DE202022105722U1

DE202022105722U1 - Feeder with moveable spout

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Publication number: DE202022105722U1
Application number: DE202022105722.2U
Authority: DE
Original assignee: ASK Chemicals GmbH
Current assignee: ASK Chemicals GmbH
Priority date: 2022-10-11
Filing date: 2022-10-11
Publication date: 2022-11-04
Anticipated expiration: 2032-10-12
Also published as: WO2024079189A1

Abstract

Speiser zur Verwendung beim Metallguss umfassend zumindest:
einen Speiserkörper (1) mit einem Speiserhohlraum (5) und
eine Tülle (2) zur Verbindung einer Gießform mit dem Speiserhohlraum (5) des Speiserkörpers (1) über eine Speiseröffnung (8),
wobei die Tülle (1) von einem Rohrkörper gebildet wird und der Rohrkörper einen ersten Endbereich mit einem Auslauf (30) und einen dem ersten Endbereich gegenüberliegenden zweiten Endbereich aufweist, wobei der erste Endbereich zu der Gießform hin über den Auslauf (30) verbindet und der zweite Endbereich zum Speiserhohlraum (5) des Speiserkörpers (1) verbindet, wobei der erste Endbereich einen Verjüngungsbereich (10) aufweist und der Verjüngungsbereich (10) sich zum Auslauf (30) hin verjüngt,
wobei die Tülle (1) in der Speiseröffnung (8) des Speiserkörper (1) beweglich angeordnet ist und mit dem zweiten Endbereich zumindest teilweise in den Speiserkörper hineinschiebbar ist, und
der Speiser weiter kennzeichnet ist durch eines oder beide der nachfolgenden Merkmale:
(A) der Verjüngungsbereich (10) weist Zonen auf, umfassend zumindest eine erste Nutzone (28) mit einer Nut (18) und benachbart hierzu zumindest eine Wulstzone (27) mit einem Wulst (17), so dass sich im Verjüngungsbereich (10) orthogonal zur Tüllenachse (12) in Richtung von dem Hohlraum (5) des Speiserkörpers (1) zum Auslauf (30) hin eine Abfolge von Flächen ergibt, wobei sich die Flächen in der ersten Nutzone (28) verkleinern und sich die Flächen im Übergang von der ersten Nutzone (18) zur Wulstzone (27) zur Ausbildung eines sich nach außen wölbenden Wulstes (17) zunächst vergrößern und wenn der Wulst (17) abklingt wieder verkleinern; und/oder
(B) der Verjüngungsbereich (10) weist am Auslauf (30) eine nach innen umgeformte umlaufende Lippe (26) auf.

Feeder for use in metal casting comprising at least:
a feeder body (1) having a feeder cavity (5) and
a spout (2) for connecting a casting mold to the feeder cavity (5) of the feeder body (1) via a feeder opening (8),
wherein the spout (1) is formed by a tubular body and the tubular body has a first end region with an outlet (30) and a second end region opposite the first end region, the first end region connecting to the casting mold via the outlet (30) and the connects the second end area to the feeder cavity (5) of the feeder body (1), the first end area having a tapering area (10) and the tapering area (10) tapering towards the outlet (30),
wherein the spout (1) is movably arranged in the feeder opening (8) of the feeder body (1) and can be pushed at least partially into the feeder body with the second end region, and
the feeder is further characterized by one or both of the following features:
(A) the tapering area (10) has zones comprising at least a first useful zone (28) with a groove (18) and adjacent thereto at least one bead zone (27) with a bead (17), so that in the tapering area (10) orthogonal to the spout axis (12) in the direction from the cavity (5) of the feeder body (1) to the outlet (30) there is a sequence of surfaces, with the surfaces in the first useful zone (28) decreasing and the surfaces in the transition from the first useful zone (18) to the bulge zone (27) for the formation of an outwardly bulging bulge (17) initially enlarge and when the bulge (17) subsides decrease again; and or
(B) the taper portion (10) has an inwardly formed circumferential lip (26) at the outlet (30).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Speiser umfassend einen Speiserkörper mit einer beweglichen Tülle, wobei der Speiserkörper eine Speiseröffnung für das durchtretende flüssige Metall aufweist und in der Speiseröffnung die Tülle vorgesehen ist. Die Tülle verjüngt sich am vom Speiserkörper abgewandten Ende und weist im Verjüngungsbereich zumindest einen umlaufenden Wulst und/oder am Ende des Verjüngungsbereichs, d.h. im Auslauf, eine nach innen umgestülpte umlaufende Lippe auf. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine Anordnung umfassend den Speiser, eine Modellplatte und einen Zentrierdorn der durch die Tülle geführt ist, und die Verwendung des Speisers bzw. der Anordnung für den Metallguss.The present invention relates to a feeder comprising a feeder body with a movable spout, the feeder body having a feeder opening for the liquid metal to pass through and the spout being provided in the feeder opening. The spout tapers at the end facing away from the feeder body and has at least one peripheral bead in the tapered area and/or at the end of the tapered area, i.e. in the outlet, an inverted peripheral lip. In addition, the present invention relates to an arrangement comprising the feeder, a model plate and a centering mandrel which is guided through the socket, and the use of the feeder or the arrangement for metal casting.

Stand der TechnikState of the art

Speiser, auch Speisereinsätze oder Riser genannt, werden beim Gießen von Metallen in Gießformen eingesetzt. Die Speiser weisen üblicherweise einen für die Aufnahme der Metallschmelze vorgesehenen Speiserhohlraum auf. Der Speiser wird vom zum Herstellen der Gießform verwendeten Formmaterial umgeben, das die Gießform bildet. Der zur Aufnahme des flüssigen Metalls vorgesehene Gussraum innerhalb der Gießform weist einen Durchlass zum Speiserhohlraum auf, in welchen dann während des Gießprozesses eine Teilmenge des in die Gießform eingefüllten flüssigen Metalls eintritt. Die dann in den Speiser aufgestiegene Metallschmelze baut einen metallostatischen Druck auf und soll beim Erstarrungsvorgang des Gussteils, der mit einer Volumenkontraktion des Gussteils beim Erstarren verbunden ist, in die Gießform zurückströmen, um dort den Volumenverlust durch Schrumpfung des Gussteils beim Erstarren auszugleichen. Die Gießform wird mittels eines Modells umfassend Modelplatten hergestellt durch in Form bringen des Formstoffmischung mittels des Modells und Aushärten der Formstoffmischung zum Erhalt des Formmaterials.Feeders, also known as feeder inserts or risers, are used when casting metals in moulds. The feeders usually have a feeder cavity provided for receiving the molten metal. The feeder is surrounded by the mold material used to make the mold, forming the mold. The casting space provided within the casting mold for receiving the liquid metal has a passage to the feeder cavity, into which a partial quantity of the liquid metal filled into the casting mold then enters during the casting process. The molten metal that then rises into the feeder builds up a metallostatic pressure and should flow back into the casting mold during the solidification process of the casting, which is associated with a volume contraction of the casting during solidification, in order to compensate for the volume loss caused by shrinkage of the casting during solidification. The casting mold is produced using a model comprising pattern plates by shaping the molding material mixture using the model and curing the molding material mixture to obtain the molding material.

Um ein Zurückströmen des im Speiser befindlichen Metalls zu gewährleisten, ist sicherzustellen, dass das Metall im Speiser noch flüssig ist, während das Metall im Inneren der Gießform zumindest teilweise bereits zum Gussteil erstarrt ist. Zu diesem Zweck besteht wenigstens ein Teil des Speisers, in der Regel der Speiserkörper, üblicherweise aus einem isolierenden und/oder exothermen Material.In order to ensure that the metal in the feeder flows back, it must be ensured that the metal in the feeder is still liquid, while the metal inside the casting mold has at least partially solidified to form the cast part. For this purpose, at least part of the feeder, usually the feeder body, usually consists of an insulating and/or exothermic material.

Das exotherme Material zündet beim Eintritt von flüssigem Metall in den Speiser, aufgrund der dann herrschenden höheren Temperatur. Ab diesem Moment läuft innerhalb des Materials des Speisers selbsttätig eine exotherme Reaktion ab, durch die dem im Speiser befindlichen Metall über eine bestimmte Zeitdauer Wärmeenergie zugeführt und das Metall im Speiserhohlraum und im Übergangsbereich zum Gussraum der Gießform im flüssigen Zustand gehalten wird. In der Regel ist der Speiserkörper exotherm ausgebildet, wobei ein etwaiger Deckel nicht notwendig auch exotherm sein muss und z.B. auch isolierend (oder keines von beidem) ausgebildet sein kann.The exothermic material ignites when liquid metal enters the feeder due to the higher temperature then prevailing. From this moment on, an exothermic reaction takes place within the material of the feeder, through which heat energy is supplied to the metal in the feeder over a certain period of time and the metal in the feeder cavity and in the transition area to the casting space of the casting mold is kept in the liquid state. As a rule, the feeder body is designed to be exothermic, with any cover not necessarily also having to be exothermic and, for example, can also be designed to be insulating (or neither of the two).

