WO2014083155A1 - Verfahren zur herstellung eines einen exothermen speiserkorpus sowie eine isolierende aussenschale aufweisenden speisers - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines einen exothermen speiserkorpus sowie eine isolierende aussenschale aufweisenden speisers Download PDF

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WO2014083155A1
WO2014083155A1 PCT/EP2013/075084 EP2013075084W WO2014083155A1 WO 2014083155 A1 WO2014083155 A1 WO 2014083155A1 EP 2013075084 W EP2013075084 W EP 2013075084W WO 2014083155 A1 WO2014083155 A1 WO 2014083155A1
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mold
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cavity
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Thomas Schäfer
Thomas Baginski
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GTP Schaefer Giesstechnishe Produkte GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/08—Features with respect to supply of molten metal, e.g. ingates, circular gates, skim gates
    • B22C9/088—Feeder heads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20—Accessories: Details
    • B22D17/2015—Means for forcing the molten metal into the die
    • B22D17/2023—Nozzles or shot sleeves

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a feeder adapted for insertion into a mold used in the casting of metals, wherein the feeder has a feed space enclosing a hollow space and having a through opening arranged in its bottom area for connecting the feeder cavity to the feeder body and having the mold the Spei serkorpus consists of an exothermic material and on its outer side at least partially by an existing of an insulating refractory outer shell is closed, and wherein the feeder is provided with an externally arranged at its bottom portion and m ith the passage opening aligned with the Feiserfuß ,
  • a feeder is described in EP 2 489 449 A, which consists of an exothermic and in contact with the hot, rising in the casting process in the riser metal heat-generating material burning material existing feeder body on its outside to the right over swei se of one of an insulating refractory Material existingThatschaie is lost.
  • This is to ensure that the existing of the insulating material tiltschaie by the liquid metal and the exothermic reaction with the existing of exothermic material feeder body resulting heat stores, so that an increase in the module of such a feeder results in comparison with a consisting exclusively of exothermic material feeder.
  • a Senaterfuß either in the form of a disc-shaped refractive core of F in the form of a funnel-shaped metal disk ge, extends in the from EP 2489449 A, the outer shell either only approaches to the feeder foot or surrounds it only on its outer side.
  • the corresponding mold is not usable or usable.
  • the basic idea of the invention is that the feeder body produced in a conventional process from the exothermic material is used together with the feeder foot assigned to its base area to form the outer shell in a mold having a shape of hollow space and feeder body and Feederfuß simultaneously with the insulating material are sch sen, wherein the feeder body including the Feiserfußes in the mold cavity of the shooting form is positioned so that the injected into the mold cavity of the shooting mold insulating material between the Feiserfuß and the bottom of the mold cavity at least on a part of the mouth of the feeder foot and fills over at least a part of the height of the esophagus foot extending gap and the shot outer shell thereby at least partially engages underneath the esophagus while omitting the opening and without the egg attachment of aids to the bottom area of the feeder body.
  • the special advantage associated with the invention is that "a separate and thus an additional manufacturing step causing attachment or attachment of the feeder foot to the feeder body can be dispensed with, because the fixing of the feeder foot to the feeder body by the two parts together comprehensive outer shell takes place. It is sufficient on the one hand, if the outer shell engages under the Feiserfuß at least a portion of the circumference, and on the other hand, if the outer shell extends depending on the shape or the training of Suiterfußes only over part of its height, as long as the fixation of the Feeder foot is maintained on the feeder body through the outer shell.
  • An essential further advantage of the invention results from the fact that the inventively formed between the Feiserfuß and the mold cavity of the mold or, in the molded casting formed therein insulating significantly contributes to the performance of the feeder, because an energy or Wärmchne from the feeder system in the direction of Mold cavity is prevented.
  • insulating the feeder foot for the most part heat removal in this respect, which is not insignificant in particular in the presence of a metal feeder foot, is significantly reduced.
  • by setting the Feiserfußes on the feeder body by the Feiserfuß under cross-insulating layer a step in the production of the feeder and material in the form of the otherwise provided adhesive saved. Due to the absence of the adhesive, as far as provided for attachment of the feeder foot to the feeder body, there is the further advantage that the formation of gases by burning of the adhesive is thereby prevented even during the casting process.
  • the feeder body and the Feiserfuß be positioned in the mold cavity of the shooting mold such that there is a over the entire circumference of the Feiserfußes extending gap for receiving the insulating material.
  • the feeder foot and subsequently the storage body are placed on a mandrel which rests on the bottom of the mold cavity of the mold and in a distance from the bottom of the mold cavity which predetermines the height of the gap be positioned.
  • feeder foot is used with reference to any building or molding part. understand that the feeder body or the feeder cavity formed therein with the casting mold or with their ge during the casting process with the liquid i ge metal ausheü ll enden form h hl spatial connect, regardless of whether it is fixedly attached to the feeder body components or to under the molding pressure acting in the mold during molding of the feeder mold pressure is relative to the Spei serkorpus moving components.
  • the Feiserfuß consists of a funnel-shaped, in the region of the smallest diameter, the opening having metal lusion, this form of Spei serfußes from EP 2 489 449 A is basically known.
  • the funnel-shaped metal disc is used with a part of its height extension in a suitably shaped in the bottom of the shooting mold E ln sinking, so that the injected into the mold cavity of the shooting mold insulating material in penetrates the predetermined gap and encloses the metal disc on the protruding part of its fleas; due to the shape of the metal disc widening toward the feeder body, it is grasped by the outer shell and thereby secured to the bottom region of the feeder body.
