DE202004021109U1 - Feeder element for feeder system used in metal casting, includes first end for mounting on mold pattern, opposite second end for receiving feeder sleeve, and bore between the first and second ends defined by sidewall - Google Patents

Abstract

A feeder element includes a first end (16) for mounting on a mold pattern (24), an opposite second end for receiving a feeder sleeve, and a bore between the first and second ends defined by a sidewall (12a-b). An independent claim is also included for a feeder system for metal casting comprising a feeder element and a feeder sleeve (20).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Speiserelement für eine Verwendung bei Metallgießvorgängen, die Gießformen nutzen, speziell, aber nicht ausschließlich, bei Hochdrucksandformsystemen.The The present invention relates to an improved feeder element for use in metal casting operations, the molds use, especially, but not exclusively, in high-pressure sand molding systems.

Bei einem typischen Gießvorgang wird das geschmolzene Metall in einen vorgeformten Formhohlraum gegossen, der die Form des Gussstückes definiert. Während das Metall erstarrt, schrumpft es jedoch, was zu Schrumpfhohlräumen führt, die wiederum zu nicht akzeptablen Fehlern beim fertigen Gussstück führen. Das ist ein gut bekanntes Problem in der Gießereiindustrie und wird durch die Verwendung von Speisereinsätzen oder Steigern angesprochen, die in die Form während der Bildung der Form integriert werden. Jeder Speisereinsatz liefert ein zusätzliches (im Allgemeinen geschlossenes) Volumen oder Hohlraum, das mit dem Formhohlraum in Verbindung steht, so dass geschmolzenes Metall ebenfalls in den Speisereinsatz gelangt. Während der Erstarrung fließt das geschmolzene Metall innerhalb des Speisereinsatzes in den Formhohlraum zurück, um die Schrumpfung des Gussstückes auszugleichen. Es ist wichtig, dass das Metall im Speisereinsatzhohlraum länger geschmolzen bleibt als das Metall im Formhohlraum, so dass Speisereinsätze so hergestellt werden, dass sie stark isolierend und, was üblicher ist, exotherm sind, so dass bei Berührung mit dem geschmolzenen Metall eine zusätzliche Wärme erzeugt wird, um die Erstarrung zu verzögern.at a typical casting process The molten metal is transformed into a preformed mold cavity poured, which defines the shape of the casting. While that Metal solidifies, but shrinks, leading to shrinkage cavities that again lead to unacceptable errors in the finished casting. The is a well-known problem in the foundry industry and is going through the use of feeder inserts or increasing, which integrates into the mold during the formation of the mold become. Each feeder insert provides an additional (generally closed) Volume or cavity associated with the mold cavity, so that molten metal also enters the feeder sleeve. While the solidification flows the molten metal within the feeder insert into the mold cavity back to the shrinkage of the casting compensate. It is important that the metal in the feeder insert cavity longer remains molten as the metal in the mold cavity, so that feeder inserts are so made be that they are highly insulating and, more commonly, exothermic, so that when touched with the molten metal an additional heat is generated to solidification to delay.

Nach der Erstarrung und dem Entfernen des Formmaterials bleibt unerwünschtes restliches Metall von innerhalb des Speisereinsatzhohlraumes am Gussstück hängen und muss entfernt werden. Um das Entfernen des restlichen Metalls zu erleichtern, kann der Speisereinsatzhohlraum in Richtung seiner Basis (d.h., dem Ende des Speisereinsatzes, der dem Formhohlraum am nächsten sein wird) konstruktiv kegelförmig sein, worauf man sich im Allgemeinen als einen verengten Einsatz bezieht. Wenn ein plötzliches Blasen beim restlichen Metall zur Anwendung gebracht wird, trennt es an der schwächsten Stelle, die in der Nähe der Form sein wird (der Vorgang ist im Allgemeinen als „Abklopfen" bekannt). Ein geringer Platzbedarf auf dem Gussstück ist ebenfalls wünschenswert, um das Positionieren der Speisereinsätze in Bereichen des Gussstückes zu gestatten, wo ein Zugang durch benachbarte charakteristische Merkmale beschränkt sein kann.To the solidification and removal of the molding material remains undesirable Hang remaining metal from inside of the riser cavity at the casting and has to be removed. To remove the remaining metal facilitate, the feeder insert cavity towards its base (i.e., the end of the feeder sleeve closest to the mold cavity becomes) constructive cone-shaped to be what you generally call a restricted mission refers. If a sudden Bubbles on the remaining metal is applied, separates it on the weakest Spot that near of form (the process is commonly known as "tapping") Space requirement on the casting is also desirable about positioning the feeder sleeves in areas of the casting allow access through adjacent characteristic features limited can be.

Obgleich Speisereinsätze direkt auf der Oberfläche des Formhohlraumes zur Anwendung gebracht werden können, werden sie oftmals in Verbindung mit einem Trennkern verwendet. Ein Trennkern ist einfach eine Scheibe aus feuerfestem Material (typischerweise ein harzgebundener Sandkern oder ein keramischer Kern oder ein Kern aus Speisereinsatzmaterial) mit einem Loch in ihrer Mitte, die zwischen dem Formhohlraum und dem Speisereinsatz sitzt. Der Durchmesser des Loches durch den Trennkern ist so ausgelegt, dass er kleiner ist als der Durchmesser des inneren Hohlraumes des Speisereinsatzes (der nicht notwendigerweise kegelförmig sein muss), so dass das Abklopfen am Trennkern in der Nähe der Form erfolgt.Although feeder sleeves directly on the surface the mold cavity can be applied often used in conjunction with a separating core. A separating core is simply a disc of refractory material (typically a resin-bonded sand core or a ceramic core or core made of feeder material) with a hole in its center, between the Mold cavity and the feeder insert sits. The diameter of the hole through the separating core is designed so that it is smaller than the Diameter of the inner cavity of the feeder sleeve (not necessarily conical must be), so that the tapping on the separating core near the mold he follows.

Gießformen werden im Allgemeinen bei Verwendung eines Formmodells geformt, das den Formhohlraum definiert.molds are generally formed using a mold model which defines the mold cavity.

Stifte sind auf der Formplatte an vorgegebenen Stellen als Montagestellen für die Speisereinsätze vorhanden. Sobald die erforderlichen Einsätze auf der Formplatte montiert sind, wird die Form durch Gießen von Formsand auf die Formplatte und um die Speisereinsätze geformt, bis die Speisereinsätze bedeckt sind. Die Form muss eine ausreichende Festigkeit aufweisen, um der Erosion während des Gießens von geschmolzenem Metall zu widerstehen, um den ferrostatischen Druck auszuhalten, der auf die Form ausgeübt wird, wenn sie voll ist, und um den Expansions/Kompressionskräften zu widerstehen, wenn das Metall erstarrt.pencils are on the mold plate at predetermined locations as mounting locations for the feeder sleeves available. Once the required inserts mounted on the mold plate are, the mold is by pouring from molding sand to the mold plate and molded around the feeder inserts, until the feeder inserts are covered. The mold must have sufficient strength to erosion during the pouring of molten metal to withstand the ferrostatic pressure endured, which is applied to the mold when it is full, and to withstand the expansion / compression forces, if that Metal solidifies.

Formsand kann in zwei Hauptkategorien klassifiziert werden. Chemisch gebunden (basierend auf entweder organischen oder anorganischen Bindemitteln) oder tongebunden. Chemisch gebundene Formbindemittel sind typischerweise selbsthärtende Systeme, wo ein Bindemittel und ein chemischer Härtebildner mit dem Sand gemischt werden, und das Bindemittel und der Härtebildner beginnen sofort zur Reaktion zu kommen, aber ausreichend langsam genug, damit sich der Sand um die Formplatte formen kann und danach ausreichend für ein Entfernen und Gießen aushärten darf.molding sand can be classified into two main categories. Chemically bound (based on either organic or inorganic binders) or clay-bound. Chemically bonded mold binders are typical self-curing systems, where a binder and a chemical hardener mixed with the sand and the binder and hardener begin immediately to come to the reaction, but sufficiently slow enough for itself The sand around the mold plate can form and then sufficient for removal and casting Harden may.

Das tongebundene Formen benutzt Ton und Wasser als Bindemittel und kann im „nassen" oder nicht getrockneten Zustand verwendet werden, und man bezieht sich im Allgemeinen darauf als Nassgusssand. Nassgusssandmischungen fließen nicht schnell oder bewegen sich leicht allein unter Kompressionskräften, und daher werden, um den Nassgusssand um das Modell zu verdichten und der Form ausreichende Festigkeitseigenschaften zu verleihen, wie es vorangehend detailliert angeführt wird, eine Vielzahl von Kombinationen des Rüttelns, Schwingens, Pressens und Stampfens angewandt, um Formen mit einer gleichmäßigen Festigkeit mit einer hohen Produktivität herzustellen. Der Sand wird typischerweise mit hohem Druck zusammengedrückt (verdichtet), im Allgemeinen bei Verwendung einer hydraulischen Ramme (wobei man sich auf den Vorgang als „Aufstampfen" bezieht). Mit zunehmender Kompliziertheit der Gussstücke und Anforderungen an die Produktivität besteht eine Forderung nach dimensionsstabileren Formen, und die Tendenz geht zu höheren Rammdrücken, die zu einem Bruch des Speisereinsatzes und/oder des Trennkernes, wenn vorhanden, führen können, insbesondere, wenn der Trennkern oder der Speisereinsatz in direktem Kontakt mit der Formplatte vor dem Aufstampfen ist.Clay-bound molding uses clay and water as a binder and can be used in a "wet" or undried state, generally referred to as wet-cast sand Wet-cast sand mixtures do not flow quickly or move easily under compressive forces alone, and therefore, in order to prevent the Wet casting sand to densify the model and impart sufficient strength to the mold, as detailed above, employing a variety of shaking, vibrating, pressing and stamping combinations to produce shapes of uniform strength with high productivity typically compressed (compressed) at high pressure, generally when using a hydraulic ram (referring to the process as "tamping"). With increasing complexity of castings and requirements there is a demand for more dimensionally stable molds, and the tendency is for higher ramming pressures which can result in breakage of the feeder sleeve and / or the separator core, if present, especially when the separator core or feeder sleeve is in direct contact with the mold plate before the stamping is.