Ein isolierender Speiser ist so ausgebildet, dass das flüssige Metall im Speiserhohlraum aufgrund der besseren Isolierung durch das Speisermaterial in dem Speiser langsamer abkühlt als in dem Gussraum. In der Regel ist der Speiserkörper isolierend ausgebildet, wobei ein etwaiger Deckel nicht notwendig auch isolierend ausgestattet sein muss. Auch der umgebende ausgehärtete Formstoff wirkt isolierend.An insulating feeder is designed in such a way that the liquid metal in the feeder cavity cools more slowly in the feeder than in the casting cavity due to the better insulation provided by the feeder material. As a rule, the feeder body is designed to be insulating, with any cover not necessarily also having to be equipped to be insulating. The surrounding hardened molding material also has an insulating effect.

Speiser werden oft in Verbindung mit einem Brechkern (auch Einschnürkern genannt) eingesetzt. Ein Brechkern ist ein Zwischenstück mit einem Durchgang der Formhohlraum und Speiserhohlraum verbindet, wie eine Tülle. Der Durchmesser des Durchgangs ist dabei derart bemessen, dass er kleiner wird, ausgehend vom Speiserhohlraum zum Formhohlraum, so dass das Abschlagen an dem Brechkern nahe der Gussstückoberfläche (der Einschnürung) stattfindet. Brechkerne können aus dem Speisermaterial des Speiserkörpers bestehen, können aber auch aus Metall, Kunststoff oder Pappe hergestellt werden.Feeders are often used in conjunction with a breaker core (also called a constriction core). A breaker core is an interface with a passageway connecting the mold cavity and feeder cavity, like a grommet. The diameter of the passage is dimensioned in such a way that it becomes smaller, starting from the feeder cavity to the mold cavity, so that the knocking off at the breaker core takes place close to the casting surface (the constriction). Crushing cores can consist of the feeder material of the feeder body, but can also be made of metal, plastic or cardboard.

Speiser können auf horizontalen Modellplatten oder vertikalen Modellplatten montiert werden. Letztere werden auch Seitenspeiser genannt. Aus der DE 3423220 A1 ist ein Seitenspeiser bekannt, der einen seitlich an ein Formmodell anzusetzenden Speiserfuß mit der Speiseröffnung für das flüssige Metall und ein darauf aufgesetztes Speiserteil umfasst. Mit dem oberhalb auf dem Speiserfuß aufgesetzten Speiserteil wird der Speiserhohlraum ausgebildet, dessen überwiegender Volumenanteil oberhalb zu der waagerecht verlaufenden Speiserachse bzw. Tüllenachse durch die Speiseröffnung im Speiserfuß angeordnet ist.Feeders can be mounted on horizontal pattern plates or vertical pattern plates. The latter are also called side feeders. From the DE 3423220 A1 a side feeder is known which comprises a feeder foot to be attached laterally to a mold model with the feeder opening for the liquid metal and a feeder part placed thereon. With the feeder part placed on top of the feeder base, the feeder cavity is formed, the majority of its volume being arranged above the horizontal feeder axis or sleeve axis through the feeder opening in the feeder base.

Um eine Brechkante auszubilden sind in der EP 1345716 B1 bereits Speiser mit einem rohrförmigen Körper als Tülle vorgeschlagen worden, wobei sich die Tülle zum Gussstück zugwandten Ende hin verjüngt.To form a breaking edge are in the EP 1345716 B1 feeders with a tubular body have already been proposed as a spout, the spout tapering towards the end facing the casting.

Die EP1850987 B1 offenbart einen Speiser mit einer beweglichen Tülle, welcher einfach verpackt und transportiert werden kann, weil die Tülle zum Transport in den Speiserhohlraum verfahren werden kann.the EP1850987 B1 discloses a feeder with a moveable spout which is easy to package and transport because the spout can be slid into the feeder cavity for transport.

Speiser werden häufig auf Zentrierdornen, die auch als Federdorn ausgebildet sein können, montiert. Bei einem starren Zentrierdorn stößt diese durch den Deckel des Speiserkörpers beim Komprimieren der Formstoffmischung. Der Federdorn fängt die Bewegung ab, indem er sich über einen Federmechanismus in der Länge verkürzt. Der Zentrierdorn ist auf dem Modell bzw. Modellplatte montiert.Feeders are often mounted on centering mandrels, which can also be designed as spring mandrels. In the case of a rigid centering mandrel, this pushes through the cover of the feeder body when the molding material mixture is compressed. The spring mandrel absorbs the movement by shortening in length via a spring mechanism. The centering mandrel is mounted on the model or model plate.

Aufgabe der Erfindungobject of the invention

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Speiser mit einer beweglichen Tülle weiterzubilden. Die Tülle soll fest auf der Modellplatte des Modells bzw. auf einem, ggf. angeschrägten, Grund des Zentrierdorns aufstehen und soll während des Verdichtens der Formstoffmischung an dieser Position verbleiben. Der Zentrierdorn ist auf der Modellplatte montiert und wird mit der Modellplatte entfernt. Die Tülle soll weiterhin Kräften auf den Speiser während des Verdichtens der Formstoffmischung standhalten können, insbesondere wenn die Kräfte unsymmetrisch angreifen. Auf den Speiser können während des Verdichtens der Formstoffmischung Winkelkräfte einwirken, die die Tülle unten am Einschnürkern um den Zentrierdorn herum verbiegen und zu einer schlechten Brechkante führen. Auch soll die Tülle während des Verdichtens nicht in den Hohlraum des Speiserkörpers zurückfallen bzw. sich wieder in diesen hineinbewegen. Im Ergebnis soll sich beim Abschlagen eine saubere Brechkante nahe der Gussstückoberfläche bilden. Ist die Tülle, insbesondere im ersten Endbereich, durch Winkelkräfte verbogen ist dies oft nicht gewährleistet.It is the object of the present invention to further develop feeders with a movable sleeve. The grommet should rest firmly on the model plate of the model or on a base of the centering mandrel, which may be slanted, and should remain in this position while the molding material mixture is being compressed. The centering mandrel is mounted on the pattern plate and is removed with the pattern plate. The grommet should continue to be able to withstand forces on the feeder during compression of the mold material mixture, particularly when the forces act asymmetrically. During the compression of the mold material mixture, angular forces can act on the feeder, which bend the nozzle around the centering mandrel at the bottom of the constriction core and lead to a bad breaking edge. The grommet should also not fall back into the cavity of the feeder body or move back into it during compression. As a result, a clean breaking edge should form near the casting surface when knocked off. If the grommet, particularly in the first end area, is bent due to angular forces, this is often not guaranteed.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the Invention

Diese und anderer Aufgaben werden durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche oder werden nachfolgend erläutert.These and other objects are solved by the subject matter of the independent claims. Preferred configurations are the subject matter of the dependent claims or are explained below.

Der Speiser umfasst zumindest:

einen Speiserkörper mit einem Hohlraum und
eine Tülle zur Verbindung einer Gießform mit dem Hohlraum des Speiserkörpers über eine Speiseröffnung, wobei die Tülle von einem Rohrkörper gebildet wird und der Rohrkörper einen ersten Endbereich mit einem Auslauf und einen dem ersten Endbereich gegenüberliegenden zweiten Endbereich aufweist, wobei der erste Endbereich zu der Gießform hin über den Auslauf verbindet und der zweite Endbereich zum Hohlraum des Speiserkörpers verbindet, wobei der erste Endbereich einen Verjüngungsbereich aufweist und der Verjüngungsbereich sich zum Auslauf hin verjüngt, wobei die Tülle in der Speiseröffnung des Speiserkörper beweglich angeordnet ist und mit dem zweiten Endbereich zumindest teilweise in den Speiserkörper hineinschiebbar ist, und
der Speiser weiter kennzeichnet ist durch eines oder beide der nachfolgenden Merkmale:
1. (A) der Verjüngungsbereich weist Zonen auf, umfassend zumindest eine erste Nutzone mit einer Nut und benachbart hierzu zumindest eine Wulstzone mit einem Wulst, so dass sich im Verjüngungsbereich orthogonal zur Tüllenachse in Richtung von dem Hohlraum des Speiserkörpers zum Auslauf hin eine Abfolge von Flächen ergibt, wobei sich die Flächen in der ersten Nutzone verkleinern und sich die Flächen im Übergang von der ersten Nutzone zur Wulstzone zur Ausbildung eines sich nach außen wölbenden Wulstes zunächst vergrößern und wenn der Wulst abklingt wieder verkleinern; und/oder
2. (B) der Verjüngungsbereich weist am Auslauf eine nach innen umgeformte umlaufende Lippe auf.

