EP0894557B2 - Verfahren zum Formgiessen und Giessform für ein solches Verfahren - Google Patents

Verfahren zum Formgiessen und Giessform für ein solches Verfahren Download PDF

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EP0894557B2
EP0894557B2 EP98104851A EP98104851A EP0894557B2 EP 0894557 B2 EP0894557 B2 EP 0894557B2 EP 98104851 A EP98104851 A EP 98104851A EP 98104851 A EP98104851 A EP 98104851A EP 0894557 B2 EP0894557 B2 EP 0894557B2
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casting
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plunger
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casting mould
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D18/00—Pressure casting; Vacuum casting
    • B22D18/04—Low pressure casting, i.e. making use of pressures up to a few bars to fill the mould
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D35/00—Equipment for conveying molten metal into beds or moulds
    • B22D35/04—Equipment for conveying molten metal into beds or moulds into moulds, e.g. base plates, runners

Definitions

  • the invention relates to a method for pouring a mold having a mold box from below in increasing casting with a casting from a casting container through a riser channel, which is formed for the inflow of rising from below into the mold casting compound in the molding sand of the mold, wherein immediately interrupted after completion of the filling of the mold, the riser channel in the region of the molding sand and thus closed so that the mold is separable from the casting container.
  • the invention has for its object to enable the application of the known Verschplitechnik when casting a mold box having a mold from below in increasing casting with a casting material from a casting container through a riser.
  • the riser By shaped in the molding sand, reaching into the vicinity of the riser punch channel, which is oriented transversely to the axis of the riser, the riser can be securely shut off because a defined molding sand area is inserted through the punch in the riser.
  • a plug is arranged in the punch channel, which ensures that the punch channel remains closed even after the closing of the riser.
  • the discharge pressure is placed on the surface of the casting, so that the desired continuous. Working process is achieved because the mold can now be replaced immediately.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention undergoes the casting process when the casting material in the casting container is exposed on its surface to a pneumatic delivery pressure and the casting material by at least one immersed in the casting compound, vertical riser and by the aligned with the riser and with this a common Riser is pressed for the inflow of the casting material forming riser into the mold located above the riser.
  • the entire riser extends perpendicularly and is accessible in the region of the riser channel of a constriction made in the casting mold.
  • a mold 1, 2 consists of two vertically divided mold halves 1 and 2 with a molding sand enclosed mold cavity 3, in which a central, directed vertically downwards, formed in the molding sand riser 4 opens; the riser channel 4 with a best circular cross-section ends on the other hand at the free end face 10 of a likewise vertically running riser 8, which is aligned with the riser channel 4 and forms with it a permeable for a casting compound 7 riser 4, 8 as long as the mold. 1 , 2 is placed on a casting container 5, 6.
  • the casting container 5, 6 is composed of a crucible 6 and a patch on the crucible 6 head piece 5, which closes the crucible 6 tight and except the centrally arranged riser 8 still has a pipe socket 9, both above the surface 11 of the in the Crucible 6 located liquid casting 7 end.
  • the pipe socket serves. 9 for the flow connection of the casting container 5, 6 with a compressed air source.
  • a hydraulic piston motor 12 is installed, the plunger 13 in a direction perpendicular to the axis of the riser channel 4 in the direction 14 Casting mold 1, 2 is movable and thereby exerts a stamping pressure on the molding sand therein.
