DE1218122B - Tiltable casting vessel for a casting machine for casting metal workpieces - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES 40S7BW PATENTAMTFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY GERMAN 40S7BW PATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

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Deutsche KL: 31c-25/01' German KL: 31c -25/01 '

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Nummer: 1218 122Number: 1218 122

Aktenzeichen: E 20207 VI a/31 cFile number: E 20207 VI a / 31 c

Anmeldetag: 19. November 1960
Auslegetag: 2. Juni 1966Filing date: November 19, 1960
Opening day: June 2, 1966

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Die Erfindung betrifft ein kippbares Gießgefäß für eine Gießmaschine zum Gießen von Metallwerkstücken, insbesondere auf Leichtmetallbasis, mit einer die in die Formhöhlung mündende Eingußöffnung aufweisenden Deckelplatte, in der eine oder mehrere zur Formhöhlung führende Eingußbüchsen aus wännekapazitivem Material vorgesehen sind.The invention relates to a tiltable casting vessel for a casting machine for casting metal workpieces, in particular based on light metal, with a pouring opening opening into the mold cavity having cover plate, in which one or more sprue bushings leading to the mold cavity heat-capacitive material are provided.

Es sind an sich kippbare Gießgefäße für Gießmaschinen zum Gießen von Metallwerkstücken bekannt, die mit einer Deckelplatte ausgestattet sind, welche die in die Fprmhöhlung mündende Eingußöffnung aufweist. Mit entsprechenden Gießgefäßen können keine hoch qualitativen Werkstücke erzeugt werden, insbesondere nicht solche aus Leichtmetalllegierungen. Beim Kippen des Gießgefäßes werden die unvermeidlich auf dem Schmelzgutspiegel angeordneten, vor allem bei Leichtmetallegierungen erheblichen Oxyde einschließlich eines gewissen Luftvolumens in die Formhöhlung gezwungen. Die besondere Bauform dieser Gießgefäße verlangt im übrigen einen geteilten Einguß.There are known tiltable casting vessels for casting machines for casting metal workpieces, which are equipped with a cover plate which has the pouring opening opening into the molding cavity. With appropriate watering vessels high quality workpieces cannot be produced, especially not those made of light metal alloys. When the casting vessel is tilted, the inevitably arranged on the melting material level, Particularly in the case of light metal alloys, considerable oxides including a certain volume of air forced into the mold cavity. The special design of these casting vessels also requires a split sprue.

Bei anderen Gießgefäßen für Gießmaschinen zum Gießen von Metallwerkstücken ist es bereits bekannt, einen ungeteilten Einguß in Form einer oder mehrerer zur Formhöhlung führender Eingußbüchsen aus wärmekapazitivem Material, beispielsweise legiertem Stahl, vorzusehen. Hierbei ist es ebenfalls bekannt, die Eingußbüchsen so auszubilden, daß ihr Durchlaufquerschnitt in Richtung des Gußstückes zunimmt. Auch bei diesen Gießgefäßen läßt es sich nicht vermeiden, daß oxydische Einschlüsse durch die Eingußbüchsen bis in die Kokille gelangen. Es bestehen im übrigen Schwierigkeiten, einen möglichst kurzen, beim Öffnen der Form sicher und einfach herauszuziehenden Eingußzapfen zu erhalten. Im allgemeinen tritt deshalb bei diesen Maschinen auch eine große Menge von Kreislaufmaterial auf.In other casting vessels for casting machines for casting metal workpieces, it is already known an undivided sprue in the form of one or more sprue bushings leading to the mold cavity heat-capacitive material, for example alloy steel, to be provided. Here it is also known to form the sprue bushes so that their flow cross-section increases in the direction of the casting. With these casting vessels, too, it is unavoidable that oxidic inclusions through the sprue bushes to get into the mold. In addition, there are difficulties in to obtain sprues that are safe and easy to pull out when opening the mold. In general therefore, a large amount of recycled material occurs in these machines.