The feeder includes at least:

a feeder body having a cavity and
a spout for connecting a casting mold to the cavity of the feeder body via a feeder opening, the spout being formed by a tubular body and the tubular body having a first end region with an outlet and a second end region opposite the first end region, the first end region towards the casting mold via the outlet and connects the second end area to the cavity of the feeder body, wherein the first end area has a tapered area and the tapered area tapers towards the outlet, wherein the spout is movably arranged in the feeder opening of the feeder body and with the second end area at least partially in the Feeder body can be pushed in, and
the feeder is further characterized by one or both of the following features:
1. (A) the tapering area has zones comprising at least one first useful zone with a groove and adjacent thereto at least one bulge zone with a bulge, so that in the tapering area there is a sequence of surfaces orthogonal to the spout axis in the direction from the cavity of the feeder body to the outlet , whereby the surfaces in the first useful zone decrease and the surfaces initially increase in the transition from the first useful zone to the bulge zone to form an outwardly bulging bulge and then decrease again when the bulge subsides; and or
2. (B) The taper area has an inwardly formed circumferential lip at the exit.

Der Verjüngungsbereich kann in Richtung von dem Speiserhohlraum zum Auslauf hin nach dem Wulst eine zweite Nutzone aufweisen, so dass sich die Flächen, wenn diese vom Wulst kommen, weiter verkleinern und dann, wenn die Flächen die zweite Nutzone mit einer zweiten Nut wieder verlassen vergrößern.The tapering area can have a second useful zone in the direction from the feeder cavity to the outlet after the bead, so that the surfaces continue to decrease when they come from the bead and then increase when the surfaces leave the second useful zone with a second groove.

Die Flächen am Beginn der ersten Nutzone sind größer als am Ende der zweiten Nutzone oder wenn die zweite Nutzone nicht vorhanden ist, sind die Flächen am Beginn der ersten Nutzone größer als am Ende des Wulstzone.The areas at the beginning of the first usage zone are larger than at the end of the second usage zone, or if the second usage zone is not present, the areas at the beginning of the first usage zone are larger than at the end of the bead zone.

Vorzugsweise sind die Flächen am Punkt der tiefsten Einschnürung der ersten Nutzone größer als am Punkt der tiefsten Einschnürung der zweiten Nutzone.The areas at the point of deepest constriction of the first useful zone are preferably larger than at the point of deepest constriction of the second useful zone.

Vorzugsweise sind die Flächen am Punkt der tiefsten Einschnürung der ersten Nutzone größer als am Ende der Wulstzone (wenn die zweite Nutzone nicht vorhanden ist).Preferably, the areas are greater at the point of deepest constriction of the first utility zone than at the end of the bead zone (when the second utility zone is absent).

Die Nutzone(n) und die Wulstzone weisen vorzugsweise keine eckigen oder winkeligen Kanten auf (dort wo zwei Flächen in einem Winkel entlang einer Kante aufeinanderstoßen) sondern habe lediglich runde Übergänge.The useful zone(s) and the bulge zone preferably do not have square or angular edges (where two surfaces meet at an angle along an edge) but merely have rounded transitions.

Die Tülle ist dabei so stabil ausgeführt, dass sich die runden Übergänge (oder die weniger bevorzugt die Kanten) beim Verdichten nicht verformen und die Tülle auf den Verdichtungsdruck nur mit einem Einschieben in den Speiserhohlraum reagiert, indem sich der Speiserkörper in Richtung auf die Modellplatte über die Tülle schiebt.The grommet is so stable that the rounded transitions (or less preferably the edges) do not deform during compression and the grommet only reacts to the compression pressure by pushing into the feeder cavity, by sliding the feeder body over the spout towards the pattern plate.

Weiterhin schließt eine tangential an den höchsten Punkt des Wulstes einerseits und an den nächstliegenden höchsten Punkt in Richtung des zweiten Endbereichs angelegte Hüllfläche ein größeres Volumen ein (erstes Volumen), als das zweite Volumen unter der Hüllfläche einer tangential an den höchsten Punkt des Wulstes einerseits und an den nächstliegenden höchsten Punkt in Richtung des ersten Endbereichs angelegten Hüllfläche. Das erste Volumen fungiert quasi als Stauvolumen, dass beim Verdichten der Formstoffmischung die Tülle niederhält. Die Verdichtungskräfte auf die Tülle wirken somit beim Verdichten in Richtung auf die Modellplatte bzw. den Formhohlraum. Insbesondere ist das erste Volumen 30%, vorzugsweise 50% größer als das zweite Volumen.Furthermore, an envelope surface tangential to the highest point of the bead on the one hand and to the next highest point in the direction of the second end area encloses a larger volume (first volume) than the second volume under the envelope surface of a tangential to the highest point of the bead on the one hand and enveloping surface applied to the nearest highest point in the direction of the first end area. The first volume acts as a sort of storage volume that holds down the spout when the molding material mixture is compressed. The compression forces on the grommet thus act in the direction of the pattern plate or the mold cavity during compression. In particular, the first volume is 30%, preferably 50% larger than the second volume.

Insbesondere weist der Verjüngungsbereich nur einen Wulst auf und eine Nut neben dem Wulst oder zwei Nuten beidseits neben dem einen Wulst.In particular, the tapering area has only one bulge and a groove next to the bulge or two grooves on both sides next to the one bulge.

Der Verjüngungsbereich, insbesondere auch die gesamte Tülle, verformt sich während des Verdichtens des Formstoffes nicht. Das Tüllenmaterial ist mit der entsprechenden Steifigkeit ausgebildet.The narrowing area, in particular the entire spout, does not deform during the compression of the molding material. The grommet material is formed with the appropriate rigidity.

Nach einer Ausgestaltung weist der erste Endbereich der Tülle am Auslauf eine nach innen umgeformte umlaufende Lippe auf. Die nach innen umlaufende Lippe verbessert die Ausbildung einer Brechkante und verstärkt die Tülle, einerseits im Hinblick auf die Aufstandsfläche aber auch gegen Verformung der Tülle bei auftretenden Winkelkräften, d.h. Kräften senkrecht zur Tüllenachse. Zu Ausbildung der umlaufenden Lippe knickt die Tülle am Auslauf nach innen um, insbesondere in etwa senkrecht zur Tüllenachse. Die Breite der Lippe entspricht z.B. etwa 1 bis 20% des Durchmessers des Auslaufs. Auch unabhängig davon ist die Lippe 0,3 bis 5 mm, insbesondere 0,5 und 3 mm, breit.According to one embodiment, the first end region of the spout at the outlet has an inwardly shaped circumferential lip. The inward circumferential lip improves the formation of a breaking edge and strengthens the grommet, on the one hand with regard to the contact area but also against deformation of the grommet when angular forces occur, i.e. forces perpendicular to the grommet axis. To form the peripheral lip, the spout bends inwards at the outlet, in particular approximately perpendicularly to the spout axis. For example, the width of the lip is about 1 to 20% of the diameter of the spout. Regardless of this, the lip is 0.3 to 5 mm, in particular 0.5 and 3 mm wide.

Die Tülle ist insbesondere entlang der Tüllenachse rotationssymmetrisch. Die Tülle kann aber auch oval sein, insbesondere im ersten Endbereich oval und im zweiten Endbereich rund sein. Ein ovaler Auslauf kann besser auf einem dünnen Rand des Formmodells aufstehen.The grommet is particularly rotationally symmetrical along the grommet axis. However, the grommet can also be oval, in particular oval in the first end area and round in the second end area. An oval spout can stand up better on a thin edge of the mold model.

Der erfindungsgemäße Speiser umfasst zumindest einen Speiserkörper und eine Tülle, wobei der Speiserkörper eine Speiseröffnung für das flüssige Metall aufweist und in der Speiseröffnung die Tülle verschieblich gelagert ist, insbesondere auch schon unter dem Eigengewicht. Der Speisekörper kann mehrteilig ausgebildet sein und z.B. einen Deckel umfassen. Der Deckel muss nicht aus demselben Material wie der sonstige Speiserkörper bestehen. Der Speiser ist für den Einsatz beim Gießen von Metallen in horizontal und vertikal teilbaren Gießformen vorgesehen. Der Speiser wird auf der Modelplatte mittels eines Dorns (Zentrierdorns) montiert, der durch die Tülle und Speiseröffnung geführt ist und z.B. bis zum Deckel oder der Oberseite des Speisehohlraums reicht. Hier kann eine Ausnehmung zur Fixierung der Dornspitze vorgesehen sein.The feeder according to the invention comprises at least one feeder body and one sleeve, the feeder body having a feeder opening for the liquid metal and the sleeve being slidably mounted in the feeder opening, in particular even under its own weight. The food body can be made in several parts and can include a lid, for example. The cover does not have to be made of the same material as the rest of the feeder body. The feeder is intended for use in the casting of metals in horizontally and vertically split molds. The feeder is mounted on the pattern plate by means of a mandrel (centering mandrel) which is passed through the spout and feeder opening and reaches e.g. to the lid or the top of the feed cavity. A recess for fixing the mandrel tip can be provided here.

Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention

Die Tülle dient als Verlängerung der Speiseröffnung zum Ansetzen an eine Modellplatte, auch eines schwenkbaren Formmodells.The grommet serves as an extension of the feeder opening for attachment to a model plate, including a swiveling mold model.