  • the plunger 13 exerts its stamping force directly on the mold sand 1, 2 completely filling and only the mold cavity 3 and the riser channel 4 free molding sand, wherein the plunger 13 (Fig. 2) after the casting so far into the mold 1, 2 is retracted until the riser channel 4 is interrupted by compacted and pressed in its cross section molding sand and so a backflow of the filled already in the mold cavity 3 molding compound 7 is prevented.
  • the first diametrically opposed plunger can be provided to also charge on the opposite side of the mold 1, 2 the molding sand accordingly and in this way to be able to constrict the riser 4 from two sides.
  • a punch channel 15 or 16 is formed in the casting mold 1, 2, which is adapted in the direction 14 and in its cross section to the plunger 13 and up to the riser channel 4 (FIG 4) or beyond (FIGS. 5, 6).
  • the punch channel 15 alone can serve to facilitate the work of the plunger 13, in the arrangement of Fig. 4, a plug 17 is inserted into a mating punch channel 16, from the plunger 13 to the closure of the riser 4 is displaceable.
  • a plug 17 is inserted into a mating punch channel 16, from the plunger 13 to the closure of the riser 4 is displaceable.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren für das Abgießen einer einen Formkasten aufweisenden Gießform von unten in steigendem Guss mit einer Gießmasse aus einem Gießbehälter durch einen Steigkanal, der für die Einströmung der von unten in die Gießform aufsteigend einlaufende Gießmasse im Formsand der Gießform eingeformt ist, wobei unmittelbar nach beendeter Füllung der Gießform der Steigkanal im Bereich des Formsandes unterbrochen und damit so verschlossen wird, dass die Gießform von dem Gießbehälter abtrennbar ist.
  • Aus der WO 95/32826 ist ein Verfahren bekannt, bei dem ein Stempel auf die Außenfläche der Form aufgesetzt wird und den Formsand in den Eingießkanal drückt und diesen verschließt. Die Angriffsfläche für den Stempel, der auf den Sand aufdrückt, wurde so geformt, dass der Stempel in etwa senkrecht zum Eingießkanal verschoben wird. Der Nachteil dieser bekannten Art des Verschließens des Eingießkanales besteht darin, dass der Formsand an beliebigen Stellen einreißt, so dass ein sicherer Verschlüss des Eingießkanales nicht in jedem Fall gewährleistet ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Anwendung der bekannten Verschließtechnik beim Abgießen einer einen Formkasten aufweisenden Gießform von unten in steigendem Guß mit einer Gießmasse aus einem Gießbehälter durch einen Steigkanal zu ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
  • Durch den in dem Formsand eingeformten, bis in die Nähe des Steigkanals reichenden Stempelkanal, der quer zu der Achse des Steigkanals orientiert ist, kann der Steigkanal sicher abgesperrt werden, weil ein definierter Formsandbereich durch den Stempel in den Steigkanal eingeschoben wird. Vorteilhaft ist in dem Stempelkanal ein Pfropfen angeordnet, der sicherstellt, dass der Stempelkanal auch nach dem Verschließen des Steigkanals verschlossen bleibt.
  • So wird durch eine quer zur Achse des Steigkanals ausgeübte, den Formsand verschiebende und/oder verdichtende Stempelkraft mindestens eines vorzugsweise hydraulisch betätigten Druckstempels der Steigkanal eingeschnürt, wodurch durch Verschieben und/oder Verdichten des Formsandes der Steigkanal geschlossen wird. Unmittelbar, nachdem die Strömung in dem Steigkanal unterbrochen ist, wird der Förderdruck auf die Oberfläche der Gießmasse abgestellt, so dass der gewünschte fortlaufende. Arbeitsprozess erreicht ist, weil die Gießform nun sofort ersetzt werden kann.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung erfährt das Gießverfahren, wenn die in dem Gießbehälter vorrätige Gießmasse auf ihrer Oberfläche einem pneumatischen Förderdruck ausgesetzt ist und die Gießmasse durch mindestens ein in die Gießmasse eintauchendes, senkrechtes Steigrohr und durch den mit dem Steigrohr fluchtenden und mit diesem eine gemeinsame Steigleitung für die Einströmung der Gießmasse bildenden Steigkanal in die oberhalb des Steigrohres befindliche Gießform gedrückt wird. Die gesamte Steigleitung verläuft hierbei senkrecht und ist im Bereich des Steigkanals einer in der Gießform vorgenommenen Einschnürung zugänglich.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen Längsschnitt durch eine für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete Gießanordnung mit stehend abgegossener Gießform vor dem Abguss,