  • the feeder body and the Feiserfuß are positioned in the mold cavity of the shooting mold such that the gap for receiving the insulating material is greater than the entire height of the Brecherer forming the Feiserfuß. Due to the greater height of the gap, the outer shell formed by the inclusion of the insulating material forms a paragraph extending below the disk-shaped breaker core and thereby defining the breaker core at the bottom region of the feeder body.
  • Examples of movable relative to the feeder body disposed embodiments of the feeder foot arise, for example, from EP 1 850987 Bl or EP 1 184 '104 AI. These embodiments relate to a tubular body insertable into the feeder cavity of the feeder body or to a feeder base consisting of exothermic material and insertable into the feeder cavity of the feeder body.
  • the on the. Dorn, patch Suiterfuß be centered by means of its spike over the opening and the subsequently placed on the mandrel Speis ssorber by means of an internally formed centering on the Feiserfuß, wherein according to an embodiment of the invention, the formed on the feeder body centering of one in the bottom region of the Arranged feeder body, the Feederfuß on at least one n part of its outer circumference comprehensive centering ring may be formed.
  • the feeder base is centered on the mandrel by means of its opening overlapping the mandrel, and the feeder body with its bottom region formed on the feeder foot by means of a strip formed on the upper edge of the feeder foot extending at least over part of the outside along the feeder foot and the feeder body is centered on the outside of the collar enclosing it.
  • the respectively mounted on the mandrel Suiterfuß and feeder body are set during the shooting of the insulating material of a shape in the mold cavity of the shooting in-depth hold-down, so that a defined shape of the outer shell is guaranteed. So far as a recess in the lid area is formed by the hold-down in the insulating, this recess facilitates puncturing or
  • the introduction of the openings in the lid of the feeder body is facilitated by the recess formed in the insulating by the use of the blank holder, because on the one hand the total thickness of the lid portion of the feeder is limited to the wall thickness of the feeder body and on the other hand by the in the insulating shell formed recess is given a guide of the corresponding drilling tool.
  • FIG. 1 is a partially illustrated shooting mold with a arranged therein, ready shot, a feeder body with these enclosing outer shell and an included feeder base having feeder in a schematic sectional view,
  • FIG. 2 shows another embodiment of the finished shot feeder resulting from FIG. 1, FIG.
  • FIG. 3 shows a shooting mold in the illustration according to FIG. 1 with a feeder foot designed as a flat breaker core.
  • a multi-part shooting mold 10 for shooting a feeder body 14 inserted into the mold cavity 30 of the shooting mold 10 with an insulating material is shown.
  • This shooting mold 10 consists of a base plate 11, a seated thereon sub-box 12 and a top box 13. Above the top box 13, a shooting head plate, not shown, which forms the upper Abschius of the mold cavity 30, and on which the insulating material in the mold cavity.30 is shot.
  • the ready-shot feeder shown in FIG. 1 consists of a feeder body 14 made of exothermic material, which in its interior forms a feeder cavity 15 enclosed by a side wall 16 and a cover area 17.
  • a passage opening 19 for connection of the feeder cavity 15 is formed with the mold in the normal use of the feeder according to.
  • a metallic Feiserfuß 20 is additionally arranged with a correspondingly arranged opening 21, wherein the Feiserfuß 20 consists of a funnel-shaped, in the region of the smallest diameter said opening 21 having metal disc.
  • the Feederfuß 20 and the feeder body 14 are inserted into the mold cavity 30 of the mold 10, wherein for fixing Feederfuß 20 and feeder body 14 during the shooting both parts placed on a rising on the base plate 11 of the shooting mold 10 mandrel 22 are.
  • the surface of the base plate 11 is formed with a T i n - sinking 23 for partially receiving the funnel-shaped Suiterfußes 20 so that the Feederfuß 20 projects beyond the base plate 11 only with a portion of its height.
  • a centering of the Feiserfußes 20 takes place on the one hand through the opening 21 21 through spike 22 and also by adapting the shape of the submission 23 to the shape of the Feiserfußes 20th
  • a centering ring 24 is inserted, which overlaps with a at least over a part of its circumference projecting shoulder 24a the Feederfuß 20 on the outside to catch, such that the feeder body 14 is centered on the feeder foot 20.
  • This outer scarf e 27 forms a projecting over the recess 23 portion of the Feederfußes 20 under cross paragraph 28, so that in this way even after removal of the finished feeder from the shooting mold 1 0 of the feeder foot 20 is fixed to the S pei serkorpus 1 4.
  • the feeder body 14 On the top of its lid portion 1 7, the feeder body 14 has a return jump 3 1 for conditioning a non-illustrated, arranged on the shooting head plate also not shown down device, wherein in the illustrated embodiment, the procedural engagement of the downholder by a by removing the Shooting head plate with N iederhalter formed channel 32 is indicated.
  • the procedural engagement of the downholder by a by removing the Shooting head plate with N iederhalter formed channel 32 is indicated.
  • About the hold down Spei are serkorpus 1 4 and Suiterfuß 20 in the mold cavity 30 d he
  • FIG. 2 differs from the exemplary embodiment described above only in that the arrangement of the centering ring on the feeder body 14 is dispensed with. Rather, the Feederfuß 20 at its upper edge on a collar 35 upstanding thereof, which is adapted to the outer shape of the bottom portion 18 of the feeder body 14 such that the feeder body 14 is inserted into the cup-shaped receiving structure of the Feederfußes 20 and thereby against the Feederfuß 20th is centered.