Über die Tülle und die Speiseröffnung tritt beim Einfüllen der Metallschmelze in die Gießform das flüssige Metall in den Hohlraum ein. Der Speiserhohlraum ist beim Gießvorgang für die Aufnahme und die verzögerte Abgabe von flüssigem Metall über die Speiseröffnung vorgesehen. Die Metallschmelze fließt dann während des Schrumpfvorganges des Gussstücks bis zum vollständigen Erstarren des Gussstückes aus dem Speiserhohlraum durch die Speiseröffnung des Speiserkörpers über die Tülle in das Gussstück zurück.When the molten metal is poured into the casting mold, the liquid metal enters the cavity via the spout and the feeder opening. During the casting process, the feeder cavity is provided for receiving and for the delayed delivery of liquid metal via the feeder opening. During the shrinking process of the casting, the molten metal then flows back out of the feeder cavity through the feeder opening of the feeder body via the nozzle and into the casting until the casting has completely solidified.

Die Tülle ist aus Metall geformt. Die Tülle kann sich, wenn das heiße Metall in diese eindringt, auflösen, wobei dann das umgebende Formmaterial die Verbindung zum Gussstück herstellt.The spout is formed from metal. The spout can dissolve as the hot metal enters it, at which point the surrounding mold material makes the connection to the casting.

Die Tülle steht auf der Modellplatte bzw. auf einem Fuß des Zentrierdorns auf, wobei der Fuß angeschrägt sein kann. In dieser Konstellation ist die Tülle auf dem angeschrägten Fuß des Zentrierdorns aufstehend etwas von der Modellplatte beabstandet. Die Tülle bleibt auch während des Verdichtens der Formstoffmischung an dieser Position, so dass sichergestellt ist, dass unmittelbar am Gussstück eine definierte Brechkante bereitgestellt wird. Die Tülle fungiert als durch Verschieben in den Speiserhohlraum komprimierbarer Metallbrechkern, der einen minimalen Speiserrest nach dem Abschlagen des Speisers garantiert. Das Verschleifen reduziert sich dabei auf ein Minimum und kann oftmals sogar unterbleiben.The grommet stands on the model plate or on a foot of the centering mandrel, which foot can be bevelled. In this configuration, the grommet is slightly spaced from the model plate, standing on the slanted base of the centering mandrel. The nozzle also remains in this position during the compression of the mold material mixture, so that it is ensured that a defined breaking edge is provided directly on the cast piece. The grommet acts as a collapsible metal crushing core by sliding into the feeder cavity, guaranteeing minimal feeder residue after the feeder has been knocked off. Sanding is reduced to a minimum and can often even be omitted.

Der Speiserkörper bewegt sich beim Verdichten des Formstoffes relativ zur Tülle auf das Modell zu. Hierbei schiebt sich die Tülle mit Teilen des zweiten Endbereichs in die Speiseröffnung und in den Speiserhohlraum hinein.When the molding material is compressed, the feeder body moves relative to the nozzle towards the model. Here, the grommet with parts of the second end area is pushed into the feeder opening and into the feeder cavity.

Gleichzeitig drückt die sich verdichtende Formstoffmischung die Tülle fest mit der Aufstandsfläche an die Modellplatte bzw. den Fuß des Zentrierdorns, weil die sich verdichtende Formstoffmischung bei der Verdichtungsbewegung an dem Wulst angreifen kann und sich im ersten Volumen verfängt. Zum Gussstück bzw. Formhohlraum soll die Tülle auf der Modellplatte bzw. dem Fuß des Zentrierdorns auf dem Fuß des Zentrierdorns aufstehen. Auf diese Weise wird eine Verbindung zwischen dem Formhohlraum und der Tülle ausgebildet. Der Wulst mit der Nut bewirkt, dass sich bei der Verdichtung der Formstoffmischung bei dem die Formstoffmischung kompaktiert wird, die Tülle in Richtung auf ihre Aufstandsfläche gedrückt wird.At the same time, the condensing mold material mixture presses the contact surface of the nozzle firmly against the pattern plate or the foot of the centering mandrel, because the condensing mold material mixture can attack the bead during the compression movement and get caught in the first volume. To the Casting or mold cavity, the nozzle should rest on the pattern plate or the base of the centering pin on the base of the centering pin. In this way a connection is formed between the mold cavity and the spout. The bead with the groove causes the spout to be pressed in the direction of its contact surface during the compression of the molding material mixture in which the molding material mixture is compacted.

Gleichzeitig bewirkt der Wulst und die Nut eine Versteifung der Tülle, so dass sich diese bei auftretenden Winkelkräften weniger leicht verformt, insbesondere im Bereich des Auslaufs, wo eine Deformation die Ausbildung einer sauberen Brechkante stören würde. Ebenso führt die fakultative umlaufende Lippe zu einer Versteifung.At the same time, the bead and the groove cause the spout to be stiffened, so that it is less easily deformed when angular forces occur, particularly in the area of the outlet, where a deformation would interfere with the formation of a clean breaking edge. The optional surrounding lip also leads to stiffening.

Der Tülle kann vormontiert und dann platzschonend und sicher transportiert werden. Der Speiser kann auf den Kopf gestellt werden und die Tülle (zumindest Streckenabschnittsweise) lagert platzschonend im Inneren des Speiserkörpers / Speiserhohlraums. Beim Herumdrehen des Speisers in seine Gebrauchsstellung, wobei die Tülle zur Modellplatte bzw. zur Gießform zeigt, rutscht die Tülle aufgrund Ihres Eigengewichts nach einer bevorzugten Ausgestaltung aus dem Inneren des Speiserkörpers soweit heraus, bis sich die Tülle an dem oberen Anschlag aufsetzt. In dieser Montagestellung kann der Speiser auf den Dorn aufgesetzt werden und sich die Tülle bereits etwas in den Hohlraum des Speiserkörpers einschieben. Wird nun nach dem Einfüllen der Formstoffmischung der entsprechende Formdruck ausgeübt, so ist die Tülle um einen gewissen Betrag ihres Herausrutschens wieder in das Speiservolumen einschiebbar, so dass der Speiserkörper als Reaktion auf die Volumenverringerung durch die Verdichtung des Formstoffes sich zur Modellplatte hinbewegen kann.The grommet can be pre-assembled and then transported in a space-saving and safe manner. The feeder can be turned upside down and the sleeve (at least in sections) is stored inside the feeder body / feeder cavity to save space. When turning the feeder into its position of use, with the spout pointing towards the model plate or the casting mold, the spout slips out of the interior of the feeder body due to its own weight according to a preferred embodiment until the spout touches the upper stop. In this assembly position, the feeder can be placed on the mandrel and the grommet can already be pushed slightly into the cavity of the feeder body. If the appropriate molding pressure is now applied after the molding material mixture has been filled in, the spout can be pushed back into the feeder volume by a certain amount after it has slipped out, so that the feeder body can move towards the pattern plate as a reaction to the volume reduction caused by the compression of the molding material.

Unter einer Tülle wird im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere ein rohrähnlicher Körper verstanden, wie in DE 102005008324 A1 beschrieben. Neben der rohrförmigen Tülle, d. h. mit einem runden Querschnitt, ist auch ein ovaler Querschnitt möglich, z.B. in dem die rohrförmigen Tülle gestaucht wird.For the purposes of the present invention, a grommet is understood to mean, in particular, a tube-like body, as in DE 102005008324 A1 described. In addition to the tubular spout, ie with a round cross section, an oval cross section is also possible, for example in which the tubular spout is compressed.

Die Tülle läuft zu ihrem ersten Endbereich hin konisch zu, dem Verjüngungsbereich. Der zweite Endbereich bildet einen Schaft, der in den Speiserhohlraum einfahren kann. Wenn dies gewünscht ist, kann ein Schaftwulst im Übergang Verjüngungsbereich zu Schaft oder nur im Schaftbereich vorgesehen sein, der als Stopp für das Einschieben der Tülle mit dem Schaftbereich durch die Speiseröffnung in den Speiserhohlraum des Speiserkörpers fungiert.The spout tapers towards its first end region, the taper region. The second end area forms a shank which can move into the feeder cavity. If desired, a shank bulge can be provided in the transition from the taper area to the shank or only in the shank area, which acts as a stop for the insertion of the spout with the shank area through the feeder opening into the feeder cavity of the feeder body.

Die Tülle kann unterschiedliche Längen aufweisen. Übliche Längen liegen in etwa zwischen 15 mm und 300 mm, insbesondere zwischen 35 mm und 100 mm. Die Länge der Tülle wird so gewählt, dass mindestens der Abstand zwischen dem Speiser vor dem Formen und dem Formmodell bzw. der Gießform überbrückt wird. Der Innendurchmesser der Tülle, und insbesondere der Innendurchmesser des Auslaufs, kann im Prinzip beliebig gewählt werden, wobei die Öffnung groß genug sein sollte, um das Fließen der Metallschmelze - je nach benötigtem Volumen und notwendigem Zeitintervall - in bzw. aus dem Speiser während des Gieß- und Erstarrungsvorgangs zu gewährleisten. Der Durchmesser der Tülle orientiert sich am Durchmesser der Speiseröffnung für die Tülle, da nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Tülle in den Speiserkörper hineingesteckt wird.The spout can have different lengths. Usual lengths are approximately between 15 mm and 300 mm, in particular between 35 mm and 100 mm. The length of the spout is chosen so that at least the distance between the feeder before molding and the mold model or mold is bridged. The inner diameter of the spout, and in particular the inner diameter of the outlet, can in principle be chosen arbitrarily, the opening should be large enough to allow the molten metal to flow - depending on the required volume and the necessary time interval - into or out of the feeder during casting - and to ensure the solidification process. The diameter of the spout is based on the diameter of the feeder opening for the spout, since according to one embodiment of the present invention the spout is inserted into the feeder body.

