DE29513017U1 - Pressure-protected feeder insert - Google Patents
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Description
Anmelderin: 11. August 1995 Applicant: 11 August 1995
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Gießtechnische Produkte GmbHCasting Products GmbH
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41515 Grevenbroich GTP 23500 sch2941515 Grevenbroich GTP23500 sch29
Druckgeschützter SpeisereinsatzPressure-protected feeder insert
BeschreibungDescription
Die Erfindung betrifft einen Speisereinsatz zum Einbringen in eine beim Gießen von Metallen verwendete Gießform, bestehend aus einem ein Speiservolumen aufweisenden Korpus aus einem exothermen und/oder isolierenden Material mit einer Wandung, einem oberen Deckel und einem eine Speiseröffnung aufweisenden Bodenbereich. Ein derartiger Speisereinsatz ist beispielsweise aus dem DE-GM 93 03 392.3 bekannt.The invention relates to a feeder insert for insertion into a casting mold used in the casting of metals, consisting of a body having a feeder volume made of an exothermic and/or insulating material with a wall, an upper cover and a base area having a feeder opening. Such a feeder insert is known, for example, from DE-GM 93 03 392.3.
Soweit derartige Speisereinsätze nach dem Einbringen in den Formkasten durch das Verdichten des Formsandes aufgrund des extern aufgebrachten Druckes unter eine Druckbeanspruchung kommen, besteht das Problem, daß die Speiser den auf sie gegebenenfalls einwirkenden Druckspitzen nicht in vollem Umfang standhalten und es zu mechanischen Beschädigungen beziehungsweise teilweisen Zerstörungen der SpeisereinsätzeIf such feeder inserts are subjected to pressure after being placed in the mold box due to the compaction of the molding sand due to the externally applied pressure, the problem is that the feeders cannot fully withstand the pressure peaks that may act on them and this can lead to mechanical damage or partial destruction of the feeder inserts.
kommt. Dies ist insbesondere im Bereich des die Speiseröffnung aufweisenden Bodenbereiches des Speisers nachteilig, auch soweit die Speisereinsätze gemeinsam mit Brechkernen zur Anwendung kommen.This is particularly disadvantageous in the area of the bottom area of the feeder, which has the feeder opening, even if the feeder inserts are used together with breaker cores.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Speisereinsatz mit den gattungsgemäßen Merkmalen gegen die beim Formvorgang auftretende Druckbeanspruchung zu schützenThe invention is therefore based on the object of protecting a feeder insert with the generic features against the compressive stress occurring during the molding process
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Schutzansprüche, die dieser Beschreibung nachgestellt sind.The solution to this problem, including advantageous embodiments and further developments of the invention, is apparent from the content of the claims which follow this description.
Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, daß der Speisereinsatz einen bei beim Formvorgang auftretender Druckeinwirkung nachgiebigen Formkörper aus einem elastischen Material aufweist. Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, daß der aus einem elastischen Material bestehende Formkörper als Bestandteil des Speisereinsatzes bei einer auf diesen einwirkende Druckbeanspruchung nachgibt, so daß auftretende Druckspitzen durch die Verformung des Formkörpers aufgezehrt werden und nicht auf den Korpus des Speisereinsatzes einwirken, so daß im Ergebnis mechanische Beschädigungen des Speisereinsatzes beim Formvorgang wirksam vermieden sind.The basic idea of the invention is that the feeder insert has a molded body made of an elastic material that yields when pressure is applied during the molding process. The invention has the advantage that the molded body made of an elastic material, as a component of the feeder insert, yields when pressure is applied to it, so that any pressure peaks that occur are absorbed by the deformation of the molded body and do not affect the body of the feeder insert, so that mechanical damage to the feeder insert during the molding process is effectively avoided.
Nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß der Formkörper aus einer an dem obe-ren Deckel des Speisereinsatzes angebrachten Platte besteht, wobei diese Platte auf den Deckel aufgesetzt ist und in ihrer Abmessung der Abmessung des Deckels entspricht; in einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein,According to a first embodiment of the invention, it is provided that the molded body consists of a plate attached to the upper cover of the feeder insert, whereby this plate is placed on the cover and its dimensions correspond to the dimensions of the cover; in another embodiment, it can be provided that
daß die Platte in ihrer Abmessung den Deckel allseitig überragt.that the plate extends beyond the lid on all sides.
