en)
WO (1) WO2005095020A2 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2392425A2 (en) 2010-06-07 2011-12-07 ASK Chemicals Feeding Systems GmbH Spring mandrel and casting pattern with same
EP2818262A1 (en) 2013-06-27 2014-12-31 GTP-Schäfer Giesstechnische Produkte GmbH Feeder insert with insulated feeder foot
WO2016166497A1 (en) * 2015-09-02 2016-10-20 Foseco International Limited Feeder system
US9968993B2 (en) 2014-09-02 2018-05-15 Foseco International Limited Feeder system
US9987676B2 (en) 2013-02-15 2018-06-05 Chemex Gmbh Feeder insert and method for arranging same in a casting mold
US10286445B2 (en) 2015-09-02 2019-05-14 Foseco International Limited Feeder system
DE102017131280A1 (en) 2017-12-22 2019-06-27 Chemex Foundry Solutions Gmbh A method of manufacturing a molded article and a feeder insert for use in such a method

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2489450B1 (en) * 2011-02-17 2014-07-16 Foseco International Limited Feeder element
PL2718040T3 (en) * 2011-06-13 2017-09-29 Componenta Oyj Arrangement and method for moulds for metal casting
PL2664396T3 (en) 2012-05-15 2014-05-30 Foseco Int Arched DISA-K feeder sleeve
USD872781S1 (en) 2018-04-13 2020-01-14 Foseco International Limited Breaker core
EP3819042A1 (en) * 2019-11-06 2021-05-12 GTP Schäfer Gießtechnische Produkte GmbH Feeder insert with resilient metal foot

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09239489A (en) * 1996-03-06 1997-09-16 Foseco Japan Ltd:Kk Pattern and mold for molding
DE10039519B4 (en) * 2000-08-08 2007-05-31 Chemex Gmbh feeder sleeve
DE20115140U1 (en) * 2000-11-30 2002-01-31 Luengen Gmbh & Co Kg As Feeder with a tubular body
DE10142357B4 (en) * 2001-08-30 2013-10-17 Ask Chemicals Feeding Systems Gmbh Feeder with a tube-like body
DE20112425U1 (en) * 2001-07-27 2001-10-18 Gtp Schaefer Giestechnische Pr Feeder insert with metallic feeder foot
DE20118763U1 (en) * 2001-11-20 2003-01-02 Gtp Schaefer Giestechnische Pr Feeder insert used in metal casting for inserting in a casting mold comprises a feeder body and a hat-shaped feeder cap surrounding the outer wall of the feeder body under the formation of an insulating gap
GB0325134D0 (en) 2003-10-28 2003-12-03 Foseco Int Improved feeder element for metal casting
DE202004009367U1 (en) * 2004-06-15 2004-08-19 GTP Schäfer Gießtechnische Produkte GmbH Feeder head for introduction of a metal casting mold consisting of a feeder body made from an exothermic and/or insulated material useful in casting operations

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of EP1732719A2 *

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010022834A1 (en) 2010-06-07 2012-03-29 Ask Chemical Feeding Systems Gmbh Spring thorn and casting model with spring thorn
EP2392425A2 (en) 2010-06-07 2011-12-07 ASK Chemicals Feeding Systems GmbH Spring mandrel and casting pattern with same
US9987676B2 (en) 2013-02-15 2018-06-05 Chemex Gmbh Feeder insert and method for arranging same in a casting mold
EP2818262A1 (en) 2013-06-27 2014-12-31 GTP-Schäfer Giesstechnische Produkte GmbH Feeder insert with insulated feeder foot
US9968993B2 (en) 2014-09-02 2018-05-15 Foseco International Limited Feeder system
WO2016166497A1 (en) * 2015-09-02 2016-10-20 Foseco International Limited Feeder system
DE202016104787U1 (en) 2015-09-02 2016-11-28 Foseco International Ltd. feeder system
US10022783B2 (en) 2015-09-02 2018-07-17 Foseco International Limited Feeder system
US10286445B2 (en) 2015-09-02 2019-05-14 Foseco International Limited Feeder system
US10500634B2 (en) 2015-09-02 2019-12-10 Foseco International Limited Feeder system
US10639706B2 (en) 2015-09-02 2020-05-05 Foseco International Limited Feeder system
DE102017131280A1 (en) 2017-12-22 2019-06-27 Chemex Foundry Solutions Gmbh A method of manufacturing a molded article and a feeder insert for use in such a method
WO2019120804A1 (en) 2017-12-22 2019-06-27 Chemex Foundry Solutions Gmbh Method for producing a moulded part and feeder insert for use in such a method
CN111542405A (en) * 2017-12-22 2020-08-14 凯美克斯铸造解决方案有限责任公司 Method for producing a molded part and riser insert for use in such a method
US11173541B2 (en) 2017-12-22 2021-11-16 Chemex Foundry Solutions Gmbh Method for producing a molded part and feeder insert for use in such a method

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