Dabei wird die Wandstärke der Tülle in Abhängigkeit von dem verwendeten Material in der Regel zwischen 0,05 mm und 5 mm, insbesondere zwischen 0,15 mm und 0,5 mm liegen.Depending on the material used, the wall thickness of the grommet will generally be between 0.05 mm and 5 mm, in particular between 0.15 mm and 0.5 mm.

Die Dimensionierung der Länge der Tülle und der Höhe des Hohlraums des Speiserkörpers werden vorzugsweise in der Weise aufeinander abgestimmt, dass in der eingeschobenen Position, in welcher die Speiser gewöhnlich transportiert werden, die Tülle so vollständig in den Speiserhohlraum des Speiserkörpers eingeschoben ist, abgesehen ggf. von der Wandstärke der Speiseröffnung, damit sich die Tülle nicht mehr aus der Speiseröffnung herauserstreckt.The dimensioning of the length of the spout and the height of the cavity of the feeder body are preferably coordinated in such a way that in the pushed-in position, in which the feeders are usually transported, the spout is pushed completely into the feeder cavity of the feeder body, with the exception of on the wall thickness of the feeder opening so that the grommet no longer extends out of the feeder opening.

Die Tülle besteht insbesondere aus Metall und insbesondere aus einem dem Gussprogramm ähnlichen Metall, wie beispielsweise Aluminium-, Eisen- oder Stahlblech.The grommet consists in particular of metal and in particular of a metal similar to the casting program, such as aluminum, iron or steel sheet.

Die Tülle weist in einer Ausgestaltung an ihrem dem Speiserhohlraum zugewandten Ende einen Anschlag auf. Der Anschlag ist an einer solchen Position an der Tülle angeordnet, dass er sich noch innerhalb des Speiserhohlraums befindet, wenn die Tülle maximal herausgezogen ist. Beim Herausziehen der Tülle aus dem Speiserkörper kommt der Anschlag z.B. am Boden des Speiserhohlraum zum Anliegen, in dem Bereich des Bodens der sich an die Speiseröffnung anschließt. In one embodiment, the sleeve has a stop at its end facing the feeder cavity. The stop is located at such a position on the spout that it is still within the feeder cavity when the spout is fully extended. When the spout is pulled out of the feeder body, the stop comes to rest, for example, on the bottom of the feeder cavity, in the area of the bottom that adjoins the feeder opening.

Der Anschlag kann im Prinzip beliebig ausgebildet sein, solange gewährleistet ist, dass die Tülle nicht aus der Speiseröffnung herausfallen kann. Der Anschlag kann beispielsweise als Verdickung an der Außenseite der Tülle ausgebildet sein und die Tülle entlang ihrem Umfang in Form eines Wulstes umlaufen. Ebenfalls sind einzelne Vorsprünge als Anschlag möglich. Üblicherweise ist der Anschlag aus demselben Material wie die Tülle gebildet. Es ist jedoch auch möglich, dass der Anschlag aus einem unterschiedlichen Material gebildet wird. Bevorzugt ist sowohl die Tülle (zumindest im zweiten Endbereich der Tülle) als auch der Anschlag kreisrund ausgebildet, wobei der Anschlag die Tülle dann am oberen Ende wie eine Hutkrempe umläuft.In principle, the stop can be of any design as long as it is ensured that the spout cannot fall out of the feeder opening. The stop can be formed, for example, as a thickening on the outside of the sleeve and run around the sleeve along its circumference in the form of a bead. Individual projections are also possible as stops. Usually the stop is formed from the same material as the grommet de. However, it is also possible for the stop to be formed from a different material. Both the grommet (at least in the second end region of the grommet) and the stop are preferably of circular design, with the stop then running around the grommet at the upper end like the brim of a hat.

Die Tülle kann z.B. durch Tiefziehen und Rändeln hergestellt werden. Beim Tiefziehen wird das Blech in einem oder mehreren Zügen in eine nahtlose Form gebracht. Das Ausgangsmaterial, egal ob Ronde oder Platine, wird zwischen Ober- und Unterwerkzeug eingelegt und bei der Abwärtsbewegung des Ziehstempels in eine Napfform gepresst. Der Napfboden wird gelocht und die Krempe wird geschnitten. Die so geformte Metalltülle mit umlaufender Lippe und umlaufender Krempe wird zum Abschluss noch durch Rändeln, des Verjüngungsbereichs, in ihre endgültige Form gebracht. Beim sogenannten Rändeldrücken wird die tiefgezogene Tülle gegen ein weiteres Werkzeug (Rändelräder) gepresst, sodass sich beide drehen. Dabei wird die Form des Werkzeuges auf die Tülle übertragen, wobei der Wulst und die Nut(en) eingebracht werden.The grommet can be made, for example, by deep drawing and knurling. With deep drawing, the sheet metal is brought into a seamless shape in one or more strokes. The starting material, regardless of whether it is a blank or a blank, is placed between the upper and lower tool and pressed into a cup shape as the drawing punch moves down. The bottom of the cup is punched and the brim is cut. The metal socket formed in this way with a surrounding lip and a surrounding brim is finally brought into its final shape by knurling the tapered area. With so-called knurling, the deep-drawn spout is pressed against another tool (knurled wheels), so that both rotate. The shape of the tool is transferred to the grommet, with the bead and the groove(s) being introduced.

Der Speiserkörper kann aus jedem im Stand der Technik bekannten isolierenden und/oder exothermen Material gebildet sein, um sicherzustellen, dass die im Speiser befindliche Metallschmelze später als das Gussstück selbst erstarrt. Unter anderem sind exotherme Materialien, wie in der DE 19925167 A1 offenbart, als mögliche Speisermaterialien denkbar. Speiserkörper aus isolierendem Material sind ebenfalls geläufig und praktikabel. Mögliche Materialien sind dem einschlägigen Fachmann geläufig. Abhängig vom jeweiligen Gussstück können exotherme und/oder isolierende Speiser bevorzugt sein.The feeder body may be formed from any insulating and/or exothermic material known in the art to ensure that the molten metal in the feeder solidifies later than the casting itself. Among other things, exothermic materials, as in the DE 19925167 A1 disclosed, conceivable as possible feeder materials. Feeder bodies made of insulating material are also common and practical. Possible materials are familiar to the relevant person skilled in the art. Depending on the casting, exothermic and/or insulating feeders may be preferred.

Der Speiserkörper kann eine Deckelöffnung mit Deckel aufweisen. Die Deckelöffnung und die Speiseröffnung sind im Speiserkörper auf gegenüberliegenden Flächen des Speiserkörpers angeordnet. Der Speiserkörper ist insbesondere zweiteilig ausgebildet, z.B. aus der Speiserwanne und dem Speiserdeckel.The feeder body can have a lid opening with a lid. The cover opening and the feeder opening are located in the feeder body on opposite faces of the feeder body. The feeder body is in particular designed in two parts, e.g. from the feeder trough and the feeder cover.

Die Erfindung wird anhand der der nachfolgenden Figuren weiter erläutert. Es zeigen:

1 einen Längsschnitt durch den Speiser mit beweglicher Tülle, wobei sich die Tülle in Form eines rohrförmigen Körpers in einer herausgezogenen Position befindet;
2. einen Längsschnitt durch den Speiser, wobei der rohrförmige Körper teilweise in den Speiserhohlraum eingeschoben ist; und
3 einen Längsschnitt durch den Speiser, wobei der rohrförmige Körper in den Speiserhohlraum eingeschoben ist;
4 eine Aufsicht auf eine Tülle mit Wulst, erster und zweiter Nut im Verjüngungsbereich, wobei die Blickrichtung senkrecht zur Tüllenachse steht;
5 einen Schnitt durch die Tülle nach 3 entlang der Tüllenachse mit Hilfslinien zur Veranschaulichung der horizontalen Flächen und Hüllflächen; und
6 die Tülle nach 3 in 3D-Ansicht und schräggestellt.

The invention is further explained with reference to the following figures. Show it:

1 a longitudinal section through the feeder with a movable spout, with the spout in the form of a tubular body in an extracted position;
2 . a longitudinal section through the feeder, with the tubular body partially inserted into the feeder cavity; and
3 a longitudinal section through the feeder with the tubular body inserted into the feeder cavity;
4 a top view of a grommet with a bead, first and second groove in the tapering area, the viewing direction being perpendicular to the grommet axis;
5 a cut through the spout 3 along the spout axis with auxiliary lines to illustrate the horizontal surfaces and enveloping surfaces; and
6 the spout 3 in 3D view and tilted.

