DE3620763A1 - Einschnuer-flansch fuer giessverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft das Gießen von Materialen und insbesondere einen Einschnür-Flansch bzw. Kragen-Flansch, wie er bei be­ stimmten Gießverfahren verwendet wird.

Einschnür-Flansche werden bei Gießverfahren dazu verwendet, um ein Mittel zum Kompensieren des Zusammenziehens des gegossenen Materials zu schaffen, während dieses von einem erhitzten Zustand abkühlt. Die Verwendung eines Einschnür-Flansches führt zu einer Verringerung von Abfallmaterial und macht es ebenfalls leichter, ungewünschtes Material von dem gewünschten gegossenen Material zu trennen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Einschnür- Flansch im Hinblick auf seine Eigenschaften zu verbessern.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung einen Einschnür- Flansch vor, der eine unregelmäßig geformte Öffnung aufweist. Der Ausdruck "unregelmäßig" in dieser Beschreibung soll eine Öffnung mit einem geeigneten Profil bezeichnen, die allgemein gesprochen nicht rechteckig, quadratisch, rund oder oval ist.

Die Wand der Öffnung kann mindestens eine vorspringende Ausbil­ dung aufweisen. Vorzugsweise ist die Ausbildung winklig. Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann die Wand der Öffnung eine Vielzahl von vorspringenden winkligen Formationen aufweisen, die sich etwa aufeinander zu erstrecken. Die Anzahl der Aus­ bildungen kann je nach Anwendung variieren, liegt jedoch vorzugs­ weise im Bereich von 4 bis 8. Die Öffnung kann irgendeine geeignete Form aufweisen und beispielsweise sternförmig sein.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist jede Ausbildung winklig, gesehen in einer ersten koaxial zu der Richtung des Materialflusses durch die Öffnung liegenden Richtung, und ebenso winklig, wenn von der Seite in einer zweiten Richtung gesehen, die im Wesentlichen rechtwinklig gegenüber der ersten Richtung verläuft.

Vorzugsweise überspannt jeder Vorsprung, von der Seite in der zweiten Richtung gesehen, einen Winkel, der zwischen etwa 50° und etwa 90° liegt. Ein besonders geeigneter Winkel weist etwa 62 Winkelgrad auf.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist ein Einschnür- Flansch vorgesehen, der mit einer Öffnung ausgebildet ist, deren Rand im Aufriss eine Vielzahl von Regionen mit winkligem Profil enthält, die sich im Wesentlichen aufeinander und den Mittelpunkt der Öffnung zu erstrecken.

Da der Einschnür-Flansch mit überhitzten Bereichen gebildet ist, die nicht in einer Ebene liegen, folgt, daß die gesamte Länge oder der Bereich der überhitzten Regionen, in Abhängig­ keit von der verwendeten Basis der Messung, sehr groß ist und beachtlich größer sein kann, als in dem Fall mit anderen z. Zt. bekannten Einschnür-Flanschen. Infolgedessen kann die Größe der Öffnung verkleinert werden.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugte Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht, die die Verwendung eines bekannten Einschnür-Flansches darstellt;

Fig. 2 eine Aufsicht auf einen Einschnür-Flansch nach einer Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 3 einen Querschnitt des Einschnür-Flansches in Fig. 2, Längslinie 3-3.

Fig. 1 stellt die Verwendungsart eines herkömmlichen Einschnür- Flansches dar. Der Einschnür-Flansch 10 ist mit einer zentralen Öffnung 12 gebildet und ist über einer Form 14 in bekannter Art angeordnet. An der oberen Oberfläche des Einschnür-Flansches 10 ist ein Steiger 16 befestigt. Die Form 14 hat einen Einlass 18 für das Einführen eines geschmolzenen Metalles.

Während eines Gießvorganges wird eine vorbestimmte Menge flüssigen Metalls in die Form 14 durch den Einlass 18 einge­ bracht. Das Metall füllt die Form und gelangt durch die Öffnung 12 des Einschnür-Flansches 10 in den Steiger 16. Wenn das Metall in der Form 14 sich abkühlt, zieht es sich zusammen, und zusätzliches Metall von dem Steiger 16 gelangt durch die Öffnung 12 um das Metall innerhalb der Form 14 auf einer ge­ wünschten Höhe zu halten.