  • This collar 35 may be formed running around the entire lower portion of the feeder body 14; but it is also sufficient if the collar 35 is formed only in segments.
  • the Feederfuß 20 is also formed as a per se known disc-shaped breaker core in the form of a metal disc.
  • care must be taken when inserting the feeder foot and the feeder body that the disc-shaped breaker core with a gap 25 again ausbiidenden distance to the surface of the base plate 11 of the shooting mold 10 is held.
  • This is realized by a formed on the mandrel 22 paragraph 40, the has a larger diameter than the opening formed in the disk-shaped breaker core.
  • the breaker core is guided with its central opening on the mandrel 22 and rests on the shoulder 40 formed on the mandrel 22 and also carries the subsequently attached feeder body 14.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines zum Einsetzen in eine beim Gießen von Metallen verwendete Gießform eingerichteten Speisers, wobei der Speiser einen einen Speiserhohlraum (15) umschließenden und eine in seinem Bodenbereich (18) angeordnete Durchtrittsöffnung (19) zur Verbindung des Speiserhohlraums (15) mit der Gießform aufweisenden Speiserkorpus (14) aufweist und der Speiserkorpus (14) aus einem exothermen Material besteht und auf seiner Außenseite zumindest bereichsweise von einer aus einem isolierenden feuerfesten Material bestehenden Außenschale (27) umschlossen ist, und wobei der Speiser mit einem außen an seinem Bodenbereich (18) angeordneten und eine mit der Durchtrittsöffnung (19) fluchtende Öffnung (21) aufweisenden Speiserfuß (20) versehen ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass der in einem ersten Schritt in einem üblichen Verfahren aus dem exothermen Material hergestellte Speiserkorpus (14) gemeinsam mit dem seinem Bodenbereich (18) zugeordneten Speiserfuß (20) zur Ausbildung der Außenschale (27) in eine einen Formhohlraum (30) aufweisende Schießform (10) eingesetzt wird und Speiserkorpus und Speiserfuß gleichzeitig mit dem isolierenden Material umschossen werden, wobei der Speiserkorpus (14) einschließlich des Speiserfußes (20) in dem Formhohlraum. (30) der Schießform (10) derart positioniert wird, dass das in den Formhohlraum (30) der Schießform (10) eingeschossene isolierende Material einen zwischen dem Speiserfuß (20) und dem Boden des Formhohlraums (30) mindestens auf einem Teil des Umfangs des Speiserfußes (20) belassenen und sich über zumindest einen Teil der Höhe des Speiserfußes (20) erstreckenden Spalt (25) ausfüllt und die geschossene Außenschale (27) dadurch den Speiserfuß (20) unter Aussparen von dessen Öffnung (21) wenigstens teilweise untergreift und ohne den Einsatz von Hilfsmitteln an dem Bodenbereich (18) des Speiserkorpus (14) festhält.

Description

Verfahren zur Herstellung eines einen exothermen Spei serkorpus sowie eine isolierende Außenschaie aufweisenden Speisers
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines zum Einsetzen in eine beim Gießen von Metallen verwendete Gießform eingerichteten Speisers, wobei der Speiser einen einen S pc i se rhohiraum umschließenden und eine in seinem Bodenhereich angeordnete Durchtrittsöffnung zur Verbindung des Speiserhohlraums mit der Gießform aufweisenden Speiserkorpus aufweist und der Spei serkorpus aus einem exothermen Material besteht und auf seiner Außenseite zumindest bereichsweise von einer aus einem isolierenden feuerfesten Material bestehenden Außenschale um schlossen ist, und wobei der Speiser mit einem außen an seinem Bodenbereich angeordneten und eine m it der Durchtrittsöffnung fluchtende Öffnung aufweisenden Speiserfuß versehen ist.
Hierzu ist in der EP 2 489 449 A ein Speiser beschrieben, dessen aus einem exothermen und bei Kontakt mit dem heißen, beim Gießprozess in den Speiserhohlraum aufsteigenden Metall hitzeerzeugend verbrennenden Material bestehende Speiserkorpus auf seiner Außenseite zum indest bercich swei se von einer aus einem isolierenden feuerfesten Material bestehenden Außenschaie umsch lossen ist. Damit soll erreicht werden, dass die aus dem isolierenden Material bestehende Außenschaie die durch das flüssige Metall und die exotherme Reaktion mit dem aus exothermen Material bestehenden Speiserkorpus entstehende Wärme speichert, so dass sich eine Vergrößerung des Moduls eines derartigen Speisers im Vergleich mit einem ausschließlich aus exothermem Material bestehenden Speiser ergibt. Unverändert soll dabei der aus dem exothermen Material bestehende Speiserkorpus aufgrund der exothermen Reaktion zusätzlich zu dem einströmenden flüssigen Metall eine definierte Wärmemenge freisetzen, die so groß bemessen sein muss, dass die trotz der zusätzlichen isolierenden Außenschale gegebenenfalls noch entstehenden Wärmeverluste des gesamten Speisersystems ausgeglichen werden. Aufgrund dieser Wirkung ist der Modul eines rein exothermen Speisers bei einem eine isolierende Außenschale aufweisenden Speiser vergrößert, d. h. bei einem gleichbleibenden, aus gießtechnischen Gründen erforderlichen Modul können die Abmessungen des Speisers auch unter Berücksichtigung der Isolierschale verringert werden.