In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann die Platte als nachgiebiger Formkörper auch in eine in der Außenseite des Deckels eingelassene Ausnehmung eingelassen sein.In an alternative embodiment of the invention, the plate can also be embedded as a flexible molded body in a recess in the outside of the lid.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Formkörper als auf den Deckel aufgesetzter Kegel ausgebildet, womit der Vorteil verbunden ist, daß beim Füllen der Form mit Sand der Sand an dem Kegel abgleitet und sich so gut um den Speisereinsatz herum verteilt; in gleicher Weise bietet der als Kegel ausgeführte Formkörper nur wenig Angriffsfläche für die Einwirkung von Druckspitzen, da auch hier die entsprechenden Kraftlinien nach außen an dem Speisereinsatz vorbeigeleitet werden.According to a further embodiment of the invention, the molded body is designed as a cone placed on the lid, which has the advantage that when the mold is filled with sand, the sand slides off the cone and is thus well distributed around the feeder insert; in the same way, the molded body designed as a cone offers only a small area of attack for the effect of pressure peaks, since here too the corresponding lines of force are directed outwards past the feeder insert.
Nach Ausführungsbeispielen der Erfindung kann die Grundfläche des Kegels entweder der Abmessung des Deckels entsprechen, oder der Kegel kann mit seiner Grundfläche den Deckel auch allseitig überragen.According to embodiments of the invention, the base area of the cone can either correspond to the dimensions of the lid, or the cone can also protrude beyond the lid on all sides with its base area.
Weiterhin kann vorgesehen sein, das Ausführungsbeispiel mit einem auf dem Deckel aufgebrachten plattenartigen Formkörper mit dem Ausführungsbeispiel eines auf dem Deckel angebrachten kegelförmigen Formkörpers zu kombinieren, indem der auf dem Deckel vorgesehene Formkörper aus einem ■ plattenartigen Bestandteil und einem darauf sitzenden kegelartigen Bestandteil besteht.Furthermore, it can be provided to combine the embodiment with a plate-like molded body applied to the lid with the embodiment of a conical molded body applied to the lid, in that the molded body provided on the lid consists of a plate-like component and a conical component sitting on it.
Nach weiteren Ausführungsspielen der Erfindung kann der Formkörper auch als in die Wandung des Speisereinsatzes eingesetzter und eine entsprechende Formgebung aufweisender Ring ausgebildet sein; dabei kann der Ring in verschiedenen Bereichen des Speisereinsatzes angeordnet sein, so beispielsweise im mittleren Bereich des Speisereinsatzes oder aber im Bereich des Überganges von der Wandung des Speisereinsatzes zum Deckel. Alternativ kann der Formkörper auch als das Speiservolumen übergreifende Platte ausgebildet sein, weil der das Speiservolumen übergreifende Teil der Platte beim Gebrauch des Speisers vergast, so daß das Speiservolumen in vollem Umfang zur Verfügung steht. Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Formkörper als Ring oder Platte in einer am oberen Ende der Wandung unter Stehenlassen eines äußeren umlaufenden Aufstands ausgebildeten Ausnehmung eingelegt ist; bei einer Druckbeanspruchung drückt der Deckel zunächst auf den den Formkörper umgebenden äußeren Aufstand, der als Sollbruchstelle wirkt und nachgibt, so daß dann der Deckel auf den Formkörper selbst einwirkt und dadurch die erforderliche Nachgiebigkeit eingestellt ist.According to further embodiments of the invention, the shaped body can also be designed as a ring inserted into the wall of the feeder insert and having a corresponding shape; the ring can be arranged in different areas of the feeder insert, for example in the middle area of the feeder insert or in the area of the transition from the wall of the feeder insert to the cover. Alternatively, the shaped body can also be designed as a plate that spans the feeder volume, because the part of the plate that spans the feeder volume gasifies when the feeder is used, so that the feeder volume is fully available. According to a further embodiment of the invention, it can be provided that the shaped body is inserted as a ring or plate in a recess formed at the upper end of the wall, leaving an outer circumferential support; When subjected to pressure, the lid initially presses on the outer support surrounding the molded body, which acts as a predetermined breaking point and gives way, so that the lid then acts on the molded body itself and the required flexibility is thereby set.