Bei Niederdruckgießmaschinen insbesondere zur Herstellung von Radkörpern ist es bereits bekannt, ein Steigrohr während der gesamten Betriebszeit der Maschine in die Schmelze eintauchen zu lassen. Diese Ausgestaltung vermeidet zwar, daß die auf dem Schmelzgutspiegel schwimmenden Oxyde in die Form gedrückt werden. Die entsprechenden Maschinen sind jedoch, da sie gasdicht verschlossen sein müssen, bedienungstechnisch und wartungstechnisch von erheblichem Nachteil, insbesondere bei leicht oxydierendem Schmelzgut. Die Steigrohre frieren erwartungsgemäß leicht ein; sie verlangen deshalb im allgemeinen zusätzliche Heizeinrichtungen. Es bereitet Schwierigkeiten, eine möglichst eng begrenzte Erstarrungszone unter Erzielung eines nur kurzen Ein-Kippbares Gießgefäß für eine Gießmaschine zum Gießen von MetallwerkstückenIn the case of low-pressure casting machines, in particular for the production of wheel bodies, it is already known immersing a riser pipe in the melt during the entire operating time of the machine. These Design avoids that the floating oxides on the melt level in the mold be pressed. The corresponding machines are, however, since they have to be gas-tight, Considerable disadvantage in terms of operation and maintenance, especially in the case of slightly oxidizing Melt material. As expected, the risers freeze slightly; therefore they generally require additional heating devices. Difficulties are found in a solidification zone that is as narrowly defined as possible while achieving only a short Ein-Tiltable pouring vessel for a pouring machine for Casting of metal workpieces

Anmelder:
Fa. WiIh. Engstfeld,Applicant:
Fa. WiIh. Narrow field,

Heiligenhaus (RhId.), Hauptstr. 47Heiligenhaus (RhId.), Hauptstr. 47

Als Erfinder benannt:
ίο Paul Junghanns,Named as inventor:
ίο Paul Junghanns,

Herbert Frede, Heiligenhaus (RhId.);
Friedhelm Bürger, VelbertHerbert Frede, Heiligenhaus (RhId.);
Friedhelm Bürger, Velbert

gußzapf ens zu erhalten. Hierzu sind besondere Verschlußmittel notwendig, die die Formhöhlung gegenüber dem Steigrohr abschließen, wenn die Formhöhlung gefüllt ist. Je nach Art der Verschlußmittelto get cast spigot. For this purpose, special locking means are necessary, which face the mold cavity close the riser when the cavity is filled. Depending on the type of closure means

ao lassen sich nur bestimmte Gußstücke herstellen.ao only certain castings can be produced.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Gießgefäß so auszubilden, daß bei herstellungstechnisch einfacher und gebrauchsgünstiger Bauform durch Ausnutzung der Oberflächenspannung der Schmelze erreicht ist, daß beim Gießen weitgehendst nur reines Metall ohne oxydische Einschlüsse durch die Eingußbüchse in die Kokille gelangt.The object of the present invention is to design a casting vessel of the generic type in such a way that in terms of production technology simple and user-friendly design by utilizing the surface tension the melt has reached that during casting largely only pure metal without oxidic inclusions passes through the liner into the mold.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß eine Gießschnauze des Gießgefäßes mit einer ungeteilten Deckelplatte verschlossen ist und daß die Eingußbüchse bzw. Eingußbüchsen frei vorstehend derart in der Gießschnauze angeordnet sind, daß sie sich in Normalstellung des Gießgefäßes oberhalb des Schmelzgutspiegels befinden.This is achieved according to the invention in that a pouring spout of the pouring vessel with an undivided Cover plate is closed and that the sprue bushing or sprue bushings protrude freely are arranged in the pouring spout that they are in the normal position of the pouring vessel above the Are melt material level.

Eine vorteilhafte Baufonn besteht dabei erfindungsgemäß darin, daß im Inneren des Gießgefäßes vor der die Eingußbüchsen aufweisenden Kammer der Gießschnauze eine Schürze angebracht ist, die einen Spalt unterhalb des Schmelzgutspiegels frei läßt.According to the invention, there is an advantageous construction in that inside the casting vessel in front of the chamber having the sprue bushes an apron is attached to the pouring spout, which leaves a gap free below the melting material level.