Soweit zur Ausbildung einer definierten Brechkante für den nach Abschluss des Gießvorganges und Erkalten des Metalls auf dem Gussteil stehenden Speiserrest zwischen dem Speiserkorpus und der Gießform ein Speiserfuß entweder in Form eines scheibenförmigen Brechkerns der in F rm einer trichterförmig ge ormten Metallscheibe angeordnet ist, reicht bei dem aus der EP 2489449 A bekannten Speiser die Außenschale entweder nur bis an den Speiserfuß heran oder umschließt diesen nur auf dessen Außenseite. Somit kann bei dem bekannten Speiser der Nachteil auftreten, dass beim nachträglichen Anbringen des Brechkerns oder der Metallscheibe an dem Speiserkorpus keine mittige Anbringung des Speiserfußes erfolgt, was beim Einformen des Speisers in die Gießform zu Problemen führt, indem beispielsweise der Brechkern oder die Metallscheibe beim Aufsetzen des Speisers auf den Auff rm dorn der Gießform aufgrund der mangelnden Passgenauigkeit abfällt oder abreißt. In diesem Fall ist die entsprechende Gießform nicht einsetzbar bzw. brauchbar. Soweit in der EP 2489449 A Angaben zur Herstellung eines entsprechenden Speisers nicht gemacht sind, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines einen aus exothermem Material bestehende Speiserkorpus und eine diesen umschließende, aus isolierendem feuerfesten Material bestehende Außenschale aufweisenden Speisers unter Einbeziehung eines dem Speiserkorpus zugeordneten Speiserfußes anzugeben.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.
Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, dass der in einem ersten Schritt in einem üblichen Verfahren aus dem exothermen Material hergestellte Speiserkorpus gemeinsam mit dem seinem Bodenbereich zugeordneten Speiserfuß zur Ausbildung der Außenschale in eine einen Form ho hl räum aufweisende Schieß form eingesetzt wird und Speiserkorpus und Speiserfuß gleichzeitig mit dem isolierenden Material um sch ssen werden, wobei der Speiserkorpus einschließlich des Speiserfußes in dem Formhohlraum der Schieß form derart positioniert ird, dass das in den Formhohlraum der Schießform eingeschossene isolierende Material einen zwischen dem Speiserfuß und dem Boden des Formhohlraums mindestens auf einem Teil des Ii m - fangs des Speiserfußes belassenen und sich über zumindest einen Teil der Höhe des Speiserfußes erstreckenden Spalt ausfüllt und die geschossene Außenschale dadurch den Speiserfuß unter Aussparen von dessen Öffnung wenigstens teilweise untergreift und ohne den Einsatz von Hilfsmitteln an dem Bodenbereich des Speiserkorpus festhält.
Mit der Erfindung ist der besondere Vorteil verbunden« dass auf eine gesonderte und somit einen zusätzlichen Herstellungsschritt verursachende Anbringung bzw. Befestigung des Speiserfußes an dem Speiserkorpus verzichtet werden kann, weil die Festlegung des Speiserfußes an dem Speiserkorpus durch die beide Teile gemeinsam umfassende Außenschale erfolgt. Hierbei reicht es einerseits aus, wenn die Außenschale den Speiserfuß mindestens auf einem Teil von dessen Umfang untergreift, und andererseits wenn die Außenschale in Abhängigkeit von der Form bzw. der Ausbildung des Speiserfußes sich nur über einen Teil von dessen Höhe erstreckt, solange die Fixierung des Speiserfußes an dem Speiserkorpus durch die Außenschale aufrechterhalten ist.
Ein wesentlicher weiterer Vorteil der Erfindung ergibt sich daraus» dass die erfindungsgemäß zwischen dem Speiserfuß und dem Formhohlraum der Gießform bzw, dem darin geformten Gussstück zusätzlich ausgebildete Isolierschicht wesentlich zur Leistungssteigerung des Speisers beiträgt, weil ein Energie- bzw. Wärmcfluss aus dem Speisersystem in Richtung des Formhohl- raumes verhindert ist. Durch die den Speiserfuß größtenteils umhüllende Isolierung wird eine diesbezügliche Wärmeabfuhr, die insbesondere bei aus Metall bestehendem Speiserfuß nicht unwesentlich ausfällt, deutlich verringert. Weiterhin ist durch die Festlegung des Speiserfußes am Speiserkorpus durch die den Speiserfuß untergreifende Isolierschicht ein Arbeitsgang bei der Herstellung des Speisers sowie Material in Form des sonst vorgesehenen Klebers eingespart. Durch das Fehlen des Klebers, soweit zur Befestigung des Speiserfußes an dem Speiserkorpus vorgesehen, entsteht der weitere Vorteil, dass damit auch beim Gießvorgang das Entstehen von Gasen durch ein Verbrennen des Klebers verhindert ist.
Dabei kann es nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zweckmäßig sein, wenn der Speiserkorpus und der Speiserfuß in dem Formhohlraum der Schießform derart positioniert werden, dass sich ein über den gesamten Umfang des Speiserfußes erstreckender Spalt zur Aufnahme des isolierenden Materials ergibt. Im Einzelnen kann bei der A usführung des erfindungsgemäßen Verfahren s vorgesehen sein, dass der Speiserfuß und nachfolgend der Spei serkorpus auf einen auf dem Boden des Formhohlraums der S ch i eßform aufstehenden Dorn aufgesetzt und in einem die Höhe des Spaltes vorgebenden Abstand zum Boden des Formhohlraums positioniert werden.