Das vorangehende Problem wird teilweise durch die Verwendung von Federstiften erleichtert. Der Speisereinsatz und der wahlfreie Positionierelementkern (in der Zusammensetzung und den gesamten Abmessungen den Trennkernen ähnlich) werden anfangs von der Formplatte beabstandet und bewegen sich beim Aufstampfen in Richtung der Formplatte. Der Federstift und der Speisereinsatz können so konstruiert werden, dass nach dem Stampfen die endgültige Position des Einsatzes so ist, dass er nicht in direktem Kontakt mit der Formplatte ist und typischerweise 5 bis 25 mm von der Modellfläche entfernt sein kann. Die Abklopfstelle ist oftmals nicht vorhersagbar, weil sie von den Abmessungen und dem Profil der Basis der Federstifte abhängig ist und führt daher zu zusätzlichen Putzkosten. Weitere Probleme in Verbindung mit Federstiften werden im EP-A-1184104 erklärt. Die im EP-A-1184104 offenbarte Lösung ist ein zweiteiliger Speisereinsatz. Unter Kompression während der Formherstellung schiebt sich ein Form(Einsatz)teil in das andere. Einer der Form(Einsatz)teile ist immer mit der Formplatte in Kontakt, und es besteht keine Forderung nach einem Federstift. Es gibt jedoch Probleme in Verbindung mit der teleskopischen Anordnung beim EP-A-1184104. Beispielsweise ist infolge der teleskopischen Wirkung das Volumen des Speisereinsatzes nach dem Formen veränderlich und von einem Bereich von Faktoren abhängig, die den Formmaschinendruck, die Gussstückgeometrie und die Sandeigenschaften einschließen. Diese Unvorhersehbarkeit kann einen nachteiligen Einfluss auf die Zuführleistung haben. Außerdem ist die Anordnung nicht ideal geeignet, wo exotherme Einsätze erforderlich sind. Wenn exotherme Einsätze verwendet werden, ist ein direkter Kontakt des exothermen Materials mit der Gussstückoberfläche unerwünscht und kann zu einer schlechten Oberflächengüte, einer lokalisierten Verunreinigung der Gussstückoberfläche und sogar zu Gasdefekten unter der Oberfläche führen.The previous problem is partly due to the use of spring pins facilitated. The feeder insert and the optional positioning element core (similar in composition and overall dimensions to split cores) are initially spaced from the mold plate and move in the Stamping in the direction of the mold plate. The spring pin and the feeder insert can be constructed so that after pounding the final position the use is so that he is not in direct contact with the Mold plate is, and typically 5 to 25 mm away from the model surface can be. The knock-off point is often unpredictable because them from the dimensions and the profile of the base of the spring pins dependent is and leads therefore to additional Cleaning costs. Other problems in connection with spring pins will be in EP-A-1184104. The solution disclosed in EP-A-1184104 is a two-piece feeder insert. Under compression during the Mold making slides one mold (insert) into the other. One of the mold (insert) parts is always in contact with the mold plate, and there is no requirement for a spring pin. There are, however Problems associated with the telescopic arrangement in EP-A-1184104. For example, due to the telescopic effect, the volume of the feeder insert after forming changeable and of an area dependent on factors, the molding machine pressure, the casting geometry and the sand properties lock in. This unpredictability can have a detrimental effect on the feeding rate to have. Furthermore the arrangement is not ideally suited where exothermic inserts are required are. When exothermic operations used is a direct contact of the exothermic material undesirable with the casting surface and can lead to a bad surface finish, a isolated pollution of the casting surface and even to gas defects under the surface to lead.

Ein noch weiterer Nachteil der teleskopischen Anordnung im EP-A-1184104 ergibt sich aus den Vorsprüngen oder Flanschen, die erforderlich sind, um den anfänglichen Abstand der zwei Form(Einsatz)teile aufrechtzuerhalten. Während des Formens brechen diese kleinen Vorsprünge ab (wodurch gestattet wird, dass es zu einer teleskopischen Wirkung kommt) und fallen einfach in den Formsand. Über eine Zeitdauer werden diese Teile im Formsand zunehmen. Das Problem ist besonders akut, wenn die Teile aus exothermem Material bestehen. Die Feuchtigkeit aus dem Sand kann potentiell mit dem exothermen Material (beispielsweise metallisches Aluminium) zur Reaktion kommen, wodurch das Potential für kleine explosive Defekte geschaffen wird.One yet another disadvantage of the telescopic arrangement in EP-A-1184104 arises from the projections or flanges that are required to complete the initial one Distance the two mold (insert) parts uphold. During molding break these little projections (which allows it to have a telescopic effect comes) and simply fall into the molding sand. Over a period of time these become Increase parts in the molding sand. The problem is especially acute when the Parts made of exothermic material. The moisture from the Sand can potentially interact with the exothermic material (e.g. metallic aluminum) to react, thereby increasing the potential for little ones explosive defects is created.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung in einem ersten Aspekt, ein verbessertes Speiserelement bereitzustellen, wie es im Patentanspruch 1 definiert wird, das bei einem Gießformvorgang verwendet werden kann. Insbesondere ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung in ihrem ersten Aspekt ein Speiserelement bereitzustellen, das einen oder mehrere (und vorzugsweise alle) der folgenden Vorteile bietet:

• (i) eine kleinere Speiserelementkontaktfläche (Öffnung beim Gussstück);
• (ii) einen geringen Platzbedarf (Außenprofilkontakt) auf der Gussstückoberfläche;
• (iii) eine verringerte Wahrscheinlichkeit eines Speisereinsatzbruches unter hohen Drücken während der Formherstellung; und
• (iv) ein konsequentes Abklopfen bei bedeutend verringerten Putzanforderungen.

It is an object of the present invention in a first aspect to provide an improved feeder element as defined in claim 1 which can be used in a casting operation. In particular, it is an object of the present invention in its first aspect to provide a feeder element which affords one or more (and preferably all) of the following advantages:

• (i) a smaller feeder element contact area (opening in the casting);
• (ii) a small footprint (outer profile contact) on the casting surface;
• (iii) a reduced likelihood of riser failure under high pressures during mold making; and
• (iv) consistent tapping with significantly reduced plaster requirements.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist das Verhüten oder Mildern einer oder mehrerer der Nachteile in Verbindung mit dem zweiteiligen teleskopischen Speisereinsatz, der im EP-A-1184104 offenbart wird. Vorteilhafte Ausführungen des Speiserelementes werden in den Patentansprüchen 2 bis 18 dargelegt.One Another object of the present invention is the prevention or Mitigate one or more of the disadvantages associated with the two-part telescopic feeder insert disclosed in EP-A-1184104 becomes. Advantageous versions the feeder element are set forth in the claims 2 to 18.

Ein Ziel eines zweiten Aspektes der vorliegenden Erfindung, wie er im Patentanspruch 19 definiert wird, ist die Bereitstellung eines alternativen Speisersystems zu dem, das im EP-A-1184104 vorgeschlagen wird.One Aim of a second aspect of the present invention, as described in Claim 19 is the provision of an alternative feeder system to that proposed in EP-A-1184104.

Eine vorteilhafte Ausführung des Speisersystems wird im Patentanspruch 20 dargelegt.A advantageous embodiment of the feeder system is set forth in claim 20.

Entsprechend einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Speiserelement zur Verwendung beim Metallgießen bereitgestellt, wobei das Speiserelement ein erstes Ende zur Montage auf einem Formmodell (Platte), ein gegenüberliegendes zweites Ende zur Aufnahme eines Speisereinsatzes und ein durch eine Seitenwand definiertes Loch zwischen dem ersten und zweiten Ende aufweist, wobei das Speiserelement bei Verwendung kompressibel ist, wodurch der Abstand zwischen dem ersten und zweiten Ende verringert wird.Corresponding A first aspect of the present invention is a feeder element for use in metal casting provided, wherein the feeder element has a first end for mounting on a mold model (plate), an opposite second end to the Including a feeder insert and a defined by a side wall Hole between the first and second ends, wherein the feeder element is compressible when used, reducing the distance between the first and second ends is reduced.

Es wird verstanden werden, dass der Grad der Kompression und die Kraft, die erforderlich ist, um die Kompression herbeizuführen, durch eine Anzahl von Faktoren beeinflusst werden, einschließlich des Materials für die Herstellung des Speiserelementes und der Form und Dicke der Seitenwand. Es wird gleichermaßen verstanden werden, dass die einzelnen Speiserelemente entsprechend der beabsichtigten Anwendung, der erwarteten eingeschlossenen Drücke und der Speisergrößenforderungen konstruiert werden. Obgleich die Erfindung eine spezielle Nutzbarkeit bei Großserienhochdruckformsystemen zeigt, ist sie ebenfalls bei Anwendungen mit niedrigerem Druck (wenn sie entsprechend ausgebildet sind) nützlich, wie beispielsweise handgestampften Gießformen.It will be understood that the degree of compression and the force required to effect the compression are affected by a number of factors, including the material for making the feeder element and the shape and thickness of the sidewall. It will equally be understood that the individual feeder elements are designed according to the intended application, expected trapped pressures and feeder size requirements. Although the invention has particular utility in high volume, high pressure molding systems, it is also useful in lower pressure applications (if designed accordingly), such as hand stamped molds.

Vorzugsweise beträgt die anfängliche Druckfestigkeit (d.h., die Kraft, die erforderlich ist, um die Kompression einzuleiten und das Speiserelement irreversibel zusätzlich zur natürlichen Biegsamkeit, die es in seinem unbenutzten und nicht zerdrückten Zustand aufweist, zu verformen) nicht mehr als 5000 N, und mehr bevorzugt nicht mehr als 3000 N. Wenn die anfängliche Druckfestigkeit zu hoch ist, kann dann der Formdruck bewirken, dass der Speisereinsatz versagt, bevor die Kompression eingeleitet wird. Vorzugsweise beträgt die anfängliche Druckfestigkeit mindestens 500 N. Wenn die Druckfestigkeit zu niedrig ist, dann kann die Kompression des Elementes zufällig eingeleitet werden, beispielsweise, wenn eine Vielzahl von Elementen für die Lagerung oder während des Transportes gestapelt wird.Preferably is the initial one Compressive strength (i.e., the force required to compress initiate and the feeder element irreversibly in addition to natural Flexibility, which it in its unused and not crushed condition has to deform) not more than 5000 N, and more preferably not more than 3000 N. If the initial compressive strength too is high, can then cause the molding pressure that the feeder insert fails, before the compression is initiated. Preferably, the initial is Compressive strength at least 500 N. When the compressive strength is too low is, then the compression of the element can be initiated randomly, for example, if a variety of items for storage or during the Transportes is stacked.

Das Speiserelement der vorliegenden Erfindung kann als ein Trennkern betrachtet werden, da dieser Begriff in geeigneter Weise einige der Funktionen des Elementes bei Benutzung beschreibt. Traditionell weisen die Trennkerne harzgebundenen Sand auf oder sind ein keramisches Material oder ein Kern aus dem Speisereinsatzmaterial. Das Speiserelement der gegenwärtigen Erfindung kann jedoch aus einer Vielzahl von anderen geeigneten Materialien hergestellt werden. Bei bestimmten Konfigurationen kann es geeigneter sein, das Speiserelement als einen Speiserhals zu betrachten.The Feeder element of the present invention may serve as a separation core be considered, since this term suitably some describes the functions of the element in use. Traditionally The separating cores have resin-bound sand or are a ceramic one Material or a core of the feeder insert material. The feeder element the current one However, the invention may be suitable from a variety of other suitable ones Materials are produced. For certain configurations it may be more appropriate to use the feeder element as a feeder neck consider.

Wie er hierin verwendet wird, wird der Begriff „kompressibel" in seinem breitesten Sinn verwendet und soll nur ausdrücken, dass die Länge des Speiserelementes zwischen seinem ersten und zweiten Ende nach der Kompression kürzer ist als vor der Kompression. Vorzugsweise ist die Kompression nicht reversibel, d.h., es ist wichtig, dass nach dem Aufheben der Kompressionsauslösungskraft das Speiserelement nicht in seine Ausgangsform zurückkehrt. Die Kompression kann durch die dem Material eigene Kompressibilität zustande gebracht werden, aus dem das Speiserelement gebildet wird, beispielsweise Gummi oder einem anderen polymeren Material. Daher ist bei einer ersten Ausführung das Speiserelement ein Gummirohr.As As used herein, the term "compressible" is used in its broadest Meaning and is only meant to express that the length of the Feeder element between its first and second end after the Compression shorter is as before the compression. Preferably, the compression is not reversible, that is, it is important that after canceling the compression release force the feeder element does not return to its original shape. The compression can be achieved by the material's own compressibility be brought, from which the feeder element is formed, for example Rubber or other polymeric material. Therefore, at one first execution the feeder element a rubber tube.

