WO2014207221A1 - Speisereinsatz mit isoliertem metallfuss - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a feeder insert for insertion into a mold used in the casting of metals, comprising a feeder comprising an inner cavity as a feeder volume, consisting of an exothermic and / or insulating material feeder body having a feeder opening for connecting the cavity with the mold cavity of the mold and at the lower bottom surface thereof facing the mold cavity there is disposed a metal foot having a contour projecting and conically tapered as a whole and thereby forming an axial distance between the feeder body and the model, one with the feeder opening of the feeder body having aligned passage opening.
- a feeder insert with the aforementioned features is known from DE 20 2004 009 367 U l.
- This prior art assumes that when using feeders on the one hand the smallest possible contact surface of the feeder insert on the surface of a model used for the formation of the mold is sought, so that after completion of the Casting process in the preparation of the feeder opening on the casting can be stopped as far as possible exact positioning of the feeder remainder and
- the metal foot forming a feeder foot according to DE 20 2004 009 367 U l has a conically tapered surface as a whole in relation to the model surface
- the metal foot also has the task of the
- Model surface is displaceable.
- Heat insulation in the region of the passage opening in the refractive core enclosing areas of the plate-shaped refractive core is not provided, so that an undesirable heat flow can take place here.
- Metallfußes a cooling of this flowing during the casting hot metal is at least limited.
- the invention provides for the metal base to be surrounded on its inside, which is in contact with the hot metal flowing through the metal base during the casting process, and / or on its outside, which is molded in the casting mold of molding sand, with an outer side
- the invention has the advantage that the heat dissipation in the region of the metal base due to the invention provided isolation of the metallic metal foot is prevented or at least reduced, so that the flow path for the liquid metal by the metal base during the casting process over a longer period unimpaired or remains open.
- the insulation is applied either on the inside of the molding or on the outside of the molding or on both sides of the molding, in particular, the two-sided insulation of the molding brings the greatest insulation effect.
- the insulation consists of a layer applied to the surface of the metal base and consisting of a refractory and / or insulating material.
- the material used may be powdery or al s fiber present.
- the insulating material to the metal lffuß a bond or other mechanical connection to
- the insulation consists of a dissolving under heat material, the actual
- Isolati ons Fisch then used after the volatilization of the material under the action of heat by the cavity created thereby forms the insulation and prevents heat transfer.
- the surface of the metal base is completely provided with the insulation or even only partially with the insulation.
- the outside of the ' metal foot is a so-assembled and thereby a space for the upcoming air layer forming therein second molded part is arranged.
- the standing between the two components air layer ensures the interruption of heat transfer and thus for the desired isolation, which hereby still the further advantage of improved stability of the existing two-component total
- Fig. 1 a feeder insert with an insulated on both sides
- Fig. 2 is a joined together, forming an air gap
- feeder insert 1 0 has a feeder body 1 1, which comprises an inner cavity 12 as a so-called feeder volume enclosing wall portion 13 and an upper lid 14.
- the feeder body 1 1 has an outer surface 16 and an inner surface 1 5 of the wall portion 1 3 enclosing the inner cavity 12 and a bottom surface 17, in which a feeder opening 18 is formed.
- a Feiserfuß forming metal base 20 which has a hat-shaped in the illustrated embodiment.
- this metal foot may also have any other desired shape, for example as in the ones already mentioned Publications described.
- the hat-shaped metal base 20 is preferably glued with a circumferential collar 21 with the bottom surface 1 7 of the feeder body 1 1 and projects outwardly with a ring 22, wherein the free ends of the ring 22 form or enclose a passage opening 23, in an alignment arranged with the feeder opening 1 8 of the feeder body 1 1 i st, so that when connected to a mold
- Feeder insert which can emerge from the mold cavity of the mold rising hot and liquid metal via the passage opening 23 and the feeder opening 1 8 in the inner cavity 12 al s Spei servolumen.
- a layer 25 of a refractory and / or insulating material is applied to the inner surface and the outer surface.
- This material may be present in powder form or as a fiber and it may preferably adhere to the surface of the metal base 20 by adhesion or other mechanical connection. So far with a two-sided
- FIG. 2 An alternative exemplary embodiment for the insulation of the metal leg 20 is shown in FIG. 2.