1 bis 3 dienen nur der Veranschaulichung der Bewegung der Tülle und der Darstellung der Tülle im Speiserkörper. Die Tülle ist im Verjüngungsbereich nur skizzenhaft dargestellt, so dass die erste und zweite Nut und der Wulst nicht erkennbar sind. Die Nuten und der Wulst sind in den 4 bis 6 dargestellt, insbesondere in 5, wo nur die Tülle des Speisers bzw. eine Teilansicht der Tülle dargestellt sind. 1 until 3 are used only to illustrate the movement of the grommet and to show the grommet in the feeder body. The grommet is only sketched in the tapering area, so that the first and second groove and the bead are not visible. The grooves and the bead are in the 4 until 6 illustrated, particularly in 5 , where only the spout of the feeder or a partial view of the spout is shown.

1 zeigt einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Speiser parallel zur Tüllenachse 12. Der Speiser ist aufgebaut aus einem Speiserkörper 1 und der Tülle 2. Der Speiserkörper ist aus zwei Teilen aufgebaut, einem Speiseroberteil 3, das auch als Deckel bezeichnet werden kann, und einem Speiserunterteil 4. Speiseroberteil 3 und Speiserunterteil 4 bilden gemeinsam den Speiserhohlraum 5 des Speiserkörpers 1 aus. Im Speiseroberteil 3 ist ferner eine Ausnehmung 6 vorgesehen, welche die Spitze eines Dorns 13 aufnimmt, mit welcher der Speiser auf einer Formplatte positioniert wird. Speiseroberteil 3 und Speiserunterteil 4 sind über eine Verklebung 7 miteinander verbunden. Im Speiserunterteil 4 ist eine Speiseröffnung 8 vorgesehen, welche den Zufluss in und den Abfluss aus dem Speiserhohlraum 5 ermöglicht. In die Speiseröffnung 8 ist die Tülle 2 verschieblich eingesetzt. 1 shows a longitudinal section through a feeder according to the invention parallel to the sleeve axis 12. The feeder is made up of a feeder body 1 and the sleeve 2. The feeder body is made up of two parts, an upper feeder part 3, which can also be referred to as a cover, and a lower feeder part 4. The upper feeder part 3 and the lower feeder part 4 together form the feeder cavity 5 of the feeder body 1 . Also provided in the upper feeder part 3 is a recess 6 which receives the tip of a mandrel 13 with which the feeder is positioned on a mold plate. Upper feeder part 3 and lower feeder part 4 are connected to one another via a bond 7 . A feeder opening 8 is provided in the lower feeder part 4 , which allows inflow into and outflow from the feeder cavity 5 . In the feeder opening 8, the spout 2 is slidably inserted.

Die Tülle 2 weist einen kreisförmigen Querschnitt auf. An dem dem Speiserhohlraum 5 zugewandten Ende der Tülle ist ein Anschlag 9 vorgesehen, welcher den äußeren Umfang der Tülle 2 umläuft. Der Durchmesser der Tülle 2 an dem Ende, das dem Speiserhohlraum 5 zugewandt ist, ist auf den Durchmesser der Speiseröffnung 8 abgestimmt, so dass die Tülle 2 in den Speiserhohlraum 5 hineingeschoben werden kann bzw. aus diesem herausgezogen werden kann. An seinem dem Hohlraum abgewandten Ende verjüngt sich die Tülle 2 in einem Verjüngungsbereich 10, welche nach Herstellung der Gießform zur Ausbildung einer Brechkante beiträgt. In 1 ist der Speiser in einem Zustand dargestellt, in welchem die Tülle 2 vollständig aus dem Speiserkörper 1 herausgefahren ist. In diesem Fall gelangt der Anschlag 9 an dem Boden 11 des Speiserhohlraums 5 zur Anlage, so dass ein Herausfallen der Tülle 2 verhindert wird. Ein solcher Zustand stellt sich beispielsweise ein, wenn der Speiser aus seiner Verpackung herausgenommen und über den Dorn gestülpt wird und kurz bevor er auf dem Dornende aufliegt, so dass die Tülle 2 maximal ausgefahren ist. Wenn das Dornende des Dorns 13 dann auf der Deckenfläche des Speiseroberteils 3 in der Ausnehmung 6 aufliegt, ist die Tülle 2 bereits wieder ein kleines Stück in den Speiserhohlraum eingeschoben. Die Tülle 2 ist so in die Speiseröffnung des Speiserkörpers 1 eingesetzt, dass beim Verschieben der Tülle 2 nur ein geringer Widerstand auftritt.The spout 2 has a circular cross section. At the end of the spout facing the feeder cavity 5 there is a stop 9 which runs around the outer circumference of the spout 2 . The diameter of the spout 2 at the end that faces the feeder cavity 5 is matched to the diameter of the feeder opening 8 so that the spout 2 can be pushed into the feeder cavity 5 or pulled out of it. At its end facing away from the cavity, the spout 2 tapers in a taper region 10, which contributes to the formation of a breaking edge after the casting mold has been produced. In 1 the feeder is shown in a state in which the spout 2 has been completely moved out of the feeder body 1. In this In this case, the stop 9 comes into contact with the base 11 of the feeder cavity 5, so that the spout 2 is prevented from falling out. Such a state arises, for example, when the feeder is removed from its packaging and slipped over the mandrel and just before it rests on the end of the mandrel, so that the spout 2 is extended to the maximum. When the mandrel end of the mandrel 13 then rests on the top surface of the upper feeder part 3 in the recess 6, the spout 2 has already been pushed a little further into the feeder cavity. The spout 2 is inserted into the feeder opening of the feeder body 1 in such a way that there is only little resistance when the spout 2 is moved.

In 2 ist ein Zustand dargestellt, in welchem die Tülle 2 teilweise in den Speiserkörper 1 eingeschoben ist und die Verdichtung des den Speiser umgebenden Formstoffes 16 abgeschlossen ist. 2 entspricht damit einem Zustand, wie er nach dem Verdichten des Formstoffes 16 bei der Herstellung der Gießform eingenommen wird. Beim Verdichten der Formstoffmischung bewegt sich der Speiserkörper 1 auf die Tülle 2 zu. Da die Tülle 2 mit ihrem verjüngten Ende auf der Modellplatte 14 des Formmodell aufsteht, verschieben sich der Speiserkörper 1 und die Tülle 2 relativ zueinander, wobei die Tülle 2 selbst sich nicht bewegt. Der Doppelpfeil 15 zeigt im Vergleich mit 1, wie sich der Abstand Speiserkörperunterkante zur Modellplatte 14 verkleinert von 1 zu 2.In 2 a state is shown in which the spout 2 is partially pushed into the feeder body 1 and the compression of the molding material 16 surrounding the feeder is complete. 2 thus corresponds to a state as it is assumed after the compaction of the mold material 16 during the manufacture of the casting mold. When the molding material mixture is compressed, the feeder body 1 moves towards the spout 2 . Since the spout 2 rests with its tapered end on the model plate 14 of the mold model, the feeder body 1 and the spout 2 move relative to each other, with the spout 2 itself not moving. The double arrow 15 shows in comparison with 1 , how the distance between the lower edge of the feeder body and the pattern plate 14 decreases from 1 to 2 .

In 3 ist ein Zustand dargestellt, wie er beispielsweise zum Versand des erfindungsgemäßen Speisers eingenommen wird. Der Speiser wird dabei relativ zur in 1 dargestellten Position umgedreht, so dass die Tülle 2 unter dem Einfluss der Schwerkraft in den Hohlraum 5 des Speiserkörpers 1 hineinfährt.In 3 a state is shown as it is assumed, for example, for shipping the feeder according to the invention. The feeder is thereby moved relative to the in 1 Inverted position shown, so that the spout 2 moves under the influence of gravity into the cavity 5 of the feeder body 1.

Der Tülle 2 gelangt dabei an der der Speiseröffnung 8 gegenüberliegenden Seite des Hohlraums 5 an der Deckenfläche des Speiseroberteils 1 zur Anlage. Die Länge der Tülle 2 ist dabei vorzugsweise so gewählt, dass die Tülle vollständig vom Speiserkörper 1 aufgenommen wird, so dass der Verjüngungsbereich 10 der Tülle 2 nicht über den Abschluss der Speiseröffnung 8 hinausragt. Die Tülle kann daher beim Transport nicht beschädigt werden.The spout 2 comes to rest on the side of the cavity 5 opposite the feeder opening 8 on the ceiling surface of the upper feeder part 1 . The length of the spout 2 is preferably selected such that the spout is completely accommodated by the feeder body 1 so that the narrowing area 10 of the spout 2 does not protrude beyond the end of the feeder opening 8 . The grommet can therefore not be damaged during transport.