Alternativ kann die Kompression durch Verformung eines nicht spröden Materials, wie beispielsweise Metall (beispielsweise Stahl, Aluminium, Aluminiumlegierungen, Messing, usw.) oder Kunststoff zustande gebracht werden. Bei einer zweiten Ausführung ist die Seitenwand des Speiserelementes mit einem oder mehreren Schwachstellen versehen, die so konstruiert sind, dass sie sich bei einer vorgegebenen Last (entsprechend der Druckfestigkeit) verformen (oder sogar abscheren).alternative can the compression by deformation of a non-brittle material, such as metal (e.g. steel, aluminum, aluminum alloys, Brass, etc.) or plastic. At a second embodiment is the sidewall of the feeder element with one or more Provide vulnerabilities that are designed to be deform at a given load (according to compressive strength) (or even shearing off).

Die Seitenwand kann mit mindestens einem Bereich von verringerter Dicke versehen werden, der sich unter einer vorgegebenen Last verformt. Alternativ oder zusätzlich kann die Seitenwand eine oder mehrere Knickstellen, Biegungen, Wellungen oder andere Konturen aufweisen, die bewirken, dass sich die Seitenwand unter einer vorgegebenen Last (entsprechend der Druckfestigkeit) verformt.The Sidewall can be covered with at least one area of reduced thickness be provided, which deforms under a predetermined load. Alternatively or in addition The side wall may have one or more kinks, bends, undulations or have other contours that cause the sidewall under a given load (according to the compressive strength) deformed.

Bei einer dritten Ausführung ist das Loch kegelstumpfförmig und wird von einer Seitenwand begrenzt, die mindestens eine Umfangsnut aufweist. Die mindestens eine Nut kann eine innere oder (vorzugsweise) äußere Fläche der Seitenwand sein und sieht bei Benutzung eine Schwachstelle vor, die sich vorhersagbar unter einer angewandten Last (entsprechend der Druckfestigkeit) verformt oder abschert.at a third embodiment the hole is frustoconical and is bounded by a side wall having at least one circumferential groove having. The at least one groove may be an inner or (preferably) outer surface of the Sidewall and provides a vulnerability in use, Predictably under an applied load (corresponding to the compressive strength) deformed or sheared.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführung weist das Speiserelement eine abgestufte Seitenwand auf, die eine erste Reihe von Seitenwandbereichen in Form von Ringen (die nicht planar sein müssen) mit zunehmendem Durchmesser aufweist, die mit einer zweiten Reihe von Seitenwandbereichen verbunden und zusammenhängend geformt sind. Vorzugsweise sind die Seitenwandbereiche von im Wesentlichen gleichmäßiger Dicke, so dass der Durchmesser des Loches des Speiserelementes vom ersten Ende zum zweiten Ende des Speiserelementes größer wird. Zweckmäßigerweise ist die zweite Reihe von Seitenwandbereichen ringförmig (d.h., parallel zur Lochachse), obgleich sie kegelstumpfförmig sein können (d.h., zur Lochachse geneigt). Beide Reihen von Seitenwandabschnitten können eine nichtkreisförmige Form aufweisen (beispielsweise oval, quadratisch, rechteckig oder sternförmig).at a particularly preferred embodiment the feeder element has a stepped sidewall which is a first row of sidewall areas in the form of rings (which are not have to be planar) having an increasing diameter, that having a second row connected by side wall portions and formed integrally. Preferably are the sidewall areas of substantially uniform thickness, so that the diameter of the hole of the feeder element from the first End to the second end of the feeder element is larger. Conveniently, the second row of sidewall regions is annular (i.e. parallel to the hole axis), although they are frusto-conical can (i.e., inclined to the hole axis). Both rows of sidewall sections may have one non-circular Shape (for example, oval, square, rectangular or star).

Das Kompressionsverhalten des Speiserelementes kann durch Regulieren der Abmessungen eines jeden Wandbereiches verändert werden. Bei einer Ausführung weisen alle der ersten Reihe von Seitenwandbereichen die gleiche Länge auf, und alle der zweiten Reihe von Seitenwandbereichen weisen die gleiche Länge auf (die die gleiche wie oder anders als die der ersten Reihe von Seitenwandbereichen sein kann). Bei einer bevorzugten Ausführung variiert jedoch die Länge der ersten Reihe von Seitenwandbereichen, wobei die Wandbereiche in Richtung des zweiten Endes des Speiserelementes länger sind als die Seitenwandbereiche in Richtung des ersten Endes des Speiserelementes.The Compression behavior of the feeder element can be controlled by regulation the dimensions of each wall area are changed. In one embodiment, have all of the first row of sidewall areas are the same length, and all of the second row of sidewall areas are the same Length up (which is the same as or different than the first row of sidewall areas can be). In a preferred embodiment, however, the length of the first row of sidewall areas, wherein the wall areas in Direction of the second end of the feeder element are longer as the side wall portions toward the first end of the feeder element.

Das Speiserelement kann durch einen einzelnen Ring zwischen einem Paar Seitenwandbereichen der zweiten Reihe definiert werden. Das Speiserelement kann jedoch nicht weniger als sechs oder mehr eines jeden der ersten und zweiten Reihe von Seitenwandbereichen aufweisen.The Feeder element can be connected by a single ring between a pair Sidewall areas of the second row are defined. The feeder element However, it can not be less than six or more of each of the first and second series of sidewall regions.

Vorzugsweise beträgt der Winkel, der zwischen der Lochachse und den ersten Seitenwandbereichen definiert wird (insbesondere, wenn die zweiten Seitenwandbereiche parallel zur Achse des Loches sind), von 55 bis 90° und mehr bevorzugt von 70 bis 90°. Vorzugsweise beträgt die Dicke der Seitenwandbereiche von 4 bis 24 %, vorzugsweise von 6 bis 20 %, mehr bevorzugt von 8 bis 16 % des Abstandes zwischen den Innen- und Außendurchmessern der ersten Seitenwandbereiche (d.h., die Ringdicke im Fall der planaren Ringe (Kreisringe)).Preferably is the angle between the hole axis and the first sidewall areas is defined (in particular, when the second side wall portions parallel to the axis of the hole), from 55 to 90 ° and more preferably from 70 to 90 °. Preferably the thickness of the sidewall areas from 4 to 24%, preferably from 6 to 20%, more preferably 8 to 16% of the distance between the inside and outside diameters of the first sidewall portions (i.e., the ring thickness in the case of the planar Rings (circular rings)).

Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen den Innen- und Außendurchmessern der ersten Reihe von Seitenwandbereichen 4 bis 10 mm und am meisten bevorzugt 5 bis 7,5 mm. Vorzugsweise beträgt die Dicke der Seitenwandbereiche 0,4 bis 1,5 mm und am meisten bevorzugt 0,5 bis 1,2 mm.Preferably is the distance between the inside and outside diameters of the first Row of sidewall areas 4 to 10 mm and most preferred 5 to 7.5 mm. Preferably the thickness of the sidewall regions is 0.4 to 1.5 mm and most preferred 0.5 to 1.2 mm.

Im Allgemeinen wird eine jede der Seitenwände innerhalb der ersten und zweiten Reihe parallel sein, so dass die Winkelbeziehungen, die vorangehend beschrieben werden, für alle Seitenwandbereiche gelten. Das muss jedoch nicht der Fall sein, und einer (oder mehrere) der Seitenwandbereiche können unter einem anderen Winkel zur Lochachse gegenüber anderen der gleichen Reihe geneigt sein, insbesondere, wo der Seitenwandbereich das erste Ende (Basis) des Speiserelementes definiert.in the Generally, each of the sidewalls within the first and be parallel to the second row, so that the angular relationships, the previously described, apply to all sidewall areas. However, this does not have to be the case, and one (or more) of the Sidewall areas can at a different angle to the axis of the hole than others of the same row in particular, where the sidewall region is the first end (Base) of the feeder element defined.

Bei einer geeigenten Ausführung wird nur ein Randkontakt zwischen dem Speiserelement und dem Gussstück gebildet, wobei das erste Ende (Basis) des Speiserelementes durch einen Seitenwandbereich der ersten oder zweiten Reihe definiert wird, der zur Lochachse nicht senkrecht ist. Aus der vorangegangenen Diskussion wird erkannt werden, dass eine derartige Anordnung beim Minimieren des Platzbedarfes und der Kontaktfläche des Speiserelementes vorteilhaft ist. Bei derartigen Ausführungen kann der Seitenwandbereich, der das erste Ende des Speiserelementes definiert, eine unterschiedliche Länge und/oder Ausrichtung zu den anderen Seitenwandbereichen jener Reihe aufweisen. Beispielsweise kann der Seitenwandbereich, der die Basis definiert, zur Lochachse unter einem Winkel von 5 bis 30°, vorzugsweise 5 bis 15°, geneigt sein. Vorzugsweise weist der freie Rand des Seitenwandbereiches, der das erste Ende des Speiserelementes definiert, einen nach innen gerichteten ringförmigen Flansch oder Wulst auf.at a suitable execution only one edge contact is formed between the feeder element and the casting, wherein the first end (base) of the feeder element is defined by a sidewall region the first or second row is defined, the hole axis not vertical. From the previous discussion is recognized be that such an arrangement while minimizing the space requirement and the contact surface the feeder element is advantageous. In such embodiments may be the sidewall portion of the first end of the feeder element defines a different length and / or orientation have the other side wall portions of that row. For example, can the sidewall area defining the base to the hole axis below an angle of 5 to 30 °, preferably 5 to 15 °, be inclined. Preferably, the free edge of the sidewall region, defining the first end of the feeder element, one inside directed annular Flange or bead on.

Zweckmäßigerweise definiert ein Seitenwandbereich der ersten Reihe das zweite Ende des Speiserelementes, wobei der Seitenwandbereich vorzugsweise senkrecht zur Lochachse verläuft. Eine derartige Anordnung liefert eine geeignete Fläche für das Montieren eines Speisereinsatzes bei Benutzung.Conveniently, a sidewall portion of the first row defines the second end the feeder element, wherein the side wall portion preferably perpendicular runs to the hole axis. Such an arrangement provides a suitable surface for mounting a feeder insert in use.

Es wird aus der vorhergehenden Diskussion verstanden werden, dass das Speiserelement in Verbindung mit einem Speisereinsatz verwendet werden soll. Daher stellt die Erfindung in einem zweiten Aspekt ein Speisersystem für das Metallgießen bereit, das ein Speiserelement in Übereinstimmung mit dem ersten Aspekt aufweist, und an dem ein Speisereinsatz gesichert ist.It will be understood from the previous discussion that the Feeder element used in conjunction with a feeder insert shall be. Therefore, the invention provides in a second aspect a feeder system for the metal casting ready to use a feeder element in accordance with the first Aspect, and on which a feeder sleeve is secured.

