DE20112425U1 - Feeder insert with metallic feeder foot - Google Patents
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Description
GTP SchäferGTP Shepherd
Gießtechnische Produkte GmbHCasting Products GmbH
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41515 Grevenbroich GTP 2599441515 Grevenbroich GTP25994
Speisereinsatz mit metallischem SpeiserfußFeeder insert with metallic feeder foot
BeschreibungDescription
Die Erfindung betrifft einen Speisereinsatz zum Einsetzen in eine beim Gießen von Metallen verwendete Gießform, bestehend aus einem ein Speiservolumen aufweisenden Speiserkorpus aus einem exothermen und/oder isolierenden Material, an dessen unterer, dem das Gußstück ausbildenden Formbereich zugewandter Bodenfläche ein metallisches Ringteil befestigt ist, welches in sich eine zur Ausbildung einer Sollbruchstelle für einen sich im Speiservolumen ausbildenden Speiserrest eingerichtete Speiseröffnung ausbildet.The invention relates to a feeder insert for insertion into a casting mold used in the casting of metals, consisting of a feeder body having a feeder volume made of an exothermic and/or insulating material, to the lower base surface of which, facing the mold area forming the casting, a metallic ring part is attached, which forms a feeder opening arranged to form a predetermined breaking point for a feeder residue forming in the feeder volume.
Ein Speisereinsatz mit den vorstehend genannten Merkmalen ist in der DE 196 42 838 Al beschrieben. Hierbei ist der auf die Bodenfläche des Speiserkorpus aufgeklebte oder darauf aufgeklemmte Ringteil als ebene Platte ausgebildet, die in ihrem Zentrum die einen gegenüber dem Speiservolumen geringeren Durchmesser aufweisende Speiseröffnung beinhaltet, welche eine Sollbruchstelle für den nach demA feeder insert with the above-mentioned features is described in DE 196 42 838 A1. In this case, the ring part glued or clamped onto the bottom surface of the feeder body is designed as a flat plate, which contains in its center the feeder opening with a smaller diameter than the feeder volume, which has a predetermined breaking point for the
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Abgießen des Gußstücks im Speiservolumen verbleibenden Speiserrest ausbildet. Die Platte besteht aus einem geeigneten Metall, welches bei einem Angriff des heißen Gießgutes wie auch des gezündeten exothermen Speiserraaterials formstabil bleibt und nicht aufschmilzt. Dabei ist in der DE 146 42 838 Al darauf hingewiesen, daß beim Einsatz des bekannten Speisereinsatzes durch das Aufformen mit dem Formsand bzw. einer geeigneten Formstoff-Mischung sich eine Sandschicht zwischen der Metallplatte des Speisereinsatzes und der Formoberfläche einstellt bzw. einstellen soll, um eine Isolierung zwischen dem Speisereinsatz und der sich beim Abgießen in dem Formhohlraum bildenden heißen Metalloberfläche des Gußstücks auszubilden.The plate is made of a suitable metal which remains dimensionally stable and does not melt when attacked by the hot casting material or the ignited exothermic feeder material. DE 146 42 838 A1 points out that when using the known feeder insert, a layer of sand is formed between the metal plate of the feeder insert and the mold surface by molding with molding sand or a suitable molding material mixture in order to create insulation between the feeder insert and the hot metal surface of the casting which forms in the mold cavity during casting.
Gegenüber einem ebenfalls bekannten und alternativ zwischen Speisereinsatz und Formoberfläche eingesetzten Brechkern hat die Metallplatte bereits den Vorteil, daß damit die Speiseröffnung schon relativ nahe an die Formoberfläche herangerückt ist. Weiterhin ist die Metallplatte beim Einformen des Speisereinsatzes gegen den einwirkenden Formdruck im Vergleich mit Brechkernen widerstandsfähiger, so daß die Gefahr einer Zerstörung des Speisereinsatzes während des Aufformens schon verringert ist. Eine derartige Zerstörung ist deswegen zu vermeiden, weil sonst Bestandteile des Speisereinsatzes sich vor dem Gießen und während des Gießvorganges lösen und dann in das Gußstück gelangen können.Compared to a breaker core, which is also known and is used alternatively between the feeder insert and the mold surface, the metal plate has the advantage that the feeder opening is already relatively close to the mold surface. Furthermore, when the feeder insert is molded, the metal plate is more resistant to the mold pressure acting on it than breaker cores, so that the risk of the feeder insert being destroyed during molding is already reduced. Such destruction must be avoided because otherwise components of the feeder insert can come loose before and during the casting process and then get into the casting.