- a further shaped part 30 is arranged on the outside of the metal base 20, which is in contact with the metal base 20
- the further, externally arranged molded part 30 likewise has a circumferential collar 3 1, which is aligned parallel to the circumferential collar 21 of the metal base 20 in its outer end region, so that metal base 20 and molded part 30 can be fastened together are.
- the outer molding 30 also projects outwardly with a collar 32, which in its course is spaced from the collar 22 of the metal base 20 such that the desired
- Interspace 33 forms.
- the ring 32 of the outer molding 30 runs in its end with the rim 22 of the metal base 20 together.
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Abstract
Ein Speisereinsatz (10) zum Einsetzen in eine beim Gießen von Metallen verwendete Gießform, bestehend aus einem einen inneren Hohlraum (12) als Speiservolumen aufweisenden, aus einem exothermen und/oder isolierenden Material bestehenden Speiserkorpus (11), welcher eine Speiseröffnung (18) zum Verbinden des Hohlraums (12) mit dem Formhohiraum der Gießform aufweist, und an dessen dem Formhohlraum zugewandter Bodenfläche (17) ein aus Metall bestehendes und eine mit der Speiseröffnung (18) des Speiserkorpus (11) fluchtende Durchtrittsöffnung (23) aufweisenden Metallfuß (20) angeordnet ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Metallfuß (20) mit einer den Wärmeabfluss von dem beim Gießvorgang durch den Metallfuß (20) in den Hohlraum (12) des Speiserkorpus (11) strömenden heißen Metall reduzierenden Isolierung (25, 30) versehen ist.
Description
Speisereinsatz mit isoliertem Metallfuß
B e s c h r e i b u n g
Die Erfindung betrifft einen Speisereinsatz zum Einsetzen in eine beim Gießen von Metallen verwendete Gießform, bestehend aus einem einen inneren Hohlraum als Speiservolumen aufweisenden, aus einem exothermen und/oder isolierenden Material bestehenden Speiserkorpus, welcher eine Speiseröffnung zum Verbinden des Hohlraums mit dem Formhohlraum der Gießform aufweist, und an dessen unterer dem Formhohlraum zugewandter Bodenfläche ein Metallfuß mit einer zu dem in der Gießform eingesetzten Modell vorspringenden und sich im Ganzen konisch verj üngenden und dadurch einen axialen Abstand zwischen dem Speiserkorpus und Modell ausbildenden Kontur angeordnet ist, der eine mit der Speiseröffnung des Speiserkorpus fluchtende Durchtrittsöffnung aufweist.
Ein Speisereinsatz mit den vorgenannten Merkmalen ist aus der DE 20 2004 009 367 U l bekannt. Dieser Stand der Technik geht davon aus, dass beim Einsatz von Speisern einerseits eine möglichst kleine Aufstandsfläche des Speisereinsatzes auf der Oberfläche eines zur Ausbildung der Gießform eingesetzten Modells angestrebt wird, damit der nach Abschluss des
Gießvorganges im Berei ch der Speiseröffnung am Gußstück verbl eibende Speiserrest möglichst positionsgenau abgebrochen werden kann und
aufwendige Putzarbeiten am fertigen Gußstück vermieden sind. Daher weist der einen Speiserfuß ausbildende Metallfuß gemäß der DE 20 2004 009 367 U l eine sich im Ganzen konisch zur Modelloberfläche hin verj üngende
Gestalt auf. Andererseits hat der Metall fuß auch die Aufgabe, den beim
Formvorgang auf den Speisereinsatz ausgeübten Druck aufzufangen; aus diesem Grunde ist der aus der DE 20 2004 009 367 U l bekannte Metallfuß verformbar ausgebildet, so dass der Speisereinsatz beim Einformen in die Gießform über den durch den Metallfuß verwirklichten Abstand zur
Modelloberfläche verschiebbar ist.
Andere metallische und sich beim Einformen des Speisereinsatzes in die Gießform ggf. verformende Speiserfüsse sind auch in weiteren Druckschriften wie WO 2005/095020 A2 oder EP 1 567 294 B l beschrieben und kommen in der Gießereipraxis vielfach zum Einsatz. Eine andere Ausführung eines das Speiservolumen des Speisereinsatzes mit dem Formhohlraum verbindenden und sich beim Einformen des Speisereinsatzes in das Speiservolumen einschiebenen Spei serfusses ist beispielsweise aus der EP 1 850 987 B l bekannt.