Die Beschaffenheit des Speisereinsatzes ist nicht speziell begrenzt, und sie kann beispielsweise isolierend, exotherm oder eine Kombination beider sein, beispielsweise einer der von Foseco unter dem Markennamen KALMIN, FEEDEX oder KALMINEX verkauft wird. Der Speisereinsatz kann zweckmäßigerweise am Speiserelement mittels eines Klebstoffes gesichert werden, aber er kann ebenfalls durch Schieben eingepasst werden oder den Einsatz um das Teil des Speiserelementes herum geformt aufweisen.The Nature of the feeder insert is not specifically limited and it may be, for example, insulating, exothermic or a combination Both, for example, one of the Foseco under the brand name KALMIN, FEEDEX or KALMINEX is sold. The feeder insert can expediently be secured to the feeder element by means of an adhesive, but it can also be fitted by sliding or inserting have molded around the part of the feeder element around.

Ausführungen der Erfindung werden jetzt nur als Beispiel mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, die zeigen:versions The invention will now be described, by way of example only, with reference to FIGS attached drawings described, which show:

1 und 2 eine Seitenansicht und bzw. Draufsicht eines ersten Speiserelementes in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung; 1 and 2 a side view and or plan view of a first feeder element in accordance with the present invention;

3 und 4 das Speiserelement aus 1 und einen Speisereinsatz, der an einem Federstift vor und bzw. nach dem Aufstampfen montiert wird; 3 and 4 the feeder element 1 and a feeder insert which is mounted on a spring pin before and / or after tamping;

3A eine Schnittdarstellung eines Teils der Baugruppe aus 3; 3A a sectional view of a part of the assembly from 3 ;

5 und 6 das Speiserelement aus 1 und einen Speisereinsatz, der an einem stationären Stift vor und bzw. nach dem Aufstampfen montiert wird; 5 and 6 the feeder element 1 and a feeder sleeve mounted on a stationary pin before and / or after tamping;

7 und 8 eine Seitenansicht und bzw. Draufsicht eines zweiten Speiserelementes in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung; 7 and 8th a side view and or plan view of a second feeder element in accordance with the present invention;

7A und 7B Schnittdarstellungen eines Teils des Speiserelementes aus 7, das an einem Standardstift und bzw. einem abgewandelten Stift montiert ist; 7A and 7B Sectional views of a portion of the feeder element 7 which is mounted on a standard pin and / or a modified pin;

9 und 10 eine Seitenansicht und bzw. Draufsicht eines dritten Speiserelementes in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung; 9 and 10 a side view and or top view of a third feeder element in Accordance with the present invention;

11 eine Seitenansicht eines vierten Speiserelementes in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung; 11 a side view of a fourth feeder element in accordance with the present invention;

12 und 13 Schnittdarstellungen eines fünften Speiserelementes in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung vor und bzw. nach der Kompression; 12 and 13 Sectional views of a fifth feeder element in accordance with the present invention before and / or after compression;

14 und 15 schematische Schnittdarstellungen einer Speiserbaugruppe, die ein sechstes Speiserelement in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung vor und bzw. nach der Kompression enthält; 14 and 15 schematic sectional views of a feeder assembly containing a sixth feeder element in accordance with the present invention before and / or after compression;

16 eine Seitenansicht eines siebenten Speiserelementes in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung; 16 a side view of a seventh feeder element in accordance with the present invention;

17 und 18 Schnittdarstellungen einer Speisereinsatzbaugruppe, die eine achte Ausführung eines Speiserelementes in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung enthält; 17 and 18 Sectional views of a feeder sleeve assembly incorporating an eighth embodiment of a feeder element in accordance with the present invention;

19 und 20 schematische Schnittdarstellungen einer Speiserbaugruppe, die ein neuntes Speiserelement in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung vor und bzw. nach der Kompression enthält; 19 and 20 schematic sectional views of a feeder assembly containing a ninth feeder element in accordance with the present invention before and / or after compression;

21 eine grafische Darstellung der angewandten Kraft gegenüber der Kompression beim Trennkern aus 7; 21 a graphic representation of the applied force against the compression at the separation core 7 ;

22 ein Balkendiagramm, das die Kompressionsdaten für eine Reihe von Trennkernen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt; 22 a bar graph showing the compression data for a series of separation cores in accordance with the present invention;

23 eine grafische Darstellung der Kraft gegenüber der Kompression für eine Reihe von Trennkernen des in 7 gezeigten Typs, die in der Seitenwanddicke abweichen; und 23 a graph of force versus compression for a series of separation cores of the 7 shown type, which differ in the sidewall thickness; and

24 und 25 das Speiserelement aus 1 und einen anderen Speisereinsatz gegenüber dem, der in 5 und 6 gezeigt wird, an einem stationären Stift vor und bzw. nach dem Aufstampfen montiert. 24 and 25 the feeder element 1 and another feeder insert opposite the one in 5 and 6 is shown mounted on a stationary pin before and / or after tamping.

Mit Bezugnahme auf 1 und 2 weist ein Speiserelement in der Form eines Trennkernes 10 eine im Allgemeinen kegelstumpfförmige Seitenwand 12 auf, die durch Pressen von Stahlblech gebildet wird. Eine Innenfläche der Seitenwand 12 definiert ein Loch 14, das sich durch den Trennkern 10 von seinem ersten Ende (Basis) 16 zu seinem zweiten Ende (Oberseite) 18 erstreckt, wobei das Loch 14 einen kleineren Durchmesser am ersten Ende 16 als am zweiten Ende 18 aufweist. Die Seitenwand 12 weist eine abgestufte Konfiguration auf, und sie weist eine achwechselnde Reihe von ersten und zweiten Seitenwandbereichen 12a, 12b auf. Die Seitenwand 12 kann als eine (erste) Reihe von gegenseitig beabstandeten Kreisringen oder Ringen 12a betrachtet werden (von denen sieben vorhanden sind), wobei jeder Kreisring 12a einen Innendurchmesser aufweist, der dem Außendurchmesser des vorhergehenden Kreisringes 12a entspricht, wobei die benachbarten Kreisringe 12a durch einen ringförmigen Seitenwandbereich der zweiten Reihe 12b (von denen sechs vorhanden sind) verbunden sind. Die Seitenwandbereiche 12a, 12b werden zweckmäßiger mit Bezugnahme auf die Längsachse des Loches 14 beschrieben, wobei die erste Reihe der Seitenwandbereiche 12a radiale (horizontale, wie gezeigt wird) Seitenwandbereiche sind, und wobei die zweite Reihe von Seitenwandbereichen 12b axiale (vertikale, wie gezeigt wird) Seitenwandbereiche sind. Der Winkel α zwischen der Lochachse und den ersten Seitenwandbereichen 12a (in diesem Fall ebenfalls der Winkel zwischen benachbarten Paaren von Seitenwandbereichen) beträgt 90°. Radiale Seitenwandbereiche 12a definieren die Basis 16 und die Oberseite 18 des Trennkernes 10. Bei der gezeigten Ausführung weisen die axialen Seitenwandbereiche 12b alle die gleiche Höhe (Abstand vom Innendurchmesser zum Außendurchmesser) auf, wohingegen die unteren zwei radialen Seitenwandbereiche 12a eine verringerte Ringdicke (radialer Abstand zwischen dem Innen- und Außendurchmesser) aufweisen. Der Außendurchmesser des radialen Seitenwandbereiches, der die Oberseite 18 des Trennkernes 10 definiert, wird entsprechend den Abmessungen des Speisereinsatzes ausgewählt, an dem er befestigt werden soll (wie es nachfolgend beschrieben wird). Der Durchmesser des Loches 14 am ersten Ende 16 des Trennkernes 10 ist als eine Gleitpassung mit einem stationären Stift konstruiert.With reference to 1 and 2 has a feeder element in the form of a separation core 10 a generally frusto-conical sidewall 12 which is formed by pressing sheet steel. An inner surface of the side wall 12 defines a hole 14 passing through the separation core 10 from its first end (base) 16 to its second end (top) 18 extends, with the hole 14 a smaller diameter at the first end 16 as at the second end 18 having. The side wall 12 has a stepped configuration, and has an alternate row of first and second sidewall regions 12a . 12b on. The side wall 12 can be considered as a (first) series of mutually spaced circular rings or rings 12a be considered (of which there are seven), each annulus 12a an inner diameter equal to the outer diameter of the previous annulus 12a corresponds, with the adjacent circular rings 12a through an annular side wall portion of the second row 12b (six of which are present) are connected. The sidewall areas 12a . 12b become more convenient with reference to the longitudinal axis of the hole 14 described, with the first row of sidewall areas 12a are radial (horizontal, as shown) sidewall regions, and wherein the second series of sidewall regions 12b axial (vertical, as shown) are sidewall areas. The angle α between the hole axis and the first side wall portions 12a (in this case also the angle between adjacent pairs of sidewall regions) is 90 °. Radial side wall areas 12a define the base 16 and the top 18 of the separating core 10 , In the embodiment shown, the axial side wall portions 12b all the same height (distance from the inner diameter to the outer diameter), whereas the lower two radial side wall portions 12a have a reduced ring thickness (radial distance between the inner and outer diameter). The outer diameter of the radial sidewall area, which is the top 18 of the separating core 10 is selected according to the dimensions of the feeder sleeve to which it is to be attached (as described below). The diameter of the hole 14 at the first end 16 of the separating core 10 is constructed as a sliding fit with a stationary pin.

Mit Bezugnahme auf 3 wird der Trennkern 10 aus 1 mittels Klebstoff am Speisereinsatz 20 befestigt, wobei die Trennkern/Speisereinsatzbaugruppe an einem Federstift 22 montiert wird, der an einer Formplatte 24 gesichert wird. Der radiale Seitenwandbereich 12a, der die Basis 16 des Trennkernes 10 bildet, liegt auf der Formplatte 24 auf (3A). Bei einer Abwandlung (nicht gezeigt) ist die Oberseite 18 des Trennkernes 10 mit einer Reihe von Durchgangslöchern versehen (beispielsweise sechs gleichmäßig beabstandete kreisförmige Löcher). Der Trennkern 10 wird am Speisereinsatz 20 durch die Aufbringung von Klebstoff (beispielsweise Schmelzklebstoff) gesichert, der zwischen den zwei Teilen aufgebracht wird. Wenn ein Druck angewandt wird, wird der Klebstoff teilweise durch die Löcher herausgequetscht und wird fest. Dieser fest gewordene Klebstoff dient als Nieten, um den Trennkern 10 und den Speisereinsatz 20 sicherer zusammenzuhalten.With reference to 3 becomes the separation core 10 out 1 using adhesive on the feeder insert 20 attached, with the separation core / feeder assembly on a spring pin 22 is mounted on a mold plate 24 is secured. The radial sidewall area 12a who is the base 16 of the separating core 10 forms lies on the mold plate 24 on ( 3A ). In a modification (not shown), the top is 18 of the separating core 10 provided with a series of through holes (for example, six evenly spaced circular holes). The separating core 10 is on the feeder insert 20 secured by the application of adhesive (e.g., hot melt adhesive) applied between the two parts. When a pressure is applied, the adhesive is partially squeezed out through the holes and becomes solid. This solidified adhesive acts as a rivet to the separating core 10 and the feeder insert 20 to hold together more securely.