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Mit dem bekannten Speisereinsatz ist jedoch noch der Nachteil verbunden, daß die Ausbildung der Sollbruchstelle durch die Metallplatte noch nicht mit der erforderlichen Betriebssicherheit ein Abbrechen des Speiserrestes nahe der Oberfläche des Gußstücks gewährleistet, so daß eine an sich zu vermeidende Putzarbeit am fertigen Gußstück noch durchgeführt werden muß. Als weiterer Nachteil kommt hinzu, daß sich insbesondere aufgrund des beim Formvorgang ausgeübten Drucks die Metallplatte von dem Speiserkorpus lösen kann und nach Entformen des Modells in das Gußstück gerät.However, the known feeder insert still has the disadvantage that the formation of the predetermined breaking point through the metal plate does not yet guarantee the necessary operational reliability that the feeder residue will break off close to the surface of the casting, so that cleaning work on the finished casting, which should otherwise be avoided, still has to be carried out. A further disadvantage is that the metal plate can detach from the feeder body, particularly due to the pressure exerted during the molding process, and get into the casting after the model has been removed from the mold.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Speisereinsatz mit den gattungsgemäßen Merkmalen im Hinblick auf das Abbrechen des Speiserrestes nahe der Oberfläche des fertigen Gußstücks weiterhin zu verbessern und im übrigen die Betriebssicherheit des Speisereinsatzes zu erhöhen.The invention is therefore based on the object of further improving a feeder insert with the generic features with regard to the break-off of the feeder residue close to the surface of the finished casting and, moreover, of increasing the operational reliability of the feeder insert.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Schutzansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.The solution to this problem, including advantageous embodiments and further developments of the invention, results from the content of the claims which follow this description.
Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, daß der Ringteil eine hutförmige Gestalt mit einem mit der Bodenfläche des Speiserkorpus verbundenen Kragen und einer über einen Kranz zur Formoberfläche vorspringenden und die Speiseröffnung aufweisenden Deckelfläche aufweist. Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, daß die Ausbildung der Sollbruchstelle durch die erfindungsgemäße hutförmige Ausbildung des metallischen Ringteils verbessert ist.The basic idea of the invention is that the ring part has a hat-shaped configuration with a collar connected to the bottom surface of the feeder body and a cover surface that projects over a ring to the mold surface and has the feeder opening. The invention has the advantage that the formation of the predetermined breaking point is improved by the hat-shaped configuration of the metal ring part according to the invention.
Einerseits wird mit der vorspringenden Deckelfläche des Ringteils die die Sollbruchstelle ausbildende Speiseröffnung noch näher an die Formoberflache verlagert; zum anderen sind im Inneren des hutförmigen Ringteils Gefügeveränderungen in dem sich beim Gießvorgang ausbildenden Speiserrest vermieden, weil das in das Speiservolumen eintretende flüssige Metall zunächst den Innenbereich des hutförmigen Ringteils ausfüllt, bevor das flüssige Gießgut in Kontakt mit dem Material des Speiserkorpus kommt. Insoweit stellt sich im Speiserrest beiderseits der Speiseröffnung eine im wesentlichen gleiche Gefügestruktur ein, so daß ein Abbrechen des Speiserrestes im Bereich der durch die Speiseröffnung gebildeten Querschnittsverengung des Speiserrestes als Sollbruchstelle sichergestellt ist.On the one hand, the protruding cover surface of the ring part moves the feeder opening that forms the predetermined breaking point even closer to the mold surface; on the other hand, structural changes in the feeder residue that forms during the casting process are avoided inside the hat-shaped ring part because the liquid metal entering the feeder volume first fills the interior of the hat-shaped ring part before the liquid casting material comes into contact with the material of the feeder body. In this respect, an essentially identical structural structure is established in the feeder residue on both sides of the feeder opening, so that the feeder residue is guaranteed to break off in the area of the cross-sectional constriction of the feeder residue formed by the feeder opening as a predetermined breaking point.