I m Rahmen der vorl i egenden Erfindung si n d unter dem Begri f Speiserfuß al le Bau- bzw. Formtei le zu. verstehen, die den Speiserkorpus bzw. den darin ausgebildeten Speiserhohlraum mit der Gießform bzw. mit deren beim Gießvorgang m it dem flüss i ge Metall auszufü l l enden Form h hl räum verbinden, unabhängig davon, ob es sich dabei um fest an dem Speiserkorpus angebrachte Bauteile oder um unter dem beim Einformen des Speisers in die Gießform einwirkend en Formdruck sich gegenüber dem Spei serkorpus bewegende Bauteile handelt.
Nach einem ersten A usführungsbeispiel der Erfindung besteht der Speiserfuß aus einer trichterförmig geformten, im Bereich des geringsten Durchmessers die Öffnung aufweisenden Metal lscheibe, wobei diese Form des Spei serfußes aus der EP 2 489 449 A grundsätzlich bekannt ist. Bei Einsatz eines derartig ausgebildeten Speiserfußes ist vorgesehen, dass die trichterförmige Metall- scheibe m it einem Tei l ihrer Höhenerstreckung in eine in dem Boden der Schießform passend ausgeformte E l n senk ung eingesetzt wird, so dass das in den Formhohlraum der Schießform eingeschossene isolierende Material in. den vorgegebenen Spalt eindri n gt und die Metallscheibe au dem di e E lnsenkung überragenden Teil ihrer Flöhe umschließt; aufgrund der sich zum Speiserkorpus hin erweiternden Gestalt der Metallscheibe wird diese von d er Außenschale Untergriffen und dadurch am Bodenbereich des Speiserkorpus festgelegt. Soweit in einer alternativen Ausführungsform der Speiserfuß aus einem die
Öffnung aufweisenden scheibenförmigen Brechkern besteht, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass Speiserkorpus und der Speiserfuß in dem Formhohlraum der Schießform derart positioniert werden, dass der Spalt zur Aufnahme des isolierenden Materials größer ist als die gesamte Höhe des den Speiserfuß bildenden Brechkerns. Aufgrund der größeren Höhe des Spaltes bildet die durch das Einschließen des isolierenden Materials gebildete Außenschale einen bis unter den scheibenförmigen Brechkern reichenden und dadurch den Brechkern an dem Bodenbereich des Speiserkorpus festlegenden Absatz auf.
Beispiele für beweglich gegenüber dem Speiserkorpus angeordnete Ausführungsformen des Speiserfußes ergeben sich bspw, aus der EP 1 850987 Bl oder der EP 1 184' 104 AI. Diese Ausführungsbeispiele betreffen einen in den Speiserhohlraum des Speiserkorpus einschiebbaren rohrförmigen Körper bzw. ein aus exothermem Material bestehendes und in den Speiserhohlraum des Speiserkorpus einschiebbares Speiserunterteil.
Soweit beim Einsetzen des Speiserfußes sowie des Speiserkorpus in den Formhohlraum der Schießform eine Zentrierung der vorgenannten Bauteile erfolgen muss, ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, dass der auf dem. Dorn, aufgesetzte Speiserfuß mittels seiner den Dorn übergreifenden Öffnung und der nachfolgend auf dem Dorn aufgesetzte Spei- serkorpus mittels einer an ihm innenseitig ausgebildeten Zentriergestaltung an dem Speiserfuß zentriert werden, wobei gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung die an den Speiserkorpus ausgebildete Zentriergestaltung von einem im Bodenbereich des Speiserkorpus angeordneten, den Speiserfuß auf wenigstens eine n Teil seines äußeren Umfanges umfassenden Zentrierring gebildet sein kann. Somit ist nur der Speiserfuß an dem Dorn zentriert, während der Speiserkorpus seinerseits sich an dem Speiserfuß zentrierend festgelegt wird und daher mittelbar gegenüber dem Dorn, zentriert ist. Auch andere Zentriergestaltungen zur eigenständigen Zentrierung des Speiserkorpus auf dem Dorn können zur Anwendung kommen.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Speiserfuß mittels seiner den Dorn übergreifenden Öffnung auf dem Dorn zentriert wird und der Speiserkorpus mit seinem Bodenbereich an dem Speiserfuß mittels eines am oberen Rand des Speiserfußes ausgebildeten, sich zumindest über einen Teil des Außen- um längs des Speiserfußes erstreckenden und den Speiserkorpus auf dessen Außenseite einfassenden Kragens zentriert wird.
Bei Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass der jeweils auf dem Dorn aufgesetzte Speiserfuß sowie Speiserkorpus während des Einschießens des isolierenden Materials von einem in den Formhohlraum der Schieß form hineinreichenden Niederhalter festgelegt sind, so dass eine definierte Form der Außenschale gewährleistet ist. Soweit also durch den Niederhalter in der Isolierschale eine Ausnehmung im Deckelbereich gebildet ist, erleichtert diese Aussparung das Durchstechen bzw.