Bei Benutzung wird die Speisereinsatzbaugruppe mit Formsand bedeckt (wobei der Sand ebenfalls in das Volumen um den Trennkern 10 unterhalb des Speisereinsatzes 20 gelangt), und die Formplatte 24 wird „aufgestampft", um dadurch den Formsand zusammenzudrücken. Die Druckkräfte bewirken, dass sich der Einsatz 20 nach unten in Richtung der Formplatte 24 bewegt. Die Kräfte werden teilweise durch den Stift 22 und teilweise durch die Verformung oder das Zusammenfallen des Trennkernes 10 aufgenommen, was wirksam als eine Knautschzone für den Speisereinsatz 20 wirkt. Gleichzeitig wird das Formmedium (Sand), das unter den sich verformenden Trennkern 10 eingeschlossen wird, ebenfalls fortschreitend verdichtet, um die erforderliche Formhärte und Oberflächenbeschaffenheit unterhalb des Trennkernes 10 zu liefern (dieses charakteristische Merkmal ist allen Ausführungen gemein, bei denen die sich nach unten verjüngende Form des Speiserelementes gestattet, dass Formsand direkt unterhalb des Speisereinsatzes eingeschlossen wird). Außerdem hilft die Verdichtung des Sandes ebenfalls dabei, etwas vom Stoß aufzunehmen. Es wird verstanden werden, dass, da die Basis 16 des Trennkernes 10 den schmalsten Bereich in Verbindung mit dem Formhohlraum definiert, keine Forderung besteht, dass der Speisereinsatz 20 einen kegelförmigen Hohlraum oder sich übermäßig verjüngende Seitenwände aufweist, die seine Festigkeit verringern könnten. Die Situation nach dem Aufstampfen wird in 4 gezeigt. Das Gussstück wird nach dem Entfernen der Formplatte 24 und des Stiftes 22 bewirkt.In use, the feeder assembly is covered with foundry sand (with the sand also in the volume around the breaker core 10 below the feeder insert 20 passes), and the mold plate 24 is "pounded" to squeeze the molding sand together.The compressive forces cause the insert 20 down towards the mold plate 24 emotional. The forces are partially through the pin 22 and partly by the deformation or collapse of the separation core 10 absorbed, acting as a crumple zone for the feeder insert 20 acts. At the same time, the molding medium (sand), which under the deforming separation core 10 is also progressively compacted to the required shape hardness and surface finish below the separation core 10 (This characteristic is common to all designs in which the downwardly tapering shape of the feeder element allows molding sand to be trapped directly below the feeder sleeve). In addition, the consolidation of the sand also helps absorb some of the shock. It will be understood that, since the base 16 of the separating core 10 Defined the narrowest area in connection with the mold cavity, there is no requirement that the feeder insert 20 a conical cavity or excessively tapered sidewalls, which could reduce its strength. The situation after the stamping will be in 4 shown. The casting will be after removing the mold plate 24 and the pen 22 causes.

Vorteilhafterweise hängt das Speiserelement der vorliegenden Erfindung nicht von der Verwendung eines Federstiftes ab. 5 und 6 veranschaulichen den Trennkern 10, der an einem Speisereinsatz 20a angebracht ist, der an einem stationären Stift 26 montiert ist. Da sich beim Aufstampfen (6) der Einsatz 20a nach unten bewegt und der Stift 26 stationär wird, ist der Einsatz 20a mit einem Loch 28 versehen, innerhalb dessen der Stift 26 aufgenommen wird. Wie gezeigt wird, erstreckt sich das Loch 28 durch die obere Fläche des Einsatzes 20a, obgleich man verstehen wird, dass der Einsatz bei anderen Ausführungen (nicht gezeigt) mit einem Blindloch versehen werden kann (d.h., das Loch erstreckt sich nur teilweise durch den oberen Abschnitt des Speisers, so dass der Steigereinsatzhohlraum eingeschlossen ist). Bei einer weiteren Variante (in 24 gezeigt) wird ein Blindloch in Verbindung mit einem stationären Stift verwendet, wobei der Einsatz so konstruiert ist, dass der Stift beim Aufstampfen die Oberseite des Speisereinsatzes durchsticht, wie in 25 gezeigt (und im DE 19503456 beschrieben) wird, wodurch eine Entlüftung für Formgase gebildet wird, sobald der Stift entfernt wird.Advantageously, the feeder element of the present invention does not depend on the use of a spring pin. 5 and 6 illustrate the separation core 10 holding a feeder sleeve 20a attached to a stationary pen 26 is mounted. Since during stamping ( 6 ) the use 20a moved down and the pen 26 becomes stationary, is the use 20a with a hole 28 provided within which the pin 26 is recorded. As shown, the hole extends 28 through the top surface of the insert 20a although it will be appreciated that the insert may be provided with a blind hole in other embodiments (not shown) (ie, the hole only partially extends through the upper portion of the feeder so as to enclose the riser insert cavity). In another variant (in 24 a blind hole is used in conjunction with a stationary pin, the insert being designed so that the pin punctures the top of the feeder sleeve during tamping as shown in FIG 25 shown (and im DE 19503456 described), whereby a vent for molding gases is formed as soon as the pin is removed.

Mit Bezugnahme auf 7 und 8 weicht der gezeigte Trennkern 30 von dem in 1 veranschaulichten darin ab, dass der Seitenwandbereich 32, der die Basis des Trennkernes 30 definiert, axial ausgerichtet ist und sein Durchmesser im Wesentlichen dem Durchmesser des Stiftes 22, 26 entspricht. Dieser axiale Seitenwandbereich 32 wird ebenfalls verlängert, um eine größere Höhe als die anderen axialen Seitenwandbereiche 12b zu haben, um eine gewisse Tiefe des verdichteten Sandes unterhalb des Trennkernes 30 zu gestatten. Zusätzlich weist der freie Rand des axialen Seitenwandbereiches 32, der die Basis definiert, einen nach innen ausgerichteten ringförmigen Flansch 32a auf, der auf der Formplatte bei Benutzung aufliegt, und der den unteren Rand des Loches verstärkt und die Kontaktfläche bei der Formplatte 24 vergrößert (wobei gesichert wird, dass sich die Basis des Trennkernes 30 unter Kompression nicht nach außen abschrägt), bildet eine definierte Kerbe im Speiserhals, um das Abklopfen zu unterstützen, und sichert, dass das Abklopfen nahe der Gussstückoberfläche erfolgt. Der ringförmige Flansch liefert ebenfalls eine genaue Stelle am Stift, während ein unbehindertes Spiel zwischen ihm und dem axialen Seitenwandbereich 32 gestattet wird. Das wird deutlicher in 7A gesehen, aus der ersehen werden kann, dass nur ein Randkontakt zwischen der Formplatte 24 und dem Trennkern 30 vorhanden ist, wodurch der Platzbedarf des Speiserelementes minimiert wird. Die verbleibenden axialen und radialen Seitenwandbereiche 12a, 12b weisen die gleiche Länge/Höhe auf.With reference to 7 and 8th gives way to the shown separating core 30 from the in 1 illustrated that the sidewall area 32 which is the base of the separation core 30 defined, axially aligned and its diameter is substantially the diameter of the pin 22 . 26 equivalent. This axial sidewall area 32 is also extended to a greater height than the other axial side wall portions 12b to have a certain depth of compacted sand below the separating core 30 to allow. In addition, the free edge of the axial side wall region 32 defining the base, an inwardly directed annular flange 32a on, which rests on the mold plate in use, and which reinforces the lower edge of the hole and the contact surface in the mold plate 24 enlarged (whereby it is ensured that the base of the separation core 30 does not chamfer outwardly under compression), forms a defined notch in the neck of the feeder to aid in tapping and ensures that tapping occurs near the casting surface. The annular flange also provides an accurate location on the pin while allowing unimpeded play between it and the axial sidewall portion 32 is allowed. This becomes clearer in 7A seen from which it can be seen that only one edge contact between the mold plate 24 and the separation core 30 is present, whereby the space requirement of the feeder element is minimized. The remaining axial and radial sidewall areas 12a . 12b have the same length / height.

Die Abklopfstelle ist so nahe am Gussstück, dass es unter bestimmten extremen Umständen möglich sein kann, dass der Trennkern 30 in die Gussstückoberfläche hinein abbricht. Mit Bezugnahme auf 7B kann es daher wünschenswert sein, einen kurzen (etwa 1 mm) Stumpf 36 an der Basis des Stiftes (stationär oder Feder) bereitzustellen, auf dem der Trennkern 30 aufliegt. Das wird zweckmäßigerweise durch Ausbilden der Formplatte 24 mit einem in geeigneter Weise erhabenen Bereich zustande gebracht, auf dem der Stift montiert ist. Alternativ kann der Stumpf in der Form eines Ringes vorliegen, der entweder als Teil der Formplatte 24 an der Basis des Stiftes oder als ein einzelnes Element (beispielsweise eine Unterlegscheibe) ausgebildet ist, die über dem Stift angeordnet wird, bevor der Trennkern 30 auf dem Stift montiert wird.The knock off point is so close to the casting that under certain extreme circumstances, it may be possible for the breaker core 30 breaks off into the casting surface. With reference to 7B Therefore, it may be desirable to have a short (about 1 mm) stump 36 to provide at the base of the pin (stationary or spring) on which the separating core 30 rests. This is conveniently done by forming the mold plate 24 with a suitably raised area on which the pin is mounted. Alternatively, the stump may be in the form of a ring, either as part of the mold plate 24 is formed at the base of the pin or as a single element (for example, a washer) placed over the pin before the separation core 30 is mounted on the pin.