Die Öffnung 12 wird so schmal wie möglich gemacht, denn sobald das geschmolzene Metall fest geworden ist, ist es notwendig das hart gewordene überschüssige Metall, das noch in dem Steiger enthalten ist, von dem gewünschten gegossenen Metall, das in der Form enthalten, zu lösen. Dies wird dadurch getan, daß die beiden Komponenten durch den innerhalb der Öffnung 12 des Einschnür-Flansches 10 enthaltenen Hals abgetrennt werden. Daraus folgt, daß, je größer die Öffnung ist, es desto schwieriger ist, das überschüssige Metall von der Form zu lösen, und zusätzliches Metall wird darüber hinaus vergeudet. Es wurden in der Vergangenheit Versuche gemacht, die Größe der Öffnung 12 zu verkleinern. Wenn jedoch die Öffnung um einen zu großen Betrag verkleinert wird, verfestigt sich das Metall in der Öffnung, bevor es sich in der Form verfestigt, und das Ziel, das man durch Verwendung des Steigers erreichen möchte, wird nicht erreicht. Ein Versuch, der zu einer beacht­ lichen Verringerung der Öffnungsgröße geführt hat, verwendete eine kreisförmig ausgebildete Öffnung mit einer im Querschnitt sich verjüngenden Seitenwand. Dies ist in Fig. 1 dargestellt. Das Zulaufen der Seitenwand in der dargestellten Art bildet einen Grat 24, der beim Gebrauch durch das geschmolzene Metall überhitzt wird, so daß auf diese Art die Wahrscheinlichkeit, daß das Metall in der Öffnung sich verfestigt, bevor das Metall des Gußes fest wird, minimiert wird.

Fig. 2 und 3 stellen einen Einschnür-Flansch 28 nach der Er­ findung dar, der es ermöglicht, die Größe der Öffnung weiter zu verringern. Erfindungsgemäß ist die Wand der Öffnung mit einer Vielzahl von vorspringenden winkligen bzw. spitzen Aus­ bildungen gebildet, die sich im allgemeinen aufeinander zu erstrecken und nicht ebene Bereiche bilden, die im Gebrauch überhitzt werden. Es ist zu beachten, im Gegensatz zu Fig. 2 und 3, daß bei dem Einschnür-Flansch der Fig. 1 der Grat 24, der im Gebrauch überhitzt wird, in einer Ebene liegt und daß daher seine Länge durch die Größe der Öffnung begrenzt ist.

Bei der vorliegenden Erfindung jedoch, da die Öffnung mit einer Vielzahl von Bereichen 30 mit winkligem bzw. spitzem Profil gebildet ist, die sich nach innen in Richtung auf den Mittelpunkt der Öffnung erstrecken, ist die Länge des überhitzten Bereiches beachtlich vergrößert. Die Konfiguration in diesem Fall ist derart, daß die Öffnung eine Sternform mit acht Spitzen aufweist, die sich in die Öffnung hinein erstrecken.