    Fig. 2
    die Anordnung der Fig. 1 unmittelbar nach dem Abguss und dem Verschließen des Steigkanals,
    Fig. 3
    eine Gießanordnung wie in Fig. 1 und 2 mit einer etwas veränderten Gießform und
    Fig. 4
    eine Gießanordnung wie in Fig. 3 mit einem speziellen Verschlussteil für den Steigkanal der Gießform,
    sämtlich in schematisch vereinfachter Darstellung.
  • Eine Gießform 1, 2 nach der Erfindung besteht aus zwei senkrecht geteilten Formhälften 1 und 2 mit einem von Formsand umschlossenen Formhohlraum 3, in den ein mittiger, senkrecht nach unten gerichteter, in den Formsand eingeformter Steigkanal 4 mündet; der Steigkanal 4 mit einem am besten kreisförmigen Querschnitt endet andererseits an der freien Stirnseite 10 eines ebenfalls senkrecht ausgeführten Steigrohres 8, das mit dem Steigkanal 4 fluchtet und mit diesem eine für eine Gießmasse 7 durchlässige Steigleitung 4, 8 so lange bildet, wie die Gießform 1, 2 auf einen Gießbehälter 5, 6 aufgesetzt ist. Der Gießbehälter 5, 6 setzt sich aus einem Tiegel 6 und einem auf den Tiegel 6 aufgesetzten Kopfstück 5 zusammen, das den Tiegel 6 dicht verschließt und außer dem mittig angeordneten Steigrohr 8 noch einen Rohrstutzen 9 aufweist, die beide oberhalb der Oberfläche 11 der in dem Tiegel 6 befindlichen flüssigen Gießmasse 7 enden.
  • Während durch das Steigrohr 8 die Gießmasse 7 in den Formhohlraum 3 gedrückt wird, wenn die Gießform 1, 2 auf den Gießbehälter 5, 6 aufgesetzt, die Steigleitung 4, 8 ausgebildet und die Oberfläche 11 einem pneumatischen Förderdruck p ausgesetzt ist, dient der Rohrstutzen 9 zur Strömungsverbindung des Gießbehälters 5, 6 mit einer Druckluftquelle.
  • In Höhe des Steigkanals 4 und quer zu dessen Verlauf gerichtet ist ein hydraulischer Kolbenmotor 12 installiert, dessen Druckstempel 13 in einer auf der Achse des Steigkanals 4 senkrechten Richtung 14 in die Gießform 1, 2 verfahrbar ist und dabei einen Stempeldruck auf den darin befindlichen Formsand ausübt.
  • Bei der Anordnung der Fig. 1 und 2 übt der Druckstempel 13 seine Stempelkraft unmittelbar auf den die Gießform 1, 2 vollständig ausfüllenden und lediglich den Formhohlraum 3 und den Steigkanal 4 freilassenden Formsand auf, wobei der Druckstempel 13 (Fig. 2) nach dem Abguss so weit in die Gießform 1, 2 eingefahren wird, bis der Steigkanal 4 durch verdichteten und in seinen Querschnitt gedrückten Formsand unterbrochen ist und so ein Rückfluss der bereits in den Formhohlraum 3 eingefüllten Gießmasse 7 verhindert wird. Es versteht sich, dass ein weiterer, dem ersten diametral entgegengerichteter Druckstempel vorgesehen sein kann, um auf der gegenüberliegenden Seite der Gießform 1, 2 den Formsand ebenfalls entsprechend zu belasten und auf diese Weise den Steigkanal 4 von zwei Seiten einschnüren zu können.
  • Im Gegensatz dazu ist in den Ausführungen der Fig. 3 bis 6 ein Stempelkanal 15 bzw. 16 in die Gießform 1, 2 eingeformt, der in Richtung 14 und in seinem Querschnitt dem Druckstempel 13 angepasst ist und bis zu dem Steigkanal 4 (Fig. 3, 4) oder darüber hinaus (Fig. 5, 6) reicht.
  • Während entsprechend Fig. 3 der Stempelkanal 15 allein dazu dienen kann, die Arbeit des Druckstempels 13 zu erleichtern, ist in der Anordnung der Fig. 4 ein Pfropfen 17 in einen dazu passenden Stempelkanal 16 eingelegt, der von dem Druckstempel 13 bis zum Verschluss des Steigkanals 4 verschiebbar ist. Eine solche Ausführung ist besonders dann vorteilhaft, wenn der Formsand chemisch gebunden ist und dem Druckstempel 13 entsprechend höhen Widerstand entgegensetzt, wenn dieser in den Formsand eingefahren wird.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Formhälfte
    2
    Formhälfte
    1, 2
    Gießform
    3
    Formhohlraum
    4
    Steigkanal
    5
    Kopfstück
    6
    Tiegel
    5, 6
    Gießbehälter
    7
    Gießmasse
    8
    Steigrohr
    4, 8
    Steigleitung
    9
    Rohrstutzen
    10
    Stirnseite
    11
    Oberfläche
    12
    Kolbenmotor
    13
    Druckstempel
    14
    Richtung
    15
    Stempelkanal
    16
    Stempelkanal
    17
    Pfropfen