Zufolge dieser Ausgestaltung ist eine baulich einfache, im Gebrauch und in der Wartung günstige gattungsgemäße Gießmaschine geschaffen, die es gestattet, hochqualitative Werkstücke, insbesondere solche aus Leichtmetallegierungen, beispielsweise Aluminium - Magnesium - Legierungen, in schneller Folge herzustellen. Beim Kippen des Gießgefäßes tauchen die Eingußbüchsen aus ihrer Stellung oberhalb des Schmelzgutspiegels in die Schmelze ein. Es wurde gefunden, daß bei diesem Eintauchen von der stets vorhandenen Oxydschicht auf dem Schmelzgutspiegel so gut wie nichts in die Formhöhlung gelangt. Die Oberflächenspannung der Schmelze bedingt, daßAs a result of this configuration, one that is structurally simple and inexpensive to use and maintain Generic casting machine created that allows high quality workpieces, in particular those made of light metal alloys, for example aluminum-magnesium alloys, in faster To establish a sequence. When the casting vessel is tilted, the sprue bushes plunge into the melt from their position above the melt material level. It it was found that during this immersion of the always present oxide layer on the melting material level as good as nothing gets into the cavity. The surface tension of the melt means that

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die Eingußbüchsen zunächst in den Schmelzgutspiegel eingetaucht sein müssen, bevor der Druck erreicht ist, der notwendig ist, daß die Schmelze durch die Eingußbüchse in die Formhöhlung einströmt. Gleichzeitig tritt der vor allem gebrauchstechnische Vorteil s auf, daß innerhalb der Eingußbüchse eine scharf begrenzte Erstarrungszone vorliegt, so daß nur ganz kurze Eingußzapfen entstehen, die geringe Mengen an Kreislaufmaterial bedingen und die auch nach Öffnen der Kokille leicht herausgezogen werden können. Das frei vorstehende Ende der Eingußbüchse wird von der in der gegenüber der Eingußbüchse sprunghaft erweiterten Gießschnauze in Kippstellung vorhandenen Schmelze stark aufgeheizt. Die Erstarrungszone liegt deshalb innerhalb der Eingußbüchse nahe der Formhöhlung. Der Eingußzapfen kann in der Eingußbüchse nicht hängenbleiben. Die diesbezüglichen, beim ungeteilten Einguß bisher vielfach bestehenden Schwierigkeiten sind beseitigt. Die ungeteilte Deckelplatte bringt dabei noch den Vorteil, daß ein einfaches Auswechseln selbst bei gefülltem Gießgefäß möglich ist, um andere Gußstücke zu gießen. Die leichte Entnehmbarkeit der nur kurzen Eingußzapfen ermöglicht es dabei gleichzeitig mehrere Eingußbüchsen in die gleiche Formhöhlung zu führen, was ebenfalls für die Erzielung homogener Gußstücke von Vorteil ist. Die Vorsehung einer an sich bekannten Schürze, die einen Spalt unterhalb des Schmelzgutspiegels frei läßt, dient zur weiteren Sicherung des Zieles, nur reines Metall ohne oxydische Einschlüsse in die Kokille zu bringen.the sprues must first be immersed in the melt level before the pressure is reached, which is necessary for the melt to flow through the sprue bushing into the mold cavity. Simultaneously occurs, above all, the technical advantage s that within the sprue bushing a sharply delimited There is a solidification zone, so that only very short sprues are formed, the small quantities of circulating material and which can easily be pulled out even after opening the mold. The free protruding end of the sprue bushing is the opposite of the sprue bushing abruptly expanded pouring spout in the tilted position, the existing melt is strongly heated. The freezing zone therefore lies within the sprue bushing near the mold cavity. The sprue can be in the sprue bushing do not get stuck. The related, with undivided pouring so far many existing difficulties are eliminated. The undivided cover plate also has the advantage of that a simple exchange is possible even when the casting vessel is full, in order to cast other castings. The easy removal of the short sprues allows several at the same time To lead sprue bushes into the same mold cavity, which also helps to achieve homogeneous castings is beneficial. The provision of an apron known per se, which is a gap below the Leaving the melt level free, serves to further secure the target, only pure metal without oxidic Bring inclusions into the mold.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einer beispielsweisen Ausführungsform dargestellt. Es zeigtIn the drawing the invention is in an exemplary manner Embodiment shown. It shows

Abb. 1 einen Längsschnitt durch das Gießgefäß in einer Gießmaschine, Abb. 2 eine Vorderansicht gegen die Kokille,Fig. 1 is a longitudinal section through the casting vessel in a casting machine, Fig. 2 is a front view of the mold,

Abb. 3 einen Schnitt nach der Linie A-B der Abb. 2.Fig. 3 shows a section along the line AB in Fig. 2.