Durchbohren des fertigen Speisers im Anschiuss an das Aufformen an der Oberkastenstrecke der Gießformen. Übl icherweise müssen nämlich bei den aufgeformten Speisern in deren Deckelbereich entsprechende Öffnungen angebracht werden, die dem. Entlüften der Gießform beim Gießvorgang dienen. Die Herstellung erfolgt bei kleineren und mittleren Formkastengrößen der Gießformen vorzugsweise mittels handelsüblicher Bohrmaschinen, während bei größeren Formkastendimensionen automatische Handlings- oder Robotersysteme zum Einsatz kommen. Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Speisers ist durch die in der Isolierschale durch den Einsatz des Niederhalters gebildete Ausnehmung das Einbringen der Öffnungen in dem Deckel des Speiserkorpus erleichtert, weil einerseits die Gesamtstärke des Deckelbereichs des Speisers sich auf die Wandstärke des Speiserkorpus beschränkt und andererseits durch die in die Isolierschale ausgebildete Ausnehmung eine Führung des entsprechenden Bohrwerkzeuges gegeben ist. Bei Durchführung des Verfahrens ist es ferner von Bedeutung, dass einerseits die beim Einschließen des isolierenden Materials aus dem Formhohlraum verdrängte Schussluft und andererseits ein gegebenenfalls zur Begasung des fertig geschossenen Speisers in den Formhohlraum eingeleitetes Gas über in dem Boden der Schießform angeordnete Entlüftungsdüsen dimensioniert abgeführt werden.
Das erfindungs gern äße Verfahren wird anhand von nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierbei zeigen:
Fig. 1 eine teilweise dargestellte Schießform mit einem darin angeordneten, fertig geschossenen, einen Speiserkorpus mit diesen umschließender Außenschale sowie einem einbezogenen Speiserfuß aufweisenden Speiser in einer schematischen Schnittdarstellung,
Fig.2 eine andere Ausführungsform des sich aus Figur 1 ergebenden fertig geschossenen Speisers,
Fig.3 eine Schießform in der Darstellung gemäß Figur 1 mit einem als flacher Brechkern ausgebildeten Speiserfuß.
In der linken Hälfte der Figur 1 ist eine mehrteilige Schießform 10 zum U m - schießen eines in den Formhohlraum 30 der Schießform 10 eingesetzten Speiserkorpus 14 mit einem isolierenden Material dargestellt. Diese Schießform 10 besteht aus einer Grundplatte 11, einem darauf aufsitzenden Unterkasten 12 sowie einem Oberkasten 13. Oberhalb des Oberkastens 13 ist eine nicht dargestellte Schießkopfplatte angeordnet, die den oberen Abschiuss des Formhohlraums 30 bildet, und über die das isolierende Material in den Formhohlraum.30 eingeschossen wird, Der aus Figur 1 ersichtliche fertig geschossene Speiser besteht aus einem aus exothermem Material hergestellten Speiserkorpus 14, der in seinem Inneren einen von einer Seitenwand 16 und einem Deckelbereich 17 umschlossenen Speiserhohlraum 15 ausbildet. In dem Bodenbereich 18 des Speiserkorpus 14 ist eine Durchtrittsöffnung 19 zur Verbindung des Speiserhohlraums 15 mit der Gießform beim b e s t i m m u n g s g e m äßen Einsatz des Speisers ausgebildet. An dem Bodenbereich 18 ist zusätzlich ein metallischer Speiserfuß 20 mit einer entsprechend angeordneten Öffnung 21 angeordnet, wobei der Speiserfuß 20 aus einer trichterförmig geformten, im Bereich des geringsten Durchmessers besagte Öffnung 21 aufweisenden Metallscheibe besteht.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens werden, der Speiserfuß 20 und der Speiserkorpus 14 in den Formhohlraum 30 der Schießform 10 eingesetzt, wobei zur Fixierung von Speiserfuß 20 und Speiserkorpus 14 während des Schießvorganges beide Teile auf einem auf der Grundplatte 11 der Schießform 10 aufstehenden Dorn 22 aufgesetzt sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Oberfläche der Grundplatte 11 mit einer T i n - Senkung 23 zur teilweisen Aufnahme des trichterförmig geformten Speiserfußes 20 ausgebildet, so dass der Speiserfuß 20 lediglich mit einem Teilbereich seiner Höhe über die Grundplatte 11 übersteht.
Soweit während des Schießvorganges Speiserfuß 20 und Speiserkorpus 14 in dem Formhohlraum 30 zentriert gehalten werden, erfolgt eine Zentrierung des Speiserfußes 20 einerseits durch den seine Öffnung 21 durchgreifenden Dorn 22 und weiterhin auch durch die Anpassung der Form der Einsendung 23 an die Gestalt des Speiserfußes 20. Soweit anschließend der Speiserkorpus 14 auf den Dorn 22 aufgesetzt wird, ist in der Durchtrittsöffnung 19 im Bodenbereich 18 des Speiserkorpus 14 ein Zentrierring 24 eingesetzt, der mit einem wenigstens über einen Teil seines Umfangs vorstehenden Absatz 24a den Speiserfuß 20 auf dessen Außen um fang übergreift, so dass der Speiserkorpus 14 an dem Speiserfuß 20 zentriert ist. Eine zusätzliche zentrierende Abstützung des Spe iserkorpus 14 auf dem Dorn, 22 ergibt sich daraus, dass der Dorn 22 an seinem oberen Ende eine kegelförmige Kontur aufweist, und auch der zugeordnete obere B ereich des Speiserhohlraums 1 5 des Speiserkorpus 14 derart ausgebildet ist, dass sich am Deckelbereich 1 7 des Spei serkorpus 14 eine zusätzl i che zentrierende A b St ützun ergibt.