Mit dem bekannten Speisereinsatz ist der Nachteil verbunden, dass der auf seiner Außenseite von Formsand umschlossene Metallfuß des Speisereinsatzes dem beim Gießvorgang durch den Metallfuß in das Speiservolumen
strömenden heißen Metall so viel Wärme entzieht und dadurch das heiße Metall derart abkühlt, dass es letztlich zu einer Verringerung des Querschnitts des Durchtrittsweges im Metallfuß durch sich an den kalten Metallfußwänden bzw. dem den Metallfuß umschließenden Formsand absetzendes Metall kommt, wodurch die Speiserwirkung des Speisereinsatzes beeinträchtigt wird.
In der DE 35 25 637 A I ist ein Speisereinsatz mit einem daran festgelegten, plattenförmigen, metallischen Brechkern beschrieben. Ein derartiger plattenförmiger Brechkern deckt den offenen Boden des das Spei servolumen bildenden inneren Hohlraums im Speisereinsatz vollflächig ab und weist in seinem Zentrum eine Durchtrittsöffnung für das heiße Metall auf. Soweit im Bereich der Durchtrittsöffnung eine Erhebung vorgesehen sein kann, steht diese Erhebung in das Innere des Speiservolumens vor. Hierbei ist bereits vorgeschlagen, die den Brechkern bildende Metallplatte an einer oder beiden Seiten mit einer wärmedämmenden Beschichtung zu versehen. Eine
Wärmedämmung im Bereich der die Durchtrittsöffnung im Brechkern umschließenden Bereiche des plattenförmigen Brechkerns ist allerdings nicht vorgesehen, so dass hier ein unerwünschter Wärmeabfluß stattfinden kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Speisereinsatz mit den gattungsgemäßen Merkmalen so zu verbessern, dass im Bereich des
Metallfußes eine Abkühlung des diesen beim Gießvorgang durchströmenden heißen Metalls zumindest eingeschränkt ist.
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 im Einzelnen vor, dass der Metallfuß auf seiner mit beim Gießvorgang durch den Metallfuß strömenden heißen Metall in Verbindung stehenden Innenseite und/oder auf seiner bei in die Gießform eingeformtem Speisereinsatz von Formsand umschlossenen Außenseite mit einer den
Wärmeabfluss von dem beim Gießvorgang durch den Metallfuß in den
Hohlraum des Speiserkorpus strömenden heißen Metall reduzierenden
Isol i erung versehen ist. Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, dass der Wärmeabfluss im Bereich des Metallfußes aufgrund der erfindungsgemäß
vorgesehenen Isolierung des metallischen Metallfußes unterbunden oder zumindest reduziert ist, so dass der Fließweg für das flüssige Metall durch den Metallfuß während des Gießvorganges über einen längeren Zeitraum unbeeinträchtigt bzw. offen bleibt.
Im Rahmen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Isolierung entweder auf der Innenseite des Formteils oder auf der Außenseite des Formteils oder aber auf beiden Seiten des Formteils aufgebracht ist, wobei insbesondere die beidseitige Isolierung des Formteils die größte Isolierwirkung mit sich bringt.
Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass die Isolierung aus einer auf die Oberfläche des Metallfußes aufgebrachten, aus einem feuerfesten und/oder isolierenden Material bestehenden Schicht besteht. Hierbei kann das eingesetzte Material pulverförmig sein oder auch al s Faser vorliegen. Ferner kann zur Fixierung des Isoliermaterials an dem Metal lfuß eine Verklebung oder andere mechanische Verbindung zur
Anwendung kommen.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Isolierung aus einem sich unter Hitzeeinwirkung auflösenden Werkstoff besteht, wobei die eigentliche
Isolati onswirkung dann im Anschluss an die Verflüchtigung des Werkstoffes unter Hitzeeinwirkung einsetzt, indem der dadurch geschaffene Hohlraum die Isolierung ausbildet und einen Wärmeübergang verhindert.