Soweit ein Speisereinsatz mit einem an seinem Bodenbereich angeschlossenen Brechkern zum Einsatz kommt, kann der ringförmige Formkörper aus einem elastischen Material auch zwischen dem Korpus des Speisereinsatzes und dem Brechkern angeordnet sein.If a feeder insert is used with a breaker core connected to its base area, the ring-shaped molded body made of an elastic material can also be arranged between the body of the feeder insert and the breaker core.
Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der ■ jeweilige Formkörper mit dem Korpus des Speisereinsatzes durch Verklebung verbunden, wobei aber auch andere Verbindungsarten zur Anwendung kommen können.According to one embodiment of the invention, the ■ respective molded body is connected to the body of the feeder insert by adhesive bonding, although other types of connection can also be used.
Vorzugsweise besteht der jeweilige Formkörper aus einem Kunststoff mit elastischen Materialeigenschaften, wobei sich insbesondere Styropor als Material für die entsprechenden Formkörper gut eignet, weil Styropor beim Gebrauch des Speisers ausgast und der nach der Vergasung des Formkörpers zurückbleibende Formraum zusätzlich isoliert.Preferably, the respective molded body consists of a plastic with elastic material properties, with Styrofoam being particularly suitable as a material for the corresponding molded bodies because Styrofoam outgasses when the feeder is used and additionally insulates the mold space remaining after the molded body has been gassed.
Als Material kann alternativ auch eine Mineralfaser mit einer Dichte von < 0,4 g/cm vorgesehen sein.Alternatively, a mineral fibre with a density of < 0.4 g/cm can be used as the material.
Schließlich kann nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung der Deckel selbst den bei beim Formvorgang auftretender Druckeinwirkung nachgiebigen Formkörper bilden.Finally, according to an embodiment of the invention, the lid itself can form the molded body that is flexible when pressure is applied during the molding process.
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 mit Brechkern versehenen Speisereinsatz mit einer im Deckelbereich angebrachten Platte,Fig. 1 a feeder insert provided with a breaker core with a plate attached in the cover area,
Fig. 2 ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß Figur 1,Fig. 2 shows another embodiment of the invention according to Figure 1,
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß Figur 1,Fig. 3 shows a further embodiment of the invention according to Figure 1,
Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem als Kegel ausgebildeten Formkörper,Fig. 4 an embodiment of the invention with a shaped body designed as a cone,
Fig. 5 ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung entsprechend Figur 4,Fig. 5 shows another embodiment of the invention corresponding to Figure 4,
Fig. 6 die Anordnung eines ringförmigen Formkörpers in der Wandung eines Speisereinsatzes,Fig. 6 the arrangement of an annular shaped body in the wall of a feeder insert,
Fig. 7 ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß Figur 6,Fig. 7 shows another embodiment of the invention according to Figure 6,
Fig. 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung
gemäß Figur 6,Fig. 8 another embodiment of the invention
according to Figure 6,
Fig. 9 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung
gemäß Figur 6.Fig. 9 another embodiment of the invention
according to Figure 6.
Wie sich zunächst aus Figur 1 im Grundsatz ergibt, weist der mit 10 bezeichnete Speisereinsatz einen Korpus auf, der eine
ein Speiservolumen umschließende Wandung 11 sowie einen
oberen Deckel 13 umfaßt, wobei an der dem Speiservolumen 12 zugewandten Unterseite des Deckels 13 eine Ausnehmung 14 zur
Aufnahme der Spitze eines Abformdornes zur Halterung des
Speisereinsatzes auf dem Modell angeordnet ist. Der Korpus
des Speisereinsatzes 10 umfaßt ferner einen Bodenbereich 15, in welcher sich das Speiservolumen 12 in eine Speiseröffnung
16 fortsetzt, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
einem Brechkern 17 zugeordnet ist. Der dargestellte
Speisereinsatz 10 kann auch ohne einen Brechkern 17 zur
Anwendung kommen; in einem solchen Fall ist der Bodenbereich 15 so geformt, daß eine Speiseröffnung 16 entsprechend der
Figur 1 in dem Bodenbereich 15 angeordnet ist.As can be seen from Figure 1, the feeder insert designated 10 has a body which has a wall 11 enclosing a feeder volume and a
upper cover 13, wherein on the underside of the cover 13 facing the feeder volume 12 there is a recess 14 for receiving the tip of a molding mandrel for holding the
feeder insert is arranged on the model. The body
of the feeder insert 10 further comprises a bottom region 15 in which the feeder volume 12 continues into a feeder opening 16, which in the illustrated embodiment
is assigned to a breaker core 17. The illustrated
Feeder insert 10 can also be used without a breaker core 17 for
be used; in such a case, the bottom portion 15 is shaped so that a feeder opening 16 corresponding to the
Figure 1 is arranged in the floor area 15.
Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Formkörper aus einem elastischen Material als auf dem Deckel 13 aufgebrachte Platte 18 ausgebildet, die in ihrenIn the embodiment shown in Figure 1, the molded body is made of an elastic material as a plate 18 applied to the cover 13, which in its
Abmessungen den Abmessungen des Deckels entspricht. Wie sich aus der Zeichnung ohne weiteres entnehmen läßt, werden die beim Formvorgang auf den Speisereinsatz 10 einwirkenden Druckkräfte zunächst von der Platte 18 aufgenommen, die sich unter dieser Einwirkung verformen kann, so daß die gegebenenfalls einwirkenden Druckspitzen nicht zu einer mechanischen Zerstörung beziehungsweise Beschädigung des Speisereinsatzes 10 führen.Dimensions correspond to the dimensions of the cover. As can be easily seen from the drawing, the pressure forces acting on the feeder insert 10 during the molding process are initially absorbed by the plate 18, which can deform under this effect so that any pressure peaks that may occur do not lead to mechanical destruction or damage to the feeder insert 10.
Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Grundfläche der Platte dadurch vergrößert, daß nun die Platte 18 in ihren Abmessungen allseits die Abmessungen des Deckels 13 überragt.In the embodiment shown in Figure 2, the base area of the plate is increased in that the plate 18 now exceeds the dimensions of the cover 13 on all sides.
Aus Figur 3 ergibt sich eine alternative Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Platte 18 aus einem elastischen Material in eine in dem Deckel 13 ausgebildete Ausnehmung 19 eingelegt ist.Figure 3 shows an alternative embodiment of the invention, in which the plate 18 made of an elastic material is inserted into a recess 19 formed in the cover 13.
In den Figuren 4 und 5 ist eine andere Formgebung für den nachgiebigen Formkörper aus einem elastischen Material dargestellt, nämlich in Figur 4 die Form eines Kegels 20 mit einer der Fläche des Deckels 13 entsprechenden Grundfläche. Der Kegel 20 hat den Vorteil, daß beim Befüllen der Form mit Sand der Sand an dem Kegel abgleitet, so daß schon beim Füllvorgang eine Beanspruchung des Deckelbereiches des Speisereinsatzes vermieden ist. Außerdem bietet der Kegel 20 weniger Angriffsfläche für die von oben auf den Speisereinsatz 10 einwirkenden Druckkräfte. Bei dem in Figur 5 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der kegelförmige Formkörper 21 aus einem plattenartigen Bodenbereich mit einem sich darauf erhebenden Kegelbereich.Figures 4 and 5 show a different shape for the flexible molded body made of an elastic material, namely in Figure 4 the shape of a cone 20 with a base area corresponding to the area of the cover 13. The cone 20 has the advantage that when the mold is filled with sand, the sand slides off the cone, so that stress on the cover area of the feeder insert is avoided even during the filling process. In addition, the cone 20 offers less surface area for the pressure forces acting on the feeder insert 10 from above. In the embodiment shown in Figure 5, the conical molded body 21 consists of a plate-like base area with a conical area rising up on it.
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Die in den Figuren 6 bis 8 dargestellten Ausführungsbeispiele haben die Anordnung eines ringförmigen Formkörpers 22 zum Gegenstand, der in die Wandung 11 des Speisereinsatzes 10 eingesetzt ist, so daß der Speisereinsatz 10 als ganzer in sich nachgiebig ist; dabei kann gemäß Figur 6 der Ring 22 im mittleren Bereich des Speisereinsatzes 10 angeordnet sein, während Figur 7 ein Ausführungsbeispiel zeigt, bei welcher der Ring 22 als Formkörper aus einem elastischen Material in dem Übergangsbereich zwischen der Wandung 11 und dem Deckel 13 angeordnet ist.The embodiments shown in Figures 6 to 8 relate to the arrangement of an annular shaped body 22 which is inserted into the wall 11 of the feeder insert 10 so that the feeder insert 10 as a whole is flexible; according to Figure 6, the ring 22 can be arranged in the middle area of the feeder insert 10, while Figure 7 shows an embodiment in which the ring 22 is arranged as a shaped body made of an elastic material in the transition area between the wall 11 and the cover 13.