Die dargestellte Gießmaschine besitzt das Gestell 20, in welchem uin die Achse der Zapfen 21 kippbar gelagert das birnenförmige Gießgefäß 22 angeordnet ist. Letzteres ist von einem Mantel 23 umgeben und an seiner Füllöffnung von einer Heizhaube 24 verschlossen. The casting machine shown has the frame 20 in which the pin 21 can be tilted into the axis stored the pear-shaped casting vessel 22 is arranged. The latter is surrounded by a jacket 23 and closed at its filling opening by a heating hood 24.

Das Gießgefäß 22 bildet die Gießschnauze 25 aus, und zwar etwa in Höhe der Lagerzapfen 21. Diese tritt durch eine Tragplatte 26 hindurch, welche mit dem Gießgefäß 22 fest verbunden ist. Auf der Tragplatte 26 ist das eine Halbteil 27 der Kokille befestigt. Das andere Halbteil 28 der Kokille sitzt am Ende eines Schwenkarmes 29, der um einen Lagerzapfen 30 an einem am Gießgefäß befestigten Ausleger 31 schwenkbar ist und daher die Kippbewegung des Gießgefäßes mitmacht.The pouring vessel 22 forms the pouring spout 25, to be precise approximately at the level of the bearing journals 21. These passes through a support plate 26 which is firmly connected to the casting vessel 22. On the support plate 26 one half part 27 of the mold is attached. The other half part 28 of the mold sits at the end a swivel arm 29 which, around a bearing pin 30, is attached to an arm 31 attached to the casting vessel is pivotable and therefore takes part in the tilting movement of the casting vessel.

Die verjüngte Gießschnauze 25 des Gießgefäßes 22 ist mit einer ungeteilten Deckelplatte 32 verschlossen. In dieser sitzen die Eingußbüchsen 33. Sie bestehen aus schmelzwiderstandsfähigem und wärmekapazitivem Material. Sie erweitern sich kegelförmig zur Kokille hin. Sie ragen frei vorstehend derart in das Innere der gegenüber den Eingußbüchsen 33 sprunghaft erweiterten Gießschnauze 25, daß sie sich in Normalstellung des Gießgefäßes (Abb. 1) oberhalb des Schmelzgutspiegels χ befinden.The tapered pouring spout 25 of the pouring vessel 22 is closed with an undivided cover plate 32. In this sit the sprue bushings 33. They consist of melt-resistant and heat-capacitive material. They widen conically towards the mold. They protrude freely into the interior of the pouring spout 25, which is widened by leaps and bounds with respect to the sprue bushings 33, so that in the normal position of the pouring vessel (Fig. 1) they are above the molten material level χ .

Im Inneren des Gießgefäßes 22 ist vor der die Eingußbüchsen 33 aufweisenden Kammer der Gießschnauze 25 eine Schürze 34 angebracht, die einen Spalt unterhalb des Schmelzgutspiegels χ frei läßt.In the interior of the casting vessel 22, in front of the chamber of the pouring spout 25 having the sprue bushings 33, an apron 34 is attached which leaves a gap below the melting material level χ free.

An dem kippbar gelagerten Gießgefäß 22 greift die Kolbenstange 35 eines Kraftzylinders 36 an, der sich gegen das Gestell 20 abstützt. Ebenso greift an den Schwenkarm 29 unter Vermittlung von Kniehebelgliedern 37,38 die Kolbenstange 39 des Kraftzylinders 40 an. Dieser ist an den Gelenkbolzen 30 des Auslegers 31 abgestützt, während das eine Kniehebelglied 38 an einer Strebe 41 und das andere Glied am Schwenkarm 29 angelenkt ist. Durch taktmäßige Betätigung z.B. mittels einer Steuerungsvorrichtung kann der Schwenkarm 29 mittels des Zylinders 40 bewegt werden, wobei die Kokillenhalbteile 27,28 entweder geschlossen gehalten oder voneinander in eine Öffnungsstellung treten. Des weiteren kann durch eine entsprechend taktmäßige Betätigung des Zylinders 36 das Gießgefäß 22 in die Gießstellung gekippt und wieder in die Grundstellung gebracht werden.The piston rod 35 of a power cylinder 36 engages the tiltably mounted casting vessel 22, which is is supported against the frame 20. Likewise engages the pivot arm 29 through the intermediary of toggle lever links 37,38 the piston rod 39 of the power cylinder 40. This is on the hinge pin 30 of the Boom 31 supported, while a toggle link 38 on a strut 41 and the other link is articulated on the pivot arm 29. By cyclic actuation, e.g. by means of a control device the pivot arm 29 can be moved by means of the cylinder 40, the mold half parts 27,28 either held closed or stepped apart from one another in an open position. Furthermore can by actuating the cylinder 36 in a timed manner, the casting vessel 22 into the casting position be tilted and brought back into the basic position.