Je nach geometrischer Ausbildung des Metallfußes kann vorgesehen sein, dass die Oberfläche des Metallfußes vollständig mit der Isolierung oder aber auch nur abschnittsweise mit der Isolierung versehen ist.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zur Ausbildung der von einer Luftschicht gebildeten Isolierung auf
der Außenseite des' Metallfußes ein damit zusammengefügtes und dabei einen Zwischenraum für die darin anstehende Luftschicht ausbildendes zweites Formteil angeordnet ist. Hierbei sorgt die zwischen den beiden Bauteilen stehende Luftschicht für die Unterbrechung des Wärmeübergangs und damit für die gewünschte Isolierung, wobei hiermit noch der weitere Vorteil einer verbesserten Stabi lität des aus zwei Bauteilen bestehenden gesamten
Speiserfusses verbessert ist.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, welche nachstehend beschrieben sind. Es zeigen:
Fig. 1 einen Speisereinsatz mit einem auf beiden Seiten isolierten
metallischen Metallfuß in einer schematischen Seitenansicht,
Fig. 2 einen aus zwei aneinandergefügten, einen Luftspalt bildenden
Bauteilen bestehenden Speiserfuß in einer schematischen Einzeldarstellung.
Der aus Figur 1 ersichtliche Speisereinsatz 1 0 weist einen Speiserkorpus 1 1 auf, der einen einen inneren Hohlraum 12 als sogenanntes Speiservolumen umschließenden Wandbereich 13 und einen oberen Deckel 14 umfasst. Der Speiserkorpus 1 1 hat eine Außenfläche 16 und eine den inneren Hohlraum 12 umschließende Innenfläche 1 5 des Wandbereichs 1 3 sowie eine Bodenfläche 1 7, in der eine Speiseröffnung 1 8 ausgebildet ist.
An der Unterseite des Speisereinsatzes 1 0 und mit dessen Bodenfläche 1 7 vorzugsweise durch Klebung verbunden ist ein einen Speiserfuß ausbildender Metallfuß 20, welcher eine bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel hutförmige Gestalt aufweist. Dieser Metallfuß kann j edoch auch jede andere beliebige Gestalt aufwei sen, beispielsweise wie in den dazu bereits genannten
Druckschriften beschrieben. Der hutförmige Metallfuß 20 ist mit einem umlaufenden Kragen 21 mit der Bodenfläche 1 7 des Speiserkorpus 1 1 vorzugsweise verklebt und springt mit einem Kranz 22 nach außen vor, wobei die freien Enden des Kranzes 22 eine Durchtrittsöffnung 23 ausbilden bzw. umschließen, die in einer Flucht mit der Speiseröffnung 1 8 des Speiserkorpus 1 1 angeordnet i st, so dass bei an eine Gießform angeschlossenem
Speisereinsatz das aus dem Formhohlraum der Gießform aufsteigende heiße und flüssige Metall über die Durchtrittsöffnung 23 und die Speiseröffnung 1 8 in den inneren Hohlraum 12 al s Spei servolumen eintreten kann.
Um beim Gießvorgäng einen Wärmeabfluss aus der in dem Metallfuß 20 anstehenden Säule aus flüssigem, heißem Metall über den wärmeleitenden Metallfuß 20 in den den Metallfuß umschließenden Formsand zu verhindern, ist bei dem in Fi gur 1 dargestellten Ausführungsbei spi el eine Isoli erung sowohl der Innenfläche wie auch der Außenfläche des Metal lfußes
vorgesehen, indem j eweils auf die Innenfläche und die Außenfläche eine Schicht 25 aus einem feuerfesten und/oder isolierenden Material aufgebracht ist. Dieses Material kann pulverförmig oder als Faser vorliegen und es kann vorzugswei se durch Verklebung oder sonstige mechanische Verbindung an der Oberfl äche des Metallfußes 20 anhaften. Soweit mit einer beidseitigen
Isolierung des Metallfußes 20 die besten Ergebnisse zu erzielen sein dürften, ist es zur Verwirklichung der Erfindung aber gegebenenfalls auch
ausreichend, entweder nur die Innenseite des Metallfußes 20 oder nur dessen Außenseite mit einer entsprechenden Isolierung zu versehen .
Wie nicht weiter dargestellt, kann zur Ausbildung einer Isolierung auf der Außenseite des Metallfußes 20 eine Schicht aus einem sich unter
Hitzeeinwirkung verflüchtigenden Werkstoff aufgebracht sein. Soweit während des Gießvorganges durch die vom heißen, flüssigen Metall
abgegebene Hitze eine Verflüchtigung des auf der Außenseite aufgebrachten
Werkstoffes eintritt, bildet sich dadurch ein Hohlraum zwischen der Außenwand des Metallfußes und dem dieses umschließenden Formsand aus, und dieser Hohlraum entfaltet ebenfalls eine isolierende Wirkung.