Als weiterer Vorteil kommt hinzu, daß durch die hutförmige Gestalt des metallischen Ringteils eine Versteifung verwirklicht wird, so daß das Ringteil eine entsprechende Stabilität im Hinblick auf die beim Einformen des Speisereinsatzes auftretende Beanspruchung aufweist. Damit kann der Speisereinsatz mit metallischem Ringteil auch derart eingeformt werden, daß die Deckelfläche nahezu, jedenfalls unter Ausbildung nur einer sehr dünnen Sandschicht auf der Formoberfläche aufliegt. Desweiteren scheint der Einsatz eines starres Abformdornes an Stelle des häufig verwendeten Federdornes möglich.Another advantage is that the hat-shaped design of the metal ring part provides reinforcement, so that the ring part has the necessary stability with regard to the stress that occurs when the feeder insert is molded in. This means that the feeder insert with the metal ring part can also be molded in such a way that the cover surface almost lies on the mold surface, or at least only a very thin layer of sand is formed. Furthermore, the use of a rigid molding mandrel instead of the frequently used spring mandrel seems possible.
Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß durch die Gestaltung des Ringteils ein Abfallen von dem Speisereinsatz verhindert ist. Unabhängig davon, wie nahe die Deckelfläche des Ringteils an der Formoberfläche zu liegen kommt, stelltA further advantage is that the design of the ring part prevents it from falling off the feeder insert. Regardless of how close the cover surface of the ring part is to the mold surface,
sich aber zwischen der Formoberfläche und dem an der Bodenfläche des Speisereinsatzes festgemachten Kragen des Ringteils über die Höhe des Kranzes eine Sandschicht ein, die im Bereich des Kragens ein Auflager für den Kragen bzw. die Bodenfläche des Speiserkorpus bildet, so daß in jedem Fall ein Hineinfallen des Ringteils in den Formhohlraum des Modells verhindert ist.However, between the mould surface and the collar of the ring part, which is attached to the bottom surface of the feeder insert, a layer of sand forms over the height of the ring, which forms a support for the collar or the bottom surface of the feeder body in the area of the collar, so that in any case the ring part is prevented from falling into the mould cavity of the model.
Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß am äußeren Rand des Kragens ein den Speiserkorpus auf dessen Außenfläche topfförmig einfassender aufstehender Steg ausgebildet ist. Alternativ, jedoch auch zusätzlich kann vorgesehen sein, daß an dem Kragen des Ringteils ein in das Speiservolumen des Speiserkorpus vorspringender und die das Speiservolumen einschließende Innenfläche des Speiserkorpus abstützender aufstehender Steg ausgebildet ist. Mit beiden Ausführungen wird der Bodenfläche bzw. dem unteren Bereich des Speiserkorpus eine entsprechende Stabilität vermittelt, wobei der jeweils aufstehende Steg den auf dem Ringteil aufstehenden Randbereich des Speiserkorpus abstützt. Hiermit ist ebenfalls ein Ausbrechen des unteren Bereichs des Speiserkorpus im Bereich seiner Bodenfläche bei einwirkendem Formdruck vermieden, so daß sichergestellt ist, daß kein Speisermaterial in das Gußstück gelangt.According to one embodiment of the invention, it is provided that a raised web is formed on the outer edge of the collar, enclosing the feeder body on its outer surface in a pot shape. Alternatively, but also additionally, it can be provided that a raised web is formed on the collar of the ring part, projecting into the feeder volume of the feeder body and supporting the inner surface of the feeder body enclosing the feeder volume. With both designs, the base surface or the lower area of the feeder body is given appropriate stability, with the raised web supporting the edge area of the feeder body that stands on the ring part. This also prevents the lower area of the feeder body from breaking out in the area of its base surface when mold pressure is applied, thus ensuring that no feeder material gets into the casting.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, welche nachstehend beschrieben sind. Es zeigen:The drawing shows embodiments of the invention, which are described below. They show:
Fig. 1 einen auf einen an einer Modelloberfläche gehalterten Abformdorn aufgesetzten Speisereinsätz,Fig. 1 a feeder insert placed on a mandrel held on a model surface,
Fig. 2 den Gegenstand der Figur 1 mit zusätzlichen Abstützstegen.Fig. 2 shows the object of Figure 1 with additional support webs.
Wie sich zunächst aus Figur 1 ergibt, weist der mit 10 bezeichnete Speisereinsatz einen Speiserkorpus 11 auf, der einen ein Speiservolumen 14 umschließenden Wandbereich 13 und einen Deckel 12 umfaßt. Der Speiserkorpus 11 hat eine Außenfläche 16 und eine das Speiservolumen 14 umschließende Innenfläche 15 des Wandbereichs 13 sowie eine Bodenfläche 17.As can be seen from Figure 1, the feeder insert designated 10 has a feeder body 11 which comprises a wall region 13 enclosing a feeder volume 14 and a cover 12. The feeder body 11 has an outer surface 16 and an inner surface 15 of the wall region 13 enclosing the feeder volume 14 as well as a base surface 17.