Mit Bezugnahme auf 9 und 10 ist ein weiterer Trennkern 40 in Übereinstimmung mit der Erfindung im Wesentlichen der gleiche wie der, der in 7 und 8 gezeigt wird, außer dass die Seitenwand 42, die die Basis des Trennkernes 40 definiert, kegelstumpfförmig ist, wobei sie sich axial nach außen von der Basis des Trennkernes unter einem Winkel von etwa 20° bis 30° zur Lochachse verjüngt. Die Seitenwand 42 ist mit einem ringförmigen Flansch 42a in der gleichen Weise und für den gleichen Zweck versehen wie die in 7 gezeigte Ausführung. Der Trennkern 40 weist eine Stufe weniger (d.h., einen geringeren axialen und radialen Seitenwandbereich 12a, 12b) auf als der in 7 gezeigte Trennkern 30.With reference to 9 and 10 is another separating core 40 in accordance with the invention, substantially the same as that disclosed in U.S. Pat 7 and 8th is shown, except that the side wall 42 that is the base of the separation core 40 defined, frusto-conical, wherein it tapers axially outwardly from the base of the separation core at an angle of about 20 ° to 30 ° to the hole axis. The side wall 42 is with an annular flange 42a in the same way and for the same purpose as those in 7 shown execution. The separating core 40 has one step less (ie, a smaller axial and radial sidewall area 12a . 12b ) than the one in 7 shown separating core 30 ,

Mit Bezugnahme auf 11 wird ein weiterer Trennkern 50 in Übereinstimmung mit der Erfindung gezeigt. Die grundlegende Konfiguration ist gleich der der vorangehend beschriebenen Ausführung. Die gepresste Metallseitenwand ist abgestuft, um ein Loch 14 von zunehmendem Durchmesser in Richtung des zweiten (Oberseite) Endes 52 des Trennkernes 50 bereitzustellen. Bei dieser Ausführung ist die erste Reihe von Seitenwandbereichen 54 jedoch um etwa 45° zur Lochachse geneigt (d.h., kegelstumpfförmig), so dass sie nach außen relativ zur Basis 56 des Trennkernes 50 auf geweitet werden. Der Winkel α zwischen den Seitenwandbereichen 54 und der Lochachse beträgt ebenfalls 45°. Diese Ausführung weist das bevorzugte charakteristische Merkmal auf, dass die erste Reihe der radialen Seitenwandbereiche 54 die gleiche Länge aufweist wie die axialen Seitenwandbereiche 12b, so dass bei Kompression das Profil des resultierenden verformten Speiserelementes relativ eben (horizontal) ist. Der Trennkern 50 weist nur vier axiale Seitenwandbereiche 54 der ersten Reihe auf. Der Seitenwandbereich 58 der zweiten Reihe 12b endet in der Basis 56 des Trennkernes 50 und ist bedeutend länger als die äußeren Seitenwandbereiche 12b der zweiten Reihe.With reference to 11 becomes another separating core 50 shown in accordance with the invention. The basic configuration is the same as that described above. The pressed metal side wall is stepped to a hole 14 of increasing diameter towards the second (top) end 52 of the separating core 50 provide. In this embodiment, the first series of sidewall areas 54 however, inclined at about 45 ° to the hole axis (ie, frusto-conical) so that they are outward relative to the base 56 of the separating core 50 to be widened. The angle α between the sidewall areas 54 and the hole axis is also 45 °. This embodiment has the preferred feature that the first row of radial sidewall regions 54 the same length as the axial side wall portions 12b such that upon compression, the profile of the resulting deformed feeder element is relatively flat (horizontal). The separating core 50 has only four axial sidewall areas 54 the first row. The sidewall area 58 the second row 12b ends in the base 56 of the separating core 50 and is significantly longer than the outer sidewall areas 12b the second row.

Mit Bezugnahme auf 12 und 13 wird ein weiterer Trennkern 60 gezeigt. Der Trennkern 60 weist ein kegelstumpfförmiges Loch 62 auf, das durch eine Metallseitenwand 64 von im Wesentlichen gleichmäßiger Dicke definiert wird, wobei in einer äußeren Fläche davon drei gegenseitig beabstandete konzentrische Nuten 66 vorhanden sind (in diesem Fall durch maschinelle Bearbeitung). Die Nuten 66 führen Schwachstellen in die Seitenwand 64 ein, die vorhersagbar bei Kompression versagen (13). Bei Varianten dieser Ausführung (nicht gezeigt) wird eine Reihe von einzelnen Kerben bereitgestellt. Alternativ ist die Seitenwand mit abwechselnden relativ dicken und relativ dünnen Bereichen ausgebildet.With reference to 12 and 13 becomes another separating core 60 shown. The separating core 60 has a frusto-conical hole 62 on through a metal sidewall 64 is defined of substantially uniform thickness, wherein in an outer surface thereof three mutually spaced concentric grooves 66 are present (in this case by machine processing). The grooves 66 cause weak spots in the sidewall 64 which predictably fail in compression ( 13 ). Variants of this embodiment (not shown) provide a series of individual notches. Alternatively, the sidewall is formed with alternating relatively thick and relatively thin regions.

Ein noch weiterer Trennkern in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird in 14 und 15 gezeigt. Der Trennkern 70 ist ein dünnes Seitenwandstahlpressteil. Von seiner Basis weist die Seitenwand einen nach außen aufgeweiteten ersten Bereich 72a, einen rohrförmigen, axial ausgerichteten zweiten Bereich 72b mit kreisförmigem Querschnitt und einen dritten sich radial nach außen erstreckenden Bereich 72c auf, wobei der dritte Bereich 72c als eine Auflage für einen Speisereinsatz 20 bei Benutzung dient. Bei Kompression fällt der Trennkern 70 in einer vorhersagbaren Weise zusammen (15), wobei der Innenwinkel zwischen dem ersten und zweiten Seitenwandbereich 72a, 72b kleiner wird.Yet another separation core in accordance with the present invention is disclosed in U.S. Pat 14 and 15 shown. The separating core 70 is a thin side wall steel press. From its base, the side wall has a first expanded area to the outside 72a a tubular, axially aligned second region 72b with a circular cross-section and a third radially outwardly extending region 72c on, the third area 72c as a support for a feeder insert 20 when used. When compressed, the separating core falls 70 in a predictable way together ( 15 ), wherein the internal angle between the first and second side wall portion 72a . 72b gets smaller.

Es wird verstanden werden, dass es viele mögliche Trennkerne mit unterschiedlichen Kombinationen von ausgerichteten Seitenwandbereichen gibt. Mit Bezugnahme auf 16 ist der veranschaulichte Trennkern 80 dem gleich, der in 11 veranschaulicht wird. In diesem speziellen Fall wechselt sich eine Reihe von radial ausgerichteten (horizontalen) Seitenwandbereichen 82 mit einer Reihe von axial geneigten Seitenwandbereichen 84 ab. Mit Bezugnahme auf 17 und 18 weist der Trennkern 90 eine Zickzackkonfiguration auf, die durch eine erste Reihe von nach außen axial geneigten Seitenwandbereichen 92 gebildet wird, die sich mit einer Reihe von nach innen axial geneigten Seitenwandbereichen 94 abwechselt, wobei sie nach innen und nach außen von der Basis nach oben definiert werden. Bei dieser Ausführung ist der Trennkern am Stift 22 unabhängig vom Einsatz 20 montiert, der auf dem Trennkern aufliegt, aber nicht daran gesichert ist. Bei einer Abwandlung (nicht gezeigt) definiert eine obere radiale Fläche die Oberseite des Trennkernes und liefert eine Auflagefläche für den Einsatz, der vorher am Trennkern zum Haften gebracht werden kann, wenn erforderlich.It will be understood that there are many possible split cores with different combinations of aligned sidewall regions. With reference to 16 is the illustrated separation core 80 the same, who in 11 is illustrated. In this particular case, a series of radially aligned (horizontal) sidewall areas alternate 82 with a series of axially inclined side wall portions 84 from. With reference to 17 and 18 points the separating core 90 a zigzag configuration defined by a first series of outwardly axially inclined sidewall regions 92 formed with a series of inwardly axially inclined side wall portions 94 alternately, being defined inwardly and outwardly from the base upwards. In this embodiment, the separating core is on the pin 22 regardless of use 20 mounted, which rests on the separation core, but is not secured to it. In a modification (not shown), an upper radial surface defines the top of the separation core and provides a bearing surface for the insert which may be previously adhered to the separation core, as required.

Mit Bezugnahme auf 19 und 20 wird ein weiterer Trennkern 100 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Trennkern 100 besteht einfach aus einer rohrförmigen Gummihülle, die eine Gleitpassung auf dem Stift 22 aufweist, und die eine Auflage für den Einsatz 20 liefert. Beim Aufstampfen wird die Hülle axial zusammengedrückt (20).With reference to 19 and 20 becomes another separating core 100 shown in accordance with the present invention. The separating core 100 simply consists of a tubular rubber sleeve that has a slip fit on the pin 22 has, and the one edition for use 20 supplies. When stamping, the shell is compressed axially ( 20 ).

VERSUCHSBEISPIELEEXPERIMENTAL EXAMPLES

Eine Prüfung wurde auf einer großtechnischen Kunkel-Wagner Hochdruckformanlage Nr. 09-2958 mit einem Aufstampfdruck von 300 Tonnen und Formkastenabmessungen von 1375 × 975 × 390/390 mm durchgeführt. Das Formmedium war ein tongebundenes Nassgusssandsystem. Die Gussstücke waren Mittelgetriebegehäuse in Kugelgraphitguss (Gusseisen mit Kugelgraphit) für Kraftfahrzeugzwecke.A exam was on a large scale Kunkel-Wagner High Pressure Molding Line No. 09-2958 with a ramming pressure of 300 tons and molding box dimensions of 1375 × 975 × 390/390 mm performed. The molding medium was a clay wet sand casting system. The castings were Means gear case In ductile iron (spheroidal graphite cast iron) for automotive use.

VERGLEICHSBEISPIEL 1COMPARATIVE EXAMPLE 1

Ein FEEDEX HD-VS159 Speisereinsatz (schnellentzündend, sehr exotherm und druckbeständig), der an einem geeigneten Quarzsandtrennkern (10Q) befestigt ist, wurde direkt auf der Formplatte mit einem stationären Stift montiert, um die Trennkern/Speisereinsatz-Anordnung auf der Formplatte vor dem Formen anzuordnen. Obgleich die Abklopfstelle wiederholbar und in der Nähe der Gussstückoberfläche war, war eine Beschädigung (hauptsächlich Rissbildung) infolge des Formdruckes bei einer Anzahl von Trennkernen und den Einsätzen sichtbar.A FEEDEX HD-VS159 (Fast Igniting, Very Exothermic and Pressure Resistant) feeder mounted on a suitable quartz sand separator core (10Q) was mounted directly on the mold plate with a stationary pin to secure the separator core / feeder assembly to the mold to arrange plate before molding. Although the buffing point was repeatable and close to the casting surface, damage (primarily cracking) due to molding pressure was evident in a number of parting cores and inserts.

VERGLEICHSBEISPIEL 2COMPARATIVE EXAMPLE 2

Ein FEEDEX HD-VS159 Speisereinsatz (schnellentzündend, sehr exotherm und druckbeständig), der an einem geeigneten Positionierelementkern (50HD) befestigt ist, wurde wie beim Vergleichsbeispiel 1 verwendet, aber in diesem Fall wurde ein Federstift für das Montieren der Positionierelementkern/Speisereinsatz-Anordnung am und über der Formplatte vor dem Formen verwendet. Beim Formen drückte der Druck die Positionierelementkern/Speisereinsatz-Anordnung und den Federstift nach unten, und der Formsand strömte darunter und wurde unterhalb des Positionierelementkernes verdichtet. Beim Trennkern oder dem Einsatz wurde nach dem Formen keine sichtbare Beschädigung beobachtet. Die Abklopfstelle war jedoch nicht wiederholbar (infolge der Abmessungen und des Profils der Basis der Federstifte), und in bestimmten Fällen wäre ein Putzen der Stumpfe von Hand erforderlich, was zu den Herstellungskosten des Gussstückes hinzukommt.One FEEDEX HD-VS159 Feeding insert (fast-firing, very exothermic and pressure-resistant), the attached to a suitable positioning element core (50HD), was used as in Comparative Example 1, but in this case became a spring pin for assembling the positioning element core / feeder assembly on and above the Mold plate used before molding. When molding pressed the Pressure the positioning element core / feeder assembly and the Spring pin down, and the molding sand flowed underneath and was below of the positioning element core compressed. At the separation core or the Insert no visible damage was observed after molding. However, the knock off point was not repeatable (due to dimensions and the profile of the base of the spring pins), and in certain cases would be a brushing the blunt by hand required, leading to the manufacturing cost of the casting come in addition.