4 zeigt eine Aufsicht auf die Tülle 2 mit Verjüngungsbereich 10. Hier in der Vergrößerung sind ein Wulst 17 und eine erste und zweite Nut 18,19 sichtbar. Der Wulst 17 und die beiden Nuten 18,19 werden durch Rändeln im Verjüngungsbereich 10 eingebracht. Alle Übergänge im Verjüngungsbereich 10 sind runde Übergänge und keine eckigen Kanten oder winkeligen Stoßkanten im Wesentlichen gerader Flächen. Oberhalb des Verjüngungsbereichs 10 hat der rohrförmige Körper der Tülle 2 einen einheitlichen Durchmesser. Am Ende des rohrförmigen Körpers der Tülle 2 biegt sich das Rohr in Form einer umlaufenden Krempe auf. Die Krempe ist der Anschlag 9. 4 shows a top view of the spout 2 with the tapering area 10. Here, in the enlargement, a bead 17 and a first and second groove 18,19 can be seen. The bead 17 and the two grooves 18, 19 are introduced by knurling in the taper area 10. All transitions in the tapering area 10 are round transitions and no angular edges or angled abutting edges of essentially straight surfaces. Above the taper area 10, the tubular body of the spout 2 has a uniform diameter. At the end of the tubular body of the spout 2, the tube bends open in the form of a peripheral rim. The brim is stop 9.

Der zweite Endbereich bildet den Schaft der Tülle 2, der in den Speiserhohlraum 5 ganz oder Teilweise einfahren kann. In 5 ist ein fakultativer umlaufender Schaftwulst 33 im Übergang Verjüngungsbereich zu Schaftbereich gezeigt, der als Stopp für das Einschieben der Tülle 2 mit dem Schaftbereich durch die Speiseröffnung 8 in den Speiserhohlraum 5 des Speiserkörpers 1 dienen kann.The second end area forms the shaft of the spout 2, which can move into the feeder cavity 5 in whole or in part. In 5 an optional peripheral shank bead 33 is shown in the transition from the tapering area to the shank area, which can serve as a stop for the insertion of the spout 2 with the shank area through the feeder opening 8 into the feeder cavity 5 of the feeder body 1 .

5 zeigt einen Schnitt durch die Tülle 2 entlang der Tüllenachse 12. Die horizontalen Linien sind die senkrecht zur Papierebene verlaufenden Flächen auf denen die Tüllenachse als Flächennormale steht. Die Flächen verkleinern sich im Verjüngungsbereich 10 zum Auslauf 30 hin, wobei der Verjüngungsbereich 10 Zonen aufweist, umfassend zumindest eine erste Nutzone 28 und benachbart hierzu eine Wulstzone 27, so das sich im Verjüngungsbereich eine Abfolge von Flächen orthogonal zur Tüllenachse ergibt, wobei sich die Flächen in der ersten Nutzone 28 verkleinern und sich die Flächen im Übergang von der ersten Nutzone 28 zur Wulstzone 27 zur Ausbildung eines sich nach außen wölbenden Wulstes 17 zunächst vergrößern und wenn der Wulst 17 abklingt wieder verkleinern. 5 shows a section through the spout 2 along the spout axis 12. The horizontal lines are the surfaces running perpendicular to the plane of the paper, on which the spout axis is the surface normal. The surfaces decrease in the tapered area 10 towards the outlet 30, with the tapered area 10 having zones comprising at least a first effective zone 28 and a bulge zone 27 adjacent thereto, so that in the tapered area there is a sequence of surfaces orthogonal to the spout axis, with the surfaces decrease in the first useful zone 28 and the areas in the transition from the first useful zone 28 to the bulge zone 27 initially increase in order to form an outwardly bulging bulge 17 and then decrease again when the bulge 17 subsides.

Nach dem Wulst 17 folgt eine zweite Nut 19, wobei die erste Nut 18 relativ zur zweiten Nut 19 die tiefere Einschnürung 24 (orthogonal zur Tüllenachse) der Verjüngungszone bewirkt als die zweite Einschnürung 25 (ebenfalls orthogonal zur Tüllenachse). Auf die gleiche Art und Weise kann die mittlere Wulsthöhe 31 mittels einer Tangente für die Wulsthöhe 32 bestimmt werden.After the bead 17 follows a second groove 19, the first groove 18 relative to the second groove 19 bringing about the deeper constriction 24 (orthogonal to the spout axis) of the tapering zone than the second constriction 25 (also orthogonal to the spout axis). The mean bead height 31 can be determined in the same way by means of a tangent for the bead height 32 .

Wenn man eine Tangente 22` tangential an den höchsten Punkt des Wulstes anlegt und in Pfeilrichtung an die Tülle heranführt, so dass der andere Endbereich an den nächstliegenden höchsten Punkt in Richtung des zweiten Endbereichs angelegt ist, ergibt sich aus der Vielzahl solcher angelegten Tangenten 22 in der Ebene der Tüllenachse eine Hüllfläche und unter der Hüllfläche ein erstes Volumen 20. Die Einschnürung 24 bezeichnet dann die mittlere Tiefe der ersten Nut 18.If a tangent 22` is applied tangentially to the highest point of the bead and brought to the spout in the direction of the arrow, so that the other end area is applied to the nearest highest point in the direction of the second end area, the large number of such applied tangents 22 in the plane of the spout axis, and a first volume 20 below the enveloping surface. The constriction 24 then designates the mean depth of the first groove 18.

Ist wie in 5 dargestellt eine zweite Nut 19 gegeben, kann man wiederum eine Tangente 23 anlegen, die umgekehrt erst an den höchsten Punkt des Wulstes 17 anlegt ist, und nachfolgend an die Tülle in Richtung auf den Auslauf angelegt ist. Aus einer Vielzahl solcher angelegter zweiter Tangenten 23 in der Ebene der Tüllenachse ergibt sich eine zweite Hüllfläche und unter der zweiten Hüllfläche ein zweites Volumen 21. Die Einschnürung 25 bezeichnet dann die (mittlere) Tiefe der zweiten Nut 18.is like in 5 shown, given a second groove 19, one can in turn apply a tangent 23, which in turn is first applied to the highest point of the bead 17, and subsequently applied to the spout in the direction of the outlet. From a large number of such applied second tangents 23 in the plane of the spout axis results in one second envelope surface and under the second envelope surface a second volume 21. The constriction 25 then designates the (average) depth of the second groove 18.

6 zeigt eine seitliche 3-D Ansicht der Tülle nach 3. Man erkennt den Anschlag 9, der auf dem Boden 11 des Speiserhohlraums um die Speieröffnung 8 herum aufliegt, wenn die Tülle wie in 1 vollständig ausgefahren ist. Der Anschlag 9 ist wie eine Hutkrempe ausgebildet und knickt am Ende des zweiten Endbereichs etwa rechtwinkelig ab (senkrecht zur Tüllenachse). Am Ende des Verjüngsbereichs 10 bzw. des ersten Endbereichs ist der Auslauf 30 sichtbar, in den die umlaufenden Lippe 26 hineinragt, die in etwa rechtwinkelig zur Tüllenachse 12 abknickt und so eine umlaufende schmale Versteifungsrippe bildet. Die Lippe wird auf den Fuß des Dorns 13 oder auf die Modellplatte 14 aufgesetzt. Der Dorn erstreckt sich dann durch den Auslauf 30 (jeweils nicht dargestellt). Ebenfalls sichtbar sind die zweite Nut 19 und der Wulst 17. 6 shows a side 3-D view of the grommet 3 . You can see the stop 9, which rests on the bottom 11 of the feeder cavity around the spout opening 8 when the spout as in FIG 1 is fully extended. The stop 9 is designed like a hat brim and bends at an approximately right angle at the end of the second end area (perpendicular to the spout axis). At the end of the narrowing area 10 or the first end area, the outlet 30 is visible, into which the circumferential lip 26 protrudes, which bends approximately at right angles to the spout axis 12 and thus forms a circumferential narrow stiffening rib. The lip is placed on the foot of the mandrel 13 or on the model plate 14. The mandrel then extends through the outlet 30 (each not shown). The second groove 19 and the bead 17 are also visible.

Bezugszeichenlistereference list

11: Speiserkörperfeeder body
22: Tüllegrommet
33: Speiseroberteil / DeckelDining top / lid
44: Speiserunterteilriser base
55: Speiserhohlraum / Hohlraum des SpeiserkörpersFeeder cavity / cavity of the feeder body
66: Ausnehmung im Deckel / SpeiseroberteilRecess in the lid / food top part
77: Verklebungbonding
88th: Speiseröffnungfeeder opening
99: Anschlagattack
1010: Verjüngungsbereichtaper area
1111: Boden des Speiserhohlraumsbottom of the feeder cavity
1212: Tüllenachsegrommet axis
1313: Dorn / Zentrierdornmandrel / centering mandrel
1414: Modellplattemodel plate
1515: Doppelpfeil Abstand Speiserkörperunterkante zur ModellplatteDouble arrow Distance lower edge of feeder body to model plate
1616: Formstoffmolding material
1717: Wulstbead
1818: erster Nutfirst groove
1919: zweite Nutsecond groove
2020: erstes Volumenfirst volume
2121: zweites Volumensecond volume
2222: erste Tangente zur Definition der Hüllflächefirst tangent to define the envelope surface
22'22': erste Tangente (noch nicht beidseitig angelegt)first tangent (not yet created on both sides)
2323: zweite Tangente zur Definition der Hüllflächesecond tangent to define the envelope surface
2424: erste Einschnürungfirst constriction
2525: zweite Einschnürungsecond constriction
2626: Lippelip
2727: Wulstzonebulge zone
2828: erste Nutzonefirst use zone
2929: zweite Nutzonesecond useful zone
3030: Auslaufoutlet
3131: Wulsthöhebead height
3232: Tangente für die WulsthöheTangent for the bead height
3333: Schaftwulstshaft bead