Bei der Darstellung in Figur 1 befindet sich auf einer Formoberfläche 18 ein als Federdorn ausgebildeter Abformdorn 19, auf den der Speisereinsatz 10 aufgesteckt ist.In the illustration in Figure 1, a molding mandrel 19 designed as a spring mandrel is located on a mold surface 18, onto which the feeder insert 10 is placed.
An der Unterseite des Speisereinsatzes und mit der Bodenfläche 17 vorzugsweise durch Klebung verbunden ist ein metallisches Ringteil 20, welches eine hutförmige Gestalt aufweist. Das hutförmige Ringteil 20 ist mit einem umlaufenden Kragen 21 mit der Bodenfläche 17 des Speiserkorpus 11 vorzugsweise verklebt und springt mit einem Kranz 22 in Richtung der Formoberfläche 18 vor. In der das Ringteil 20 schließenden Deckelfläche 23 ist eine Speiseröffnung 24 ausgebildet.A metal ring part 20, which has a hat-shaped configuration, is connected to the underside of the feeder insert and to the base surface 17, preferably by adhesive. The hat-shaped ring part 20 is preferably adhesively connected to the base surface 17 of the feeder body 11 by means of a circumferential collar 21 and projects with a crown 22 in the direction of the mold surface 18. A feeder opening 24 is formed in the cover surface 23 which closes the ring part 20.
Die Figur 1 zeigt die Situation des auf den Abformdorn 19 vor dem Einbringen des Formsandes aufgesetztenFigure 1 shows the situation of the mold placed on the molding mandrel 19 before the molding sand is introduced.
Speisereinsatzes 10, so daß bei dem anschließenden Abformvorgang der zwischen der Deckelfläche 23 des Ringteils 20 und der Formoberfläche 18 bestehende Abstand 30 verringert wird. In jedem Fall füllt sich beim Abformen jedoch der zwischen dem Kragen 21 und der Form befindliche Raum 31 mit Sand, so daß in diesem Bereich, also um den Kranz 22 herum ein Sandpolster entsteht, welches den Kragen 21 des Ringteils 20 an der Bodenfläche 17 des Speiserkorpus 11 hält.Feeder insert 10, so that during the subsequent molding process the distance 30 between the cover surface 23 of the ring part 20 and the mold surface 18 is reduced. In any case, however, during molding the space 31 between the collar 21 and the mold is filled with sand, so that in this area, i.e. around the ring 22, a sand cushion is created which holds the collar 21 of the ring part 20 to the bottom surface 17 of the feeder body 11.
Das in Figur 2 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel lediglich dadurch, daß zur Verbesserung der Aufstandsfläche des Speiserkorpus 11 auf dem Kragen 21 des Ringteils 20 noch ein die Außenfläche 16 des Speiserkorpus 11 topfförmig einfassender aufstehender Steg 25 vorgesehen ist, während innenseitig ein weiterer, in das Speiservolumen 14 vorspringender und die Innenfläche 15 des Speiserkorpus 11 abstützender weiterer aufstehender Steg 26 angeordnet ist. Die beiden Stege 25, 26 können jeweils einzeln oder auch in Kombination miteinander vorgesehen sein und sorgen dafür, daß bei Aufbringen des Formdrucks der Speiserkorpus 11 in seinem Aufstandsbereich auf dem Ringteil 20 nicht ausbricht.The embodiment shown in Figure 2 differs from the embodiment shown in Figure 1 only in that, in order to improve the contact area of the feeder body 11 on the collar 21 of the ring part 20, an upstanding web 25 is provided which surrounds the outer surface 16 of the feeder body 11 in a pot-shaped manner, while on the inside there is another upstanding web 26 which projects into the feeder volume 14 and supports the inner surface 15 of the feeder body 11. The two webs 25, 26 can each be provided individually or in combination with one another and ensure that when the molding pressure is applied, the feeder body 11 does not break off in its contact area on the ring part 20.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Schutzansprüchen und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.The features of the subject matter of these documents disclosed in the above description, the claims and the drawings may be essential, individually or in any combination with one another, for the realization of the invention in its various embodiments.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 20011122 |
|
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
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| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20070712 |
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| R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20090605 |
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| R071 | Expiry of right | ||
| R071 | Expiry of right |