BEISPIEL 1aEXAMPLE 1a

Der Trennkern aus 1 (axiale Länge 30 mm, minimaler Durchmesser 30 mm, maximaler Durchmesser 82 mm entsprechend dem Außendurchmesser der Basis des Einsatzes), hergestellt aus 0,5 mm Stahl, befestigt an einem exothermen FEEDEX HD-VS159 Einsatz, wurde an entweder einem stationären Stift oder einem Federstift montiert. Nach dem Formen wurde am Speisereinsatz keine sichtbare Beschädigung beobachtet, und es wurde beobachtet, dass eine ausgezeichnete Sandverdichtung der Form in dem Bereich direkt unterhalb des Trennkernes zu verzeichnen war. Die Abklopfstelle war wiederholbar und in der Nähe der Gussstückoberfläche. In bestimmten Fällen fielen das restliche Speisermetall und der Trennkern tatsächlich während des Rüttelns des Gussstückes aus der Nassgusssandform ab, wodurch die Notwendigkeit eines Abklopfschrittes verhindert wird. Es gab keine Oberflächendefekte am Gussstück und keine nachteiligen Begleiterscheinungen, wenn der Stahltrennkern in direktem Kontakt mit der Oberfläche des Gusseisenstückes ist.The separating core off 1 (axial length 30 mm, minimum diameter 30 mm, maximum diameter 82 mm corresponding to the outer diameter of the base of the insert), made of 0.5 mm steel, attached to an exothermic FEEDEX HD-VS159 insert, was attached to either a stationary pin or a Spring pin mounted. After forming, no visible damage was observed on the feeder insert, and it was observed that excellent sand compaction of the shape occurred in the area directly below the separation core. The knock off point was repeatable and near the casting surface. In some cases, the residual feeder metal and separator core actually fell out of the wet cast sand mold during the vibratory casting of the casting, thereby preventing the need for a knock-off step. There were no surface defects on the casting and no adverse concomitants when the steel separator core was in direct contact with the surface of the cast iron piece.

BEISPIEL 1bEXAMPLE 1b

Ein weiterer Versuch wurde mit einem Trennkern aus 7 (axiale Länge 33 mm, minimaler Durchmesser 20 mm, maximaler Durchmesser 82 mm entsprechend dem Außendurchmesser der Basis des Einsatzes) durchgeführt, hergestellt aus 0,5 mm Stahl, an einem exothermen FEEDEX HD-VS159 Einsatz befestigt. Dieser wurde für eine andere Modellkonstruktion des Getriebegehäusegussstückes mit einem stärker profilierten und ungleichmäßigen Profil zum Gussstück beim vorhergehenden Beispiel verwendet und wurde gleichermaßen auf entweder einem stationären Stift oder einem Federstift montiert. Das Abklopfen war wiederum ausgezeichnet, da eine Sandverdichtung der Form im Bereich direkt unterhalb des Trennkernes zu verzeichnen war. Die Verwendung dieses Trennkernes (verglichen mit dem beim Beispiel 1a) lieferte die nützliche Gelegenheit für einen geringeren Platzbedarf und eine reduzierte Kontaktfläche des Speiserelementes mit der Gussstückoberfläche.Another attempt was made with a separating core 7 (axial length 33 mm, minimum diameter 20 mm, maximum diameter 82 mm corresponding to the outer diameter of the base of the insert), made of 0.5 mm steel, attached to an exothermic FEEDEX HD-VS159 insert. This was used for a different model construction of the gearbox casting with a more profiled and uneven profile to the casting in the previous example and was equally mounted on either a stationary pin or a spring pin. The tapping was again excellent, as there was a sand compaction of the shape in the area directly below the separation core. The use of this separation core (compared to that in Example 1a) provided the useful opportunity for less space and reduced contact area of the feeder element with the casting surface.

BEISPIEL 1cEXAMPLE 1c

Ein dritter Versuch wurde mit einem Trennkern aus 9 (axiale Länge 28 mm, maximaler Durchmesser 82 mm entsprechend dem Außendurchmesser der Basis des Einsatzes und der Seitenwand 42, die sich axial nach außen von der Basis unter einem Winkel von 18° zur Lochachse verjüngt) durchgeführt, hergestellt aus 0,5 mm Stahl, an einem exothermen FEEDEX HD-VS159 Einsatz befestigt. Dieser wurde für eine Anzahl von unterschiedlichen Konstruktionen von Getriebegehäusegussstücken verwendet, einschließlich jener, die bei den Beispielen 1a und 1b verwendet werden. Die Trennkern/Speisereinsatz-Anordnung wurde auf entweder einem stationären Stift oder einem Federstift montiert. Die Kombination der verjüngten Seitenwand 42 und des ringförmigen Flansches 42a an der Basis des Trennkernes führte zu einer stark definierten Kerbe und Kegeligkeit beim Speiserhals, was zu einem ausgezeichneten Abklopfen des Speiserkopfes, der sehr konsistent und reproduzierbar war, sehr nahe an der Gussstückoberfläche führt und daher eine minimale maschinelle Bearbeitung der Stumpfe erfordert, um das fertige Gussstück herzustellen.A third attempt was made with a separating core 9 (axial length 28 mm, maximum diameter 82 mm corresponding to the outer diameter of the base of the insert and the side wall 42 , which tapers axially outwardly from the base at an angle of 18 ° to the hole axis), made of 0.5 mm steel, attached to an exothermic FEEDEX HD-VS159 insert. This has been used for a number of different gearbox casting designs, including those described in the examples 1a and 1b be used. The breaker core / feeder assembly was mounted on either a stationary pin or a spring pin. The combination of the tapered sidewall 42 and the annular flange 42a at the base of the separation core resulted in a highly defined notch and taper at the neck of the feeder, resulting in excellent tapping of the feeder head, which was very consistent and reproducible, very close to the casting surface and therefore requires minimal machining of the dies to complete the finished Casting produce.

BEISPIEL 2 – UNTERSUCHUNG DER DRUCKFESTIGKEIT UND SEITENWANDKONFIGURATIONEXAMPLE 2 - INVESTIGATION THE PRESSURE STRENGTH AND SIDE WALL CONFIGURATION

Trennkerne wurden geprüft, indem sie zwischen zwei parallelen Platten eines Hounsfield-Kompressionsfestigkeitsprüfgerätes aufgelegt wurden. Die untere Platte war stationär, wohingegen die obere Platte mittels eines mechanischen Schraubengewindemechanismus nach unten mit einer konstanten Geschwindigkeit von 30 mm pro Minute bewegt wurde, und es wurden grafische Darstellungen der angewandten Kraft über der Plattenverschiebung aufgezeichnet.separation core have been checked, by placing it between two parallel plates of a Hounsfield compression tester were. The lower plate was stationary, whereas the upper plate downwards by means of a mechanical screw thread mechanism moved at a constant speed of 30 mm per minute and graphs of the applied force were taken over the Record shift recorded.

Die geprüften Trennkerne zeigten die in 11 gezeigte grundlegende Konfiguration (wobei die Seitenwandbereiche 12b und 54 5 mm betragen, der Seitenwandbereich 58 8 mm beträgt und ein Loch definiert wird, das sich von 18 bis 25 mm bewegt, und wobei der maximale Durchmesser der Oberseite 52 des Trennkernes 65 mm beträgt). Insgesamt wurden zehn unterschiedliche Trennkerne geprüft, wobei die einzigen Unterschiede zwischen den Kernen der Winkel α, der von 45 bis 90° in 5° Intervallen variiert wurde, und die Länge des oberen äußeren Seitenwandbereiches sind, die so reguliert wurde, dass der maximale Durchmesser der Oberseite 52 des Trennkernes 65 mm für alle Trennkerne betrug. Die Metalldicke der Metalltrennkerne betrug 0,6 mm.The tested separating cores showed the in 11 shown basic configuration (where the sidewall areas 12b and 54 5 mm, the sidewall area 58 8 mm and defines a hole that moves from 18 to 25 mm, and the maximum diameter of the top 52 the separation core is 65 mm). A total of ten different split cores were tested, with the only differences between the cores being the angles α varied from 45 to 90 ° at 5 ° intervals and the length of the upper outer sidewall region being regulated so that the maximum diameter of the top 52 of the separating core was 65 mm for all separating cores. The metal thickness of the metal cores was 0.6 mm.

Mit Bezugnahme auf 21 wird die Kraft über der Plattenverschiebung für einen Trennkern mit α = 50° grafisch dargestellt. Es wird bemerkt werden, dass, während die Kraft erhöht wird, eine minimale Kompression (in Verbindung mit der natürlichen Biegsamkeit in seinem unbenutzten und nicht gequetschten Zustand) des Trennkernes zu verzeichnen ist, bis eine kritische Kraft angewandt wird (Punkt A), worauf man sich hierin als die anfängliche Druckfestigkeit bezieht, wonach die Kompression schnell bei einer niedrigeren Belastung fortschreitet, wobei der Punkt B die minimale Kraftmessung kennzeichnet, nachdem die anfängliche Druckfestigkeit auftritt. Eine weitere Kompression tritt auf, und die Kraft nimmt bis zu einem Maximum zu (maximale Druckfestigkeit, Punkt C). Wenn der Kern seine maximale Verschiebung (Punkt D) erreicht hat oder in dessen Nähe ist, nimmt die Kraft schnell außermaßstäblich an dem Punkt zu, wo physikalisch keine weitere Verschiebung möglich ist (Punkt E).With reference to 21 the force over the plate displacement for a separating core with α = 50 ° is graphically represented. It will be noted that as the force is increased there will be minimal compression (in conjunction with the natural flexibility in its unused and uncompressed state) of the separation core until a critical force is applied (point A) herein referred to as the initial compressive strength, whereupon the compression progresses rapidly at a lower load, the point B indicating the minimum force measurement after the initial compressive strength occurs. Further compression occurs and the force increases up to a maximum (maximum compressive strength, point C). When the core has reached or is near its maximum displacement (point D), the force rapidly increases off-center to the point where physically no further displacement is possible (point E).

Die anfänglichen Druckfestigkeiten, minimalen Kraftmessungen und maximalen Druckfestigkeiten werden grafisch in 22 für alle zehn Trennkerne dargestellt. Indealerweise sollte die anfängliche Druckfestigkeit niedriger sein als 3000 N. Wenn die anfängliche Druckfestigkeit zu hoch ist, dann kann der Formdruck ein Versagen des Speisereinsatzes bewirken, bevor der Trennkern eine Möglichkeit zum Zusammendrücken hat. Ein ideales Profil wäre eine lineare grafische Darstellung von der anfänglichen Druckfestigkeit bis zur maximalen Druckfestigkeit; daher wäre die minimale Kraftmessung (Punkt B) idealerweise sehr nahe bei der minimalen Druckfestigkeit. Die ideale maximale Druckfestigkeit ist von der Anwendung sehr stark abhängig, für die der Trennkern vorgesehen ist. Wenn sehr hohe Formdrücke angewandt werden sollen, dann wäre eine höhere maximale Druckfestigkeit wünschenswerter als für einen Trennkern, der bei einer niedrigeren Formdruckanwendung eingesetzt wird.The initial compressive strengths, minimum force measurements and maximum compressive strengths are graphically demonstrated in 22 represented for all ten separating cores. The initial compressive strength should, of course, be lower than 3000 N. If the initial compressive strength is too high, then the forming pressure can cause failure of the feeder sleeve before the breaker core has a chance to collapse. An ideal profile would be a linear plot from initial compressive strength to maximum compressive strength; therefore, the minimum force measurement (point B) would ideally be very close to the minimum compressive strength. The ideal maximum compressive strength depends very much on the application for which the separating core is intended. If very high molding pressures are to be used, then a higher maximum compressive strength would be more desirable than for a separator core used in a lower molding pressure application.