Fig. 3 zeigt den Einschnür-Flansch der Fig. 2 im Querschnitt. Es ist aus Fig. 3 zu ersehen, daß jeder winklige Bereich 30 im Wesentlichen pyramidenförmig ausgebildet ist und vier flache Seiten aufweist, die von dem innersten Punkt des Bereiches 30 nach außen schräg abfallen. Daher ist jeder Bereich 30 längs rechtwinklig aufeinander stehender Achsen spitz zulaufend ausgebildet, wobei eine dieser Achsen mit der Richtung der Materialströmung durch die Öffnung zusammenfällt und die anderen Achsen recht- winklig zu dieser verlaufen. Der Verjüngungswinkel in der letzgenannten Richtung gesehen liegt vorzugsweise zwischen etwa 50 und etwa 90°, wobei ein besonders bevorzugter Winkel etwa 62° beträgt. Dieser Winkel hat sich als besonders wirksam bei der Verhütung der Metallverfestigung in der Öffnung mit verringerten Abmessungen erwiesen. Infolgedessen bilden die Spitzen jedes Bereiches 30 und die Grenzlinien, längs der die zulaufenden Seiten sich treffen, alle Zonen die im Gebrauch überhitzt werden. Die gesamte Länge oder der Gesamtbereich der überhitzten Zonen überschreitet beachtlich die entsprechenden Abmessungen eines herkömmlichen Einschnür-Flansches der Art, wie sie in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurde. Infolge­ dessen kann die Größe der Öffnung verkleinert und der Material­ abfall weiter verringert werden. Es wurde tatsächlich mit bestimmten Experimentiergüssen herausgefunden, daß das Abfall­ material von dem Guß abgeschlagen werden kann, und daß man keine Standardabschneidetechniken verwenden muß, um den Abfall von dem Guß zu lösen.

Selbstverständlich können die Prinzipien der Erfindung in Einschnür-Flanschen verschiedenster Formen und Gestalten ver­ wendet werden. Das Wesen der Erfindung liegt in der Tatsache, daß der überhitzte Bereich sich gegenüber den überhitzten Bereichen bei herkömmlichen Einschnür-Flanschen vergrößert. Dies wird dadurch erreicht, daß die Öffnung zu einer unregel­ mäßigen zerklüfteten Form gebildet wird, wie sie beschrieben wurde, mit einer Vielzahl von sich in das Innere der Öffnung erstreckenden winkligen bzw. kantigen Bereichen. Diese Wirkung wird dadurch vergrößert, daß die winkligen Bereiche mit Ex­ tremitäten versehen werden, die in unterschiedlichen Ebenen liegen und die im Gebrauch überhitzt werden. Infolgedessen läßt sich die gesamte Länge oder der gesamte Bereich der über­ hitzten Bereiche im Vergleich mit herkömmlichen Einschnür- Flanschen beträchlich vergrößern.

Einschnür-Flansche mit den beschriebenen erfindungsgemäßen Merkmalen sollen in den Bereich der vorliegenden Anmeldung unabhängig von ihren Formen und Größen fallen.

Claims (10)

1. Einschnür-Flansch (28), dadurch gekennzeichnet, daß er mit einer unregelmäßigen Öffnung gebildet ist.

2. Einschnür-Flansch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand der Öffnung 12 mindestens eine vorspringende Ausbildung (30) aufweist.

3. Einschnür-Flansch nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbildung (30) winklig ist.

4. Einschnür-Flansch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand der Öffnung (12) eine Vielzahl von vorspringenden winkligen oder kantigen Formationen (30) aufweist, die sich etwa aufeinander zu erstrecken.

5. Einschnür-Flansch nach einem der Ansprüche 2 bis 4 , dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl winkliger Formationen (30) zwischen 4 und 8 liegt.

6. Einschnür-Flansch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (12) im Wesentlichen sternförmig ausgebildet ist.

7. Einschnür-Flansch nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ausbildung (30), in einer im Wesent­ lichen mit der Richtung der Materialstroms durch die Öffnung (12) zusammenfallenden ersten Richtung gesehen, und von der Seite in einer zweiten im Wesentlichen rechtwinklig gegenüber der ersten Richtung gesehen, winklig bzw. spitz ausgebildet ist.

8. Einschnür-Flansch nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ausbildung (30), von der Seite in der zweiten Richtung gesehen, einen Winkel aufweist, der zwischen etwa 50 und etwa 90° liegt.

9. Einschnür-Flansch nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der überspannte Winkel etwa 62° beträgt.

10. Einschnür-Flansch mit einer Öffnung (12), dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Rand der Öffnung in Aufsicht gesehen eine Vielzahl von Bereichen (30) winkligen Profils aufweist, die sich im allgemeinen aufeinander und auf den Mittelpunkt der Öffnung (12) zu erstrecken.