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 3423220 A1 [0007]DE 3423220 A1 [0007]
EP 1345716 B1 [0008]EP 1345716 B1 [0008]
EP 1850987 B1 [0009]EP 1850987 B1 [0009]
DE 102005008324 A1 [0034]DE 102005008324 A1 [0034]
DE 19925167 A1 [0043]DE 19925167 A1 [0043]

Claims

Speiser zur Verwendung beim Metallguss umfassend zumindest: einen Speiserkörper (1) mit einem Speiserhohlraum (5) und eine Tülle (2) zur Verbindung einer Gießform mit dem Speiserhohlraum (5) des Speiserkörpers (1) über eine Speiseröffnung (8), wobei die Tülle (1) von einem Rohrkörper gebildet wird und der Rohrkörper einen ersten Endbereich mit einem Auslauf (30) und einen dem ersten Endbereich gegenüberliegenden zweiten Endbereich aufweist, wobei der erste Endbereich zu der Gießform hin über den Auslauf (30) verbindet und der zweite Endbereich zum Speiserhohlraum (5) des Speiserkörpers (1) verbindet, wobei der erste Endbereich einen Verjüngungsbereich (10) aufweist und der Verjüngungsbereich (10) sich zum Auslauf (30) hin verjüngt, wobei die Tülle (1) in der Speiseröffnung (8) des Speiserkörper (1) beweglich angeordnet ist und mit dem zweiten Endbereich zumindest teilweise in den Speiserkörper hineinschiebbar ist, und der Speiser weiter kennzeichnet ist durch eines oder beide der nachfolgenden Merkmale: (A) der Verjüngungsbereich (10) weist Zonen auf, umfassend zumindest eine erste Nutzone (28) mit einer Nut (18) und benachbart hierzu zumindest eine Wulstzone (27) mit einem Wulst (17), so dass sich im Verjüngungsbereich (10) orthogonal zur Tüllenachse (12) in Richtung von dem Hohlraum (5) des Speiserkörpers (1) zum Auslauf (30) hin eine Abfolge von Flächen ergibt, wobei sich die Flächen in der ersten Nutzone (28) verkleinern und sich die Flächen im Übergang von der ersten Nutzone (18) zur Wulstzone (27) zur Ausbildung eines sich nach außen wölbenden Wulstes (17) zunächst vergrößern und wenn der Wulst (17) abklingt wieder verkleinern; und/oder (B) der Verjüngungsbereich (10) weist am Auslauf (30) eine nach innen umgeformte umlaufende Lippe (26) auf.Feeder for use in metal casting comprising at least: a feeder body (1) having a feeder cavity (5) and a spout (2) for connecting a casting mold to the feeder cavity (5) of the feeder body (1) via a feeder opening (8), wherein the spout (1) is formed by a tubular body and the tubular body has a first end region with an outlet (30) and a second end region opposite the first end region, the first end region connecting to the casting mold via the outlet (30) and the connects the second end area to the feeder cavity (5) of the feeder body (1), the first end area having a tapering area (10) and the tapering area (10) tapering towards the outlet (30), wherein the spout (1) is movably arranged in the feeder opening (8) of the feeder body (1) and can be pushed at least partially into the feeder body with the second end region, and the feeder is further characterized by one or both of the following features: (A) the tapering area (10) has zones comprising at least a first useful zone (28) with a groove (18) and adjacent thereto at least one bead zone (27) with a bead (17), so that in the tapering area (10) orthogonal to the spout axis (12) in the direction from the cavity (5) of the feeder body (1) to the outlet (30) there is a sequence of surfaces, with the surfaces in the first useful zone (28) decreasing and the surfaces in the transition from the first useful zone (18) to the bulge zone (27) for the formation of an outwardly bulging bulge (17) initially enlarge and when the bulge (17) subsides decrease again; and or (B) the taper area (10) has an inwardly formed circumferential lip (26) at the outlet (30).

Der Speiser nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei die nach innen umgeformte umlaufende Lippe (26) im Wesentlichen senkrecht zur Tüllenachse (12) ausgebildet ist.The feeder of at least one of the preceding claims, wherein the inturned circumferential lip (26) is substantially perpendicular to the spout axis (12).

Der Speiser nach Anspruch 1, wobei der Verjüngungsbereich (10) in Richtung von dem Speiserhohlraum (5) zum Auslauf (30) hin nach dem Wulst eine zweite Nut (19) aufweist und vorzugsweise die erste Nut (18) relativ zur zweiten Nut (19) die tiefere Einschnürung (24) der Verjüngungszone aufweist.The feeder after claim 1 , wherein the tapering area (10) in the direction from the feeder cavity (5) to the outlet (30) has a second groove (19) after the bead and preferably the first groove (18) relative to the second groove (19) has the deeper constriction ( 24) of the taper zone.

Der Speiser nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei Tülle (2) aus Metall ist.The feeder according to at least one of the preceding claims, wherein the grommet (2) is made of metal.

Der Speiser nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei Tülle (2) am zweiten Endbereich einen nach außen ragendem Anschlag (9) aufweist, insbesondere am Ende des zweiten Endbereichs, und der Anschlag (9) insbesondere eine nach außen umgebogene Krempe ist.The feeder according to at least one of the preceding claims, wherein the spout (2) has an outwardly projecting stop (9) at the second end area, in particular at the end of the second end area, and the stop (9) is in particular an outwardly bent rim.

Der Speiser nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Tülle (2) entlang der Tüllenachse rotationssymmetrisch ist.The feeder according to at least one of the preceding claims, wherein the spout (2) is rotationally symmetrical along the spout axis.

Der Speiser nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Wulst (17) eine (mittlere) Wulsthöhe (31) aufweist und die Wulsthöhe (31) kürzer ist als die (mittlere) Länge der ersten Einschnürung 24 der (ersten) Nut (18), insbesondere um mehr als 10% kürzer, und/oder die (mittlere) Länge der zweiten Einschnürung (25), soweit vorhanden, kürzer ist als die (mittlere) Länge der ersten Einschnürung (24) der ersten Nut (18), insbesondere um mehr als 30% kürzer.The feeder according to at least one of the preceding claims, wherein the bead (17) has a (mean) bead height (31) and the bead height (31) is shorter than the (mean) length of the first constriction 24 of the (first) groove (18) , in particular shorter by more than 10%, and/or the (average) length of the second constriction (25), if present, is shorter than the (average) length of the first constriction (24) of the first groove (18), in particular by more than 30% shorter.

Der Speiser nach zumindest einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei das erste Volumen (20) unter der Hüllfläche der ersten Nut (18) größer ist als das zweite Volumen (21) unter der zweiten Nut (19), insbesondere mehr als 50% größer.The feeder after at least one of the claims 2 until 7 , wherein the first volume (20) under the envelope surface of the first groove (18) is larger than the second volume (21) under the second groove (19), in particular more than 50% larger.

Der Speiser nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei die erste Nut (18) und der Wulst (19) und, soweit vorhanden, auch die zweite Nut (19) durch Rändeln herstellbar sind.The feeder according to at least one of the preceding claims, wherein the first groove (18) and the bead (19) and, if present, also the second groove (19) can be produced by knurling.

Der Speiser nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei die erste Nut (18) und der Wulst (19) und soweit vorhanden auch die zweite Nut (19) mittels Rundungen und nicht durch eckige Kanten ineinander übergehen.The feeder according to at least one of the preceding claims, wherein the first groove (18) and the bead (19) and, if present, also the second groove (19) merge into one another by means of curves and not by angular edges.

Anordnung umfassend den Speiser nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche und weiterhin eine Modellplatte (14) und einen auf der Modellplatte (14) angeordneten Dorn (13) mit einem Dornende, wobei der Dorn (13) durch die Tülle (2) geführt ist und der Dorn (13) sich durch die Speiseröffnung (8) in den Hohlraum (5) des Speisers erstreckt und das Dornende auf einer inneren Wand des Speiserkörpers (1) oder einem Deckel gegenüber der Speiseröffnung (8) aufliegt und der Auslauf (30) der Tülle am Fuß des Dorns (13) oder auf der Modellplatte (14) aufsteht.Arrangement comprising the feeder according to at least one of the preceding claims and furthermore a pattern plate (14) and a mandrel (13) arranged on the pattern plate (14) and having a mandrel end, the mandrel (13) being guided through the sleeve (2) and the Mandrel (13) extends through the feeder opening (8) into the feeder cavity (5) and the mandrel end rests on an inner wall of the feeder body (1) or lid opposite the feeder opening (8) and the spout (30) of the spout at the foot of the mandrel (13) or on the model plate (14).

Verwendung des Speisers nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 10 oder der Anordnung nach Anspruch 11 im Metallguss zum Nachspeisen von flüssigem Metall.Use of the feeder according to at least one of Claims 1 until 10 or according to the arrangement claim 11 in metal casting for feeding liquid metal.