In Gießstellung ist das Gießgefäß 22 gekippt, so daß die Eingußbüchsen 33 unter den Schmelzgutspiegel treten und die Schmelze unter dem statischen Druck in die Kokille 27,28 hineinfließt. Nach dem Erstarren des Metalls in der Kokille entsteht in der kegelförmig zur Kokille hin erweiterten Eingußbüchse 33 ein Eingußzapfen, der zufolge der aus der Schmelze zugeführten Wärme mindestens auf den in die Gießschnauze 25 frei vorstehenden Abschnitt der Eingußbüchse 33 teigigweich bis flüssig bleibt. Wird das Gießgefäß 22 zurück in seine Grundstellung gekippt, so reiß das Metall innerhalb der Eingußbüchse ab, und es verbleibt ein Eingußzapfen, der sich leicht beim Öffnen der Kokille mit dem Gußstück ausheben läßt.In the casting position, the casting vessel 22 is tilted, see above that the sprue bushings 33 come under the melt level and the melt under the static Pressure flows into the mold 27.28. After the metal has solidified in the mold, the conical to the mold extended sprue bushing 33 a sprue, according to which from the Heat supplied to the melt at least on the portion of the freely protruding into the pouring spout 25 Sprue bushing 33 remains doughy until liquid. If the casting vessel 22 is tilted back into its basic position, so the metal inside the sprue will tear off, leaving a sprue that will easily move when opening the mold can be excavated with the casting.

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Kippbares Gießgefäß für eine Gießmaschine zum Gießen von Metallwerkstücken, insbesondere auf Leichtmetallbasis, mit einer die in die Formhöhlung mündende Eingußöffnung aufweisenden Deckelplatte, in der eine oder mehrere zur Formhöhlung führende Eingußbüchsen aus wärmekapazitivem Material vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gießschnauze (25) des Gießgefäßes (22) mit einer ungeteilten Deckelplatte verschlossen ist und daß die Eingußbüchse bzw. Eingußbüchsen (33) frei vorstehend derart in der Gießschnauze (25) angeordnet sind, daß sie sich in Normalstellung des Gießgefäßes oberhalb des Schmelzgutspiegels befinden. 1. Tiltable casting vessel for a casting machine for casting metal workpieces, in particular based on light metal, with a pouring opening opening into the mold cavity Cover plate in which one or more sprue bushes made of heat-capacitive material leading to the mold cavity Material are provided, characterized in that a pouring spout (25) of the casting vessel (22) is closed with an undivided cover plate and that the sprue bushing or sprue bushings (33) are arranged freely protruding in this way in the pouring spout (25) are that they are in the normal position of the casting vessel above the melt material level. 2. Gießgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Gießgefäßes (22) vor der die Eingußbüchsen (33) aufweisenden Kammer der Gießschnauze (25) eine Schürze (34) angebracht ist, die einen Spalt unterhalb des Schmelzgutspiegels (x) frei läßt.2. Casting vessel according to claim 1, characterized in that in the interior of the casting vessel (22) in front of the pouring spout chamber (25) having the sprue bushes (33), an apron (34) is attached which clears a gap below the molten material level (x) leaves. In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 685 114;
USA.- Patentschriften Nr. 1602 987,1 803 300,Considered publications:
French Patent No. 685 114;
U.S. Patent No. 1602,987,1803,300, 2440 960,2794224;2440 960.2794224; ~L.Frommer, »Handbuch der Spritzgußtechnik« Berlin 1933, S. 428.~ L.Frommer, "Handbook of Injection Molding Technology" Berlin 1933, p. 428. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 609 577/355 5.66 © Bundesdruckerei Berlin609 577/355 5.66 © Bundesdruckerei Berlin