Claims (6)

  1. Verfahren für das Abgießen einer einen Formkasten aufweisenden Gießform (1, 2) von unten in steigendem Guss mit einer Gießmasse (7) aus einem Gießbehälter (5, 6) durch einen Steigkanal (4), der für die Einströmung der von unten in die Gießform (1, 2) aufsteigend einlaufenden Gießmasse (7) im Formsand der Gießform (1, 2) eingeformt ist, wobei unmittelbar nach beendeter Füllung der Gießform (1, 2) der Steigkanal (4) im Bereich des Formsandes unterbrochen und damit so verschlossen wird, dass die Gießform (1, 2) von dem Gießbehälter (5, 6) abtrennbar ist,
    wobei in den Formsand der Gießform (1, 2) ein nach außen hin offener Stempelkanal (15) eingeformt ist, der zur Aufnahme eines Druckstempels (13) in seiner Ausrichtung (14) und in seinem Querschnitt dem Druckstempel (13) angepasst ist, bis in die Nähe des Steigkanals (4) reicht und quer zur Achse des Steigkanals orientiert ist, wobei der Steigkanal (4) durch Verschieben des Formsandes mittels des Druckstempels (13) in den Steigkanal (4) verschlossen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die in dem Gießbehälter (5, 6) vorrätige Gießmasse (7) auf ihrer Oberfläche (11) einem pneumatischen Förderdruck (p) ausgesetzt ist und die Gießmasse (7) durch mindestens ein in die Gießmasse (7) eintauchendes, senkrechtes Steigrohr (8) und durch den mit dem Steigrohr (8) fluchtenden und mit diesem eine gemeinsame Steigleitung (4, 8) für die Einströmung der Gießmasse (7) bildenden Steigkanal (4) in die oberhalb des Steigrohres (9) befindliche Gießform (1, 2) gedrückt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass unmittelbar, nachdem die Strömung in dem Steigkanal (4) unterbrochen ist, der Förderdruck (p) auf der Oberfläche (11) der Gießmasse (7) abgestellt wird.
  4. Gießform für die Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einem Formkasten und einem darin in Formsand eingeformten Gießhohlraum für die Aufnahme der Gießmasse,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in dem Formsand der Gießform ein nach außen hin offener Stempelkanal (15) eingeformt ist, der zur Aufnahme eines Druckstempels (13) in seiner Ausrichtung (14) und in seinem Querschnitt dem Druckstempel (13) angepasst ist, bis in die Nähe des Steigkanals (4) reicht und quer zur Achse des Steigkanals orientiert ist.
  5. Gießform nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in dem Stempelkanal (16) ein Pfropfen (17) vorgesehen ist, der in den Steigkanal (4) drückbar ist und diesen absperrt.
  6. Gießform nach einem der Ansprüche 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Steigkanal (4) parallel zur Formteilebene angeordnet ist.
EP98104851A 1997-08-01 1998-03-18 Verfahren zum Formgiessen und Giessform für ein solches Verfahren Expired - Lifetime EP0894557B2 (de)

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