In Figur 8 schließlich ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem der Ring 22 zwischen dem Korpus des Speisereinsatzes 10 und dem zugehörigen Brechkern 17 angeordnet ist.Finally, Figure 8 shows an embodiment in which the ring 22 is arranged between the body of the feeder insert 10 and the associated breaker core 17.
Bei dem in Figur 9 dargestellten Ausführungsbeispiel ist am oberen und dem Deckel 13 zugewandten Ende der Wandung 11 unter Stehenlassen eines außen umlaufenden Aufstands 26 eine Ausnehmung 25 gebildet, in welche der Ring 22 eingelegt ist; bei diesem Ausführungsbeispiel wirkt der Aufstand 26 ähnlich einer Sollbruchstelle, weil bei Druckbeanspruchung der Deckel den Aufstand 26 angreift und zerdrückt, und mit zunehmender Zerstörung des Aufstands 26 die Last von dem in der Ausnehmung 25 liegenden Formkörper 22 übernommen wird.In the embodiment shown in Figure 9, a recess 25 is formed at the upper end of the wall 11 facing the lid 13, leaving an externally circumferential projection 26 in place, into which the ring 22 is inserted; in this embodiment, the projection 26 acts similarly to a predetermined breaking point, because when the lid is subjected to pressure, the projection 26 attacks and crushes it, and as the projection 26 becomes increasingly destroyed, the load is taken over by the molded body 22 lying in the recess 25.
Vorzugsweise sind die in den Figuren im einzelnen dargestellten Formkörper jeweils durch Klebung mit dem Speisereinsatz beziehungsweise dessen Teilen verbunden, wobei als Material für die entsprechenden Formkörper beispielsweise Styropor oder eine Mineralfaser mit einer Dichte von < 0,4 g/cm zur Anwendung kommen.Preferably, the molded bodies shown in detail in the figures are each connected to the feeder insert or its parts by adhesive, with polystyrene or a mineral fiber with a density of < 0.4 g/cm being used as the material for the corresponding molded bodies.
Es ist nach der Erfindung zweckmäßig, den jeweiligen Formkörpern eine Stärke zwischen dem 0,1-fachen und dem 5-fachen der Deckelstärke zu geben, wobei die Deckelstärke als die Gesamthöhe des Speisers zwischen seiner Aufstandsfläche auf dem Modell und der Oberkante des Deckels abzüglich der Innenhöhe des Speiservolumens definiert ist; in jedem Fall aber ist die Stärke der jeweiligen Formkörper im Einzelfall in Abhängigkeit von dem verwendeten Material so zu bemessen, daß die bei dem Formvorgang auftretenden Kräfte im Bereich der Formkörper abgebaut werden.According to the invention, it is expedient to give the respective molded bodies a thickness of between 0.1 and 5 times the thickness of the cover, whereby the cover thickness is defined as the total height of the feeder between its contact surface on the model and the upper edge of the cover, minus the internal height of the feeder volume; in any case, however, the thickness of the respective molded bodies is to be dimensioned in each individual case depending on the material used so that the forces occurring during the molding process are reduced in the area of the molded bodies.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Schutzanspruchen 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 can be essential, individually or in any combination, for the realization of the invention in its various embodiments.
Claims (20)
Priority Applications (1)
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Publications (1)
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Country Status (1)
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005030412A1 (en) * | 2003-09-29 | 2005-04-07 | Elkem Asa | Sleeve for use in sand moulding machines for foundries |
| DE102004017062A1 (en) * | 2004-04-02 | 2005-10-20 | Luengen Gmbh & Co Kg As | Umbrella or dowel feeder |
| US7500509B2 (en) | 2003-10-28 | 2009-03-10 | Foseco International Limited | Feeder element for metal casting |
-
1995
- 1995-08-12 DE DE29513017U patent/DE29513017U1/en not_active Expired - Lifetime
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| Date | Code | Title | Description |
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