Soweit der Speiserfuß 20 und der Speiserkorpus 14 in den Formhohlraum 30 der Schießform 10. eingesetzt und von dem Dorn 22 gehalten sind, ergibt sich im Bereich des über die Einsenkung 23 überstehenden Bereichs des Speiserfußes 20 zwischen der Grundpl atte 1 1 und der Oberkante des Spe i serfußes 20 bzw. dem Bodenbereich 1 8 des Speiserkorpus 14 ein Spalt 25 , der beim Einschließen des isolierenden Materials in den Formhoh l raum 30 ebenso wie der Zwischenraum zwischen dem Speiserkorpus 14 und der Innenwand des Form - hohlraum 30 bestehende Zwischenraum von dem isolierenden Material ausgefü l l t wird , so dass si ch insgesamt eine den Speiserkorpus 14 außen umschließende, aus dem iso l ierenden Material bestehende Außenschal e 27 einstellt. Diese Außenschal e 27 bildet einen den über die Einsenkung 23 hervorstehenden Bereich des Speiserfußes 20 untergreifenden Absatz 28 aus, so dass hierdurch auch nach Entnahme des fertigen Speisers aus der Schießform 1 0 der Speiser fuß 20 an dem S pei serkorpus 1 4 festgelegt ist .
Auf der Oberseite seines Deckelbereichs 1 7 weist der Speiserkorpus 14 einen R ück sprung 3 1 zur Anlage eines nicht weiter dargestellten, an der ebenfalls nicht dargestellten Schießkopfplatte angeordneten Niederhalters auf, wobei bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der verfahrensmäßige Eingriff des Niederhalters durch einen durch die Wegnahme der Schießkopfplatte mit N iederhalter gebildeten Kanal 32 angedeutet ist. Über den Niederhalter werden Spei serkorpus 1 4 und Speiserfuß 20 in dem Formhohlraum 30 d er
Schi eßform 10 während des Schießvorganges fixiert. Insbesondere im Hinblick auf die Ausbildung des Absatzes 28 der Außen- scfaale 27 kommt es während des Schießvorganges darauf an, dass die im Formhohlraum 30 vor Beginn des Schießvorganges noch anstehende Luft abgeführt wird. Hierzu sind in der Grundplatte der Schießform 10 Entlüftungsdüsen 33 mit davon wegführenden Entlüftungskanälen 34 ausgebildet, über die eine dimensionierte Abfuhr der verdrängten Schussluft beim Umschie- ßungsvorgang erfolgt. Soweit in Abhängigkeit von dem eingesetzten Bindersystem im. Anschluss an den Schießvorgang noch eine Begasung des geschossenen Speisers erfolgt, tragen die Entlüftungsdüsen 33 ebenfalls auch zu einer entsprechenden Lenkung und Dimensionierung des eingeleiteten Gasstromes bei.
Das in Figur 2 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sieh von dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel lediglich dadurch, dass auf die Anordnung des Zentrierringes an dem Speiserkorpus 14 verzichtet ist. Vielmehr weist der Speiserfuß 20 an seinem oberen Rand einen davon aufstehenden Kragen 35 auf, der an die äußere Gestalt des Bodenbereichs 18 des Speiserkorpus 14 derart angepasst ist, dass der Speiserkorpus 14 in die schalenförmige Aufnahmestruktur des Speiserfußes 20 einsetzbar ist und dadurch gegenüber dem Speiserfuß 20 zentriert ist. Dieser Kragen 35 kann dabei um den gesamten unteren Bereich des Speiserkorpus 14 herumlaufend ausgebildet sein; es ist aber auch ausreichend, wenn der Kragen 35 nur segmentweise ausgebildet ist.
Bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Speiserfuß 20 auch als ein an sich bekannter scheibenförmiger Brechkern in Form einer Metallscheibe ausgebildet. In diesem Fall muss beim Einsetzen des Speiserfußes sowie des Speiserkorpus dafür Sorge getragen sein, dass der scheibenförmige Brechkern mit einem wiederum einen Spalt 25 ausbiidenden Abstand, zur Oberfläche der Grundplatte 11 der Schießform 10 festgehalten ist. Dies ist durch einen an dem Dorn 22 ausgebildeten Absatz 40 verwirklicht, der einen größeren Durchmesser als die im scheibenförmigen Brechkern ausgebildete Öffnung aufweist. Beim Einlegen des scheibenförmigen Brechkerns in die Schießform wird der Brechkern mit seiner zentralen Öffnimg auf dem Dorn 22 geführt und lagert auf dem an dem Dorn 22 ausgebildeten Absatz 40 auf und trägt dabei auch den nachfolgend aufgesetzten Speiserkorpus 14. Durch di e F ix i erun g d es schei benförm i gen Brechkerns an dem Dorn 22 i st ein ausreichender Abstand zwischen dem Brechkern und dem Boden der Schießform gegebenen, so dass sich in diesem Bereich der den Brechkern untergrei fende Tei l der isol ierenden Außenschale 27 ausbildet. In einem solchen Fal l bildet s ich beim Umschießen von Speiserkorpus und Speiserfuß mit dem isolierenden Material ebenfalls ein den S pe i serfuß 20 in Form des scheibenförmigen Brechkern s untergreifender Absatz 28 der Außenschale 27 aus .
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der Zusammenfassung und der Zeichnung offenbarten Merkmaie des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirkl ichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführun gsformen wesentlich sein .