BEISPIEL 3 – UNTERSUCHUNG DER DRUCKFESTIGKEIT UND DER SEITENWANDDICKEEXAMPLE 3 - Investigation THE PRESSURE STRENGTH AND SIDE WALL THICKNESS

Um den Einfluss der Metalldicke auf die Druckfestigkeitsparameter zu untersuchen, wurden weitere Trennkerne hergestellt und wie beim Beispiel 2 geprüft. Die Trennkerne waren identisch mit jenen, die beim Beispiel 1b verwendet werden (axiale Länge 33 mm, minimaler Durchmesser 20 mm, maximaler Durchmesser 82 mm entsprechend dem Außendurchmesser der Basis des Einsatzes). Die Stahldicke betrug 0,5, 0,6 oder 0,8 mm (entsprechend 10, 12 und 16 der ringförmigen Dicke der Seitenwand 12a). Die grafischen Darstellungen der Kraft über der Verschiebung werden in 23 gezeigt, woraus man ersehen kann, dass die anfängliche Druckfestigkeit (Punkte A) mit der Metalldicke zunimmt, wie die Differenz zwischen der minimalen Kraft (Punkte B) und der anfänglichen Druckfestigkeit. Wenn das Metall relativ zur ringförmigen Dicke des Seitenwandbereiches 12a zu dick ist, dann ist die anfängliche Druckfestigkeit unakzeptabel hoch. Wenn das Metall zu dünn ist, dann ist die Druckfestigkeit unakzeptabel niedrig.In order to investigate the influence of the metal thickness on the compressive strength parameters, further separating cores were produced and tested as in Example 2. The separation cores were identical to those used in Example 1b (axial length 33 mm, minimum diameter 20 mm, maximum diameter 82 mm corresponding to the outside diameter of the base of the insert). The steel thickness was 0.5, 0.6 or 0.8 mm (corresponding to 10, 12 and 16 of the annular thickness of the sidewall 12a ). The graphs of force over the shift are in 23 from which it can be seen that the initial compressive strength (points A) increases with metal thickness, such as the difference between the minimum force (point B) and the initial compressive strength. When the metal is relative to the annular thickness of the sidewall region 12a is too thick, then the initial compressive strength is unacceptably high. If the metal is too thin, the compressive strength is unacceptably low.

Aus der Betrachtung der Beispiele 2 und 3 wird verstanden werden, dass durch Verändern der Geometrie des Trennkernes und der Dicke des Trennkernmaterials die drei Hauptparameter (anfängliche Druckfestigkeit, minimale Kraft und maximale Druckfestigkeit) auf die spezielle Anwendung zugeschnitten werden können, die für den Trennkern gedacht ist.Out Considering Examples 2 and 3, it will be understood that by changing the geometry of the separation core and the thickness of the separation core material the three main parameters (initial Compressive strength, minimum force and maximum compressive strength) the specific application that is intended for the separation core can be tailored.

Claims (25)

Speiserelement zur Verwendung beim Metallgießen, wobei besagtes Speiserelement (10) ein erstes Ende (16) zur Montage auf ein Formmodell, ein gegenüberliegendes zweites Ende (18) zur Aufnahme eines Speisereinsatzes (20) und ein durch eine Seitenwand (12) definiertes Loch (14) zwischen dem ersten (16) und zweiten Ende (18) hat, wobei besagtes Speiserelement (10) bei Verwendung kompressibel ist, wodurch der Abstand zwischen dem besagten ersten und zweiten Ende verringert wird.Feeder element for use in metal casting, wherein said feeder element ( 10 ) a first end ( 16 ) for mounting on a mold model, an opposite second end ( 18 ) for receiving a feeder insert ( 20 ) and through a side wall ( 12 ) defined hole ( 14 ) between the first ( 16 ) and second end ( 18 ), wherein said feeder element ( 10 ) is compressible in use, thereby reducing the distance between said first and second ends. Speiserelement nach Anspruch 1, das aus einem Metall hergestellt wird, das unter Stahl, Aluminium, Aluminiumlegierungen und Messing ausgewählt wird.A feeder element according to claim 1, which is made of a metal produced under steel, aluminum, aluminum alloys and brass is selected. Speiserelement nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Speiserelement aus Stahl besteht.A feeder element according to claim 1 or 2, wherein the Feeder element made of steel. Speiserelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die anfängliche Druckfestigkeit nicht mehr als 5000 N beträgt.Feeder element according to one of claims 1 to 3, the initial Compressive strength is not more than 5000 N. Speiserelement nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die anfängliche Druckfestigkeit mindestens 500 N beträgt.Feeder element according to any preceding claim, being the initial one Compressive strength is at least 500 N. Speiserelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Druckfestigkeit mindestens 500 N und nicht mehr als 3000 N beträgt.Feeder element according to one of claims 1 to 5, in which the compressive strength is at least 500 N and not more than 3000 N. Speiserelement nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die besagte Kompression nicht reversibel ist.Feeder element according to any preceding claim, wherein said compression is not reversible. Speiserelement nach einem der vorhergehenden Anspruch, wobei die Kompression durch die Verformung eines nicht spröden Materials erreicht wird.Feeder element according to one of the preceding claims, the compression being due to the deformation of a non-brittle material is reached. Speiserelement nach einem der vorhergehenden Anspruch, wobei das Speiserelement eine abgestufte Seitenwand hat, die aus einer ersten Reihe von Seitenwandregionen in Form von Ringen mit zunehmendem Durchmesser, die mit einer zweiten Reihe von Seitenwandregionen verbunden und integral geformt sind, besteht.Feeder element according to one of the preceding claims, wherein the feeder element has a stepped side wall made of a first series of sidewall regions in the form of rings increasing diameter, with a second set of sidewall regions connected and integrally molded, consists. Speiserelement nach Anspruch 9, bei dem die Dicke der Seitenwandregionen 0,4 bis 1,5 mm beträgt.A feeder element according to claim 9, wherein the thickness the sidewall regions is 0.4 to 1.5 mm. Speiserelement nach Anspruch 9 oder 10, wobei besagte Ringe rund sind.A feeder element according to claim 9 or 10, wherein said Rings are round. Speiserelement nach Anspruch 9 oder 11, wobei besagte Ringe planar sind.A feeder element according to claim 9 or 11, wherein said Rings are planar. Speiserelement nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei die Seitenwandregionen substanzielle gleichmäßige Dicke aufweisen, so dass der Durchmesser des Loches des Speiserelements vom ersten Ende zum zweiten Ende des Speiserelements zunimmt.Feeder element according to one of claims 9 to 12, wherein the sidewall regions have substantial uniform thickness have, so that the diameter of the hole of the feeder element increases from the first end to the second end of the feeder element. Speiserelement nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei die zweite Reihe von Seitenwandregionen ringförmig ist.Feeder element according to one of claims 9 to 13, wherein the second series of sidewall regions is annular. Speiserelement nach einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei der zwischen der Lochachse und der ersten Seitenwandregion definierte Winkel etwa 55 bis 90° beträgt.Feeder element according to one of claims 9 to 14, wherein the between the hole axis and the first sidewall region defined angle is about 55 to 90 °. Speiserelement nach einem der Ansprüche 9 bis 15, bei dem die erste und die zweite Reihe des Speiserelements durch eine Seitenwandregion der Seitenwandregion mit einer größeren Länge als die anderen Seitenwandregionen der zweiten Reihe definiert wird.Feeder element according to one of claims 9 to 15, wherein the first and the second row of the feeder element by a sidewall region of the sidewall region having a greater length than the other sidewall regions of the second row is defined. Speiserelement nach einem der Ansprüche 9 bis 16, wobei die das erste Ende des Speiserelements definierende Seitenwandregion im Winkel 5 bis 30° zur Lochachse geneigt ist.Feeder element according to one of claims 9 to 16, wherein the sidewall region defining the first end of the feeder element at an angle of 5 to 30 ° to the Hole axis is inclined. Speiserelement nach einem der Ansprüche 9 bis 17, wobei die Dicke der Seitenwandregionen etwa 4 bis 24% des Abstands zwischen den Innen- und Außendurchmessern der ersten Seitenwandregionen beträgt.Feeder element according to one of claims 9 to 17, wherein the thickness of the sidewall regions about 4 to 24% of the distance between the inside and outside diameters the first sidewall regions. Speiserelement nach Anspruch 18, wobei eine freie Kante der Seitenwandregion, die das erste Ende des Speiserelements definiert, eine(n) nach innen gerichtete(n) ringförmige(n) Flansch bzw. Wulst aufweist.A feeder element according to claim 18, wherein a free Edge of the sidewall region, which is the first end of the feeder element defines an inwardly directed annular (s) Has flange or bead. Speiserelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Seitenwand des Speiserelements mit einer oder mehreren Schwachstelle(n) versehen ist, zu deren Verformung oder Abscherung es bei Verwendung bei einer vorbestimmten Last kommt.Feeder element according to one of claims 1 to 8, wherein the side wall of the feeder element with one or more Weak point (s) is provided for their deformation or shearing it comes in use at a predetermined load. Speiserelement nach Anspruch 20, wobei die Seitenwand mit mindestens einer Region mit verringerter Dicke, die sich bei einer vorbestimmten Last verformt, versehen ist.The feeder element of claim 20, wherein the sidewall with at least one region of reduced thickness at deformed a predetermined load is provided. Speiserelement nach Anspruch 20 oder 21, wobei die Seitenwand mit einer oder mehreren Knickstelle(ii), Biegung(en), Wellung(en) oder sonstigen Konturen versehen ist, die Verformung der Seitenwand bei eines vorbestimmten Last bewirkt bzw. bewirken.Feeder element according to claim 20 or 21, wherein the Sidewall with one or more kinks (ii), bend (s), Wavy (s) or other contours is provided, the deformation the side wall at a predetermined load causes or effect. Speiserelement nach einem der Ansprüche 20 bis 22, wobei das Loch kegelstumpfförmig ist und von einer Seitenwand, die mindestens eine Umfangsnut aufweist, begrenzt wird.Feeder element according to one of claims 20 to 22, wherein the hole frustoconical is and of a side wall having at least one circumferential groove, is limited. Speisersystem für das Metallgießen, bestehend aus einem Speiserelement im Einklang mit beliebigen der Ansprüche 1 bis 23 und einem daran gesicherten Speisereinsatz.Feeder system for metal casting, consisting of a feeder element in accordance with any one of claims 1 to 23 and a secured feeder insert. Speisersystem im Einklang mit Anspruch 24, bei dem der Speisereinsatz durch Klebstoff oder als Schiebepassung am Speiserelement oder durch Formen des Einsatzes um einen Teil des Speiserelements herum gesichert ist.A feeder system in accordance with claim 24, wherein the feeder insert by adhesive or as a push fit on the feeder element or by molding the insert around a portion of the feeder element is secured around.