Ein alternatives Ausführungsbeispiel für die Isolierung des Metallfüßes 20 ist in Figur 2 dargestel lt. Hierbei ist auf der Außenseite des Metallfusses 20 ein weiteres Formteil 30 angeordnet, das in mit dem Metallfuß 20
zusammengefügten Zustand einen Zwischenraum 33 ausbildet, und die in diesem Zwischenraum 33 anstehende Luft sorgt für eine Unterbrechung des Wärmeflusses und damit die erforderliche Isolierung. Wie sich dazu aus Figur 2 ergibt, weist das weitere, außen angeordnete Formteil 30 ebenfalls einen umlaufenden Kragen 3 1 auf, der in seinem äußeren Endbereich parallel zu dem umlaufenden Kragen 21 des Metallfusses 20 ausgerichtet ist, so dass Metallfuß 20 und Formteil 30 gemeinsam befestigbar sind. Entsprechend der Formgebung für den Metallfuß 20 springt auch das äußere Formteil 30 mit einem Kranz 32 nach außen vor, der in seinem Verlauf von dem Kranz 22 des Metallfußes 20 derart beabstandet ist, dass sich der gewünschte
Zwischenraum 33 ausbildet. Der Kranz 32 des äußeren Formteils 30 läuft in seinem Endbereich mit dem Kranz 22 des Metallfußes 20 zusammen.
Alternativ zu der vorbeschriebenen gemeinsamen Befestigung der beiden Bauteile 20, 30 über deren Kragen 21 , 3 1 kann beispielsweise auch
vorgesehen sein, das zweite äußere Formteil 30 auf den Metallfuß 20 aufzustülpen und eine Verbindung der beiden Bauteile ledi gl ich durch gegenseitige Klemmung herbeizuführen. Auch andere Verbindungsarten der beiden Bauteile aneinander können zur Anwendung kommen.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der Zusammenfassung und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
Claims
1. Speisereinsatz (10) zum Einsetzen in eine beim Gießen von Metallen verwendete Gießform, bestehend aus einem einen inneren Hohlraum (12) als Speiservolumen aufweisenden, aus einem exothermen und/oder isolierenden Material bestehenden Speiserkorpus (11), welcher eine Speiseröffnung (18) zum Verbinden des Hohlraums (12) mit dem
Formhohlraum der Gießform aufweist, und an dessen unterer dem Formhohlraum zugewandter Bodenfläche (17) ein Metallfuß (20) mit einer zu dem in der Gießform eingesetzten Modell vorspringenden und sich im Ganzen konisch verjüngenden und dadurch einen axialen Abstand zwischen dem Speiserkorpus (11) und dem Modell
ausbildenden Kontur angeordnet ist, der eine mit der Speiseröffnung (18) des Speiserkorpus (11) fluchtende Durchtrittsöffnung (23) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallfuß (20) auf seiner mit beim Gießvorgang durch den Metallfuß (20) strömenden heißen Metall in Verbindung stehenden Innenseite und/oder auf seiner bei in die Gießform eingeformtem Speisereinsatz (10) von Formsand umschlossenen Außenseite mit einer den Wärmeabfluss von dem beim Gießvorgang durch den Metallfuß (20) in den Hohlraum (12) des Speiserkorpus (11) strömenden heißen Metall reduzierenden Isolierung (25, 30) versehen ist.
2. Speisereinsatz nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierung aus einer auf die Oberfläche des Formteils (20)
aufgebrachten, aus einem feuerfesten und/oder isolierenden Material bestehenden Schicht (25 ) besteht.
3. Speisereinsatz nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Isolierung aus einem sich unter Hitzeeinwirkung auflösenden Werkstoff besteht.
4. Speisereinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch
gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Formteils (20) vollständig mit der Isolierung (25) versehen ist.
5. Speisereinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch
gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Formteils (20) abschnittsweise mit der Isolierung (25) versehen ist.
6. Speisereinsatz nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zur
Ausbildung der von einer Luftschicht gebildeten Isolierung auf der Außenseite des Metallfußes (20) ein damit zusammengefügtes und dabei einen Zwischenraum (33 ) für die darin anstehende Luftschicht
ausbildendes zweites Formteil (30) angeordnet ist.
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| NENP | Non-entry into the national phase |
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| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
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