Claims

Patentansprüche
, Verfahren zur Herstellung eines zum Einsetzen in eine beim Gießen von Metallen verwendete Gießform eingerichteten Speisers, wobei der Speiser einen einen Speiserhohlraum (15) umschließenden und eine in seinem Bodenbereich (18) angeordnete Durchtrittsöffnung (19) zur Verbindung des Speiserhohlrauras (15) mit der Gießform aufweisenden Speiserkorpus (14) aufweist und der Speiserkorpus (14) aus einem exothermen Material besteht und auf seiner Außenseite zumindest bereichsweise von einer aus einem isolierenden feuerfesten Material bestehenden Außenschale (27) umschlossen ist, und wobei der Speiser mit einem außen an seinem Bodenbereich (18) angeordneten und eine mit der Durchtrittsöffnung (19) fluchtende Öffnung (21 ) aufweisenden Speiserfuß (20) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der in einem ersten Schritt in einem üblichen Verfahren aus dem exothermen Material hergestellte Speiserkorpus (14) gemeinsam mit dem seinem Bodenbereich (18) zugeordneten Speiserfuß (20) zur Ausbildung der Außenschale (27) in eine einen Formhohlraum (30) aufweisende
Schießform (10) eingesetzt wird und Speiserkorpus und Speiserfuß gleichzeitig mit dein isolierenden Material um schössen werden, wobei der Speiserkorpus (14) einschließlich des Speiserfußes (20) in dem. Formhohlraum (30) der Schießform (10) derart positioniert wird, dass das in den Formhohlraum (30) der Schießform (10) eingeschossene isolierende Material einen zwischen dem Speiserfuß (20) und dem Boden des Formhohlraums (30) mindestens auf einem Teil des Umfangs des Speiserfußes (20) belassenen und sich über zumindest einen Teil der Höhe des Speiserfußes (20) erstreckenden Spalt (2 ) ausfüllt und die geschossene Außenschale (27) dadurch den Speiserfuß (20) unter Aussparen von dessen Öffnung (21) wenigstens teilweise untergreift und ohne den Einsatz von Hilfsmitteln an dem Bodenbereich (18) des Speiserkorpus (14) festhält.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Speiserkorpus (14) und der Speiserfuß (20) in dem Formhohlraum (30) der Schießform (10) derart positioniert werden, dass sich ein über den gesamten Umfang des Speiserfußes (20) erstreckender Spalt (25) zur Aufnahme des isolierenden Materials ergibt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Speiserfuß (20) und nachfolgend der Speiserkorpus (14) auf einen auf dem Boden des Formhohlraums (30) der Schießform (10) aufstehenden Dorn (22) aufgesetzt und in einem die Höhe des Spaltes (25) vorgebenden Abstand zum Boden des Formhohlraums (30) positioniert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Speiserfuß (20) aus einer trichterförmig geformten, im Bereich des geringsten Durchmessers die Öffnung (21) aufweisenden Metallscheibe besteht.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die trichterförmige Metallscheibe mit einem Teil ihrer Höhenerstreckung in eine in dem Boden der Schießform (10) passend ausgeformte Binsenkung (23) eingesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Speiserfuß (20) aus einem die Öffnung (21) aufweisenden scheibenförmigen Brechkern besteht. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Speiserkorpus (14) und der Speiserfuß (20) in dem Formhohlraum (30) der Schießform (10) derart positioniert werden, dass der Spalt (25) zur Aufnahme des isolierenden Materials größer ist als die gesamte Höhe des den Speiserfuß (20) bildenden Brechkerns.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Speiserfuß aus einem die Öffnung (21) ausbildenden und in den Speiserhohlraum (15) des Speiserkorpus (14) einschiebbaren rohr- förmigen Körper besteht,
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Speiserfuß (20) aus einem aus exothermem Materia! bestehenden und in den Speiserhohlraum (15) des Speiserkorpus (14) einschiebbaren Speiserunterteil besteht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der auf dem Dorn (22) aufgesetzte Speiserfuß (20) mittels seiner den Dorn (22) übergreifenden Öffnung (2i) und der nachfolgend auf dem Dorn (22) aufgesetzte Speiserkorpus (14) mittels einer an ihm innenseitig ausgebildeten Zentriergestaltung an dem Speiserfuß (20) zentriert werden.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die an dem Speiserkorpus (14) ausgebildete Zentriergestaltung von einem im Bodenbereich (IS) des Speiserkorpus (14) angeordneten, den Speiserfuß (20) auf dessen äußerem Umfang wenigstens teilweise umfassenden Zentrierring (24) gebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Speiserfuß (20) mittels seiner den Dorn (22) übergreifenden Öffnung (21) auf dem Dorn (22) zentriert wird und der Speiserkorpus (14) mit seinem Bodenbereich (18) an dem Speiserfuß (20) mittels eines am oberen Rand des Speiserfußes (20) ausgebildeten, sich zumindest über einen Teil des Außenumfangs des Speiserfußes (20) erstreckenden und den Speiserkorpus (14) auf dessen Außenseite einfassenden Kragens (35) zentriert wird, 3, Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweils auf dem Dorn (22) aufgesetzte Speiserfuß (20) sowie Speiserkorpus (14) während des Einschießens des isolierenden Materials von einem in den Formhohlraum (30) der Schießform (10) hineinreichenden Niederhalter festgelegt sind.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass einerseits die beim Einschießen des isolierenden Materials aus dem Formhohlraum (30) verdrängte Schussluft und andererseits ein gegebenenfalls zur Begasung des fertig geschossenen Speisers in den Formhohlraum (30) eingeleitetes Gas über in dem Boden der Schießform (10) angeordnete Entlüftungsdüsen (33) dimensioniert abgeführt werden.
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