冒口插件,用于冒口插件的成形元件和通过使用其铸造金属的方法_3

文档序号:9492863阅读:来源:国知局
件在冒口插件的第一成形元件上移动,由此 第一成形元件的部段容纳在第二成形元件中。在此,两个成形元件相对于彼此的移动的程 度尤其与在压缩期间借助于竖直的造型设备作用到造型材料上的压缩压力相关。代替直接 滑离彼此的内轮廓和外轮廓,第一成形元件和/或第二成形元件能够构造有在内轮廓上向 外突出的或在外轮廓上向内突出的引导连接片,使得实现滑动引导。
[0028] 根据本发明的冒口插件是优选的,其中所述第一成形元件作为用于达到和/或保 持冒口插件相对于模板的预定的定向的机构具有穿通开口,所述穿通开口是非圆形的并且 优选选自由椭圆、不圆,削平的圆、削平的椭圆、三角形、四角形或多角形构成的组和/或具 有一个或多个附加的凹部或开口以容纳第二定心芯轴,其中一个或多个凹部或开口优选平 行于定心轴线伸展和/或在朝向模板的侧上具有一个或多个间隔保持件。具有例如不对称 地或不圆地构成的横截面的穿通开口能够实现构成冒口插件相对于模型或能枢转的模板 的有利地作用的抗扭。优选非柱形地构成的穿通开口优选完全地与定心芯轴的外面相对 应,所述定心芯轴设置在模型或模板上并且插到或推到冒口插件上。同时,第一成形元件优 选具有单侧削平的穿通开口,使得冒口插件在安置到模型或模板上时优选仅能够占据唯一 的插接位置或插接定向(钥匙-锁原理)。由此避免,冒口插件占据在要生产的能竖直地分 开的铸模之内的无意的错误的定向,并且实现,实际上冒口空腔的大部分的体积份额在使 用冒口插件时优选定位在(水平伸展的)定心轴线之上。本发明的所述有利的改进方案分 别能与本发明的独立的方面进行组合;关于优选的组合,在相应的段落处所提到的内容分 别相应地适用。
[0029] 优选地,根据本发明的冒口插件作为用于达到和/或保持冒口插件相对于模板的 预定的定向的机构具有一个或多个附加的凹部或开口以容纳第二定心芯轴,其中一个或多 个凹部或开口优选平行于定心轴线伸展。通过在第一成形元件上构成至少一个或多个附加 的凹部或开口,实现用于至少一个第二定心芯轴的容纳部,由此以有利的方式改进冒口插 件相对于定心轴线和模型或能枢转的模板的位置稳定性或定向。在第一成形元件上的附加 的凹部或开口尤其朝向模型或能枢转的模板并且例如具有锥状的形状。所述凹部或开口优 选平行于定心轴线伸展。从第一成形元件的外侧延伸至冒口空腔中的凹部或开口是优选 的。由此,实现将冒口插件有利地简单地安置到定心芯轴上,所述定心芯轴同样是本发明涉 及的由根据本发明的冒口插件和用于形状配合地容纳冒口插件的定心芯轴构成的套件的 一部分。优选地,优选平行于定心轴线伸展的附加的凹部或开口在压缩造型材料和接着将 定心芯轴从开口移除之后,同时承担从冒口空腔中排气的功能。为了所述目的,在将冒口插 件使用在竖直的造型设备中时或在将冒口插件的定心轴线水平地定向时,用于容纳至少一 个另外的定心芯轴的附加的凹部或开口构成在定心轴线之上、优选在尽可能高的位置处构 成在第一成形元件上。
[0030] 在根据本发明的冒口插件的优选的设计方案中,一个或多个间隔保持件设在第一 成形元件的朝向模板的侧上,所述间隔保持件例如构造为柱形的凸块或销。间隔保持件具 有的目的是,保证在模板或模型和安置在模型或模板上的第一成形元件之间的造型材料的 压缩期间的位置固定。一旦第一成形元件位置固定,那么同样对于第二成形元件实现位置 固定,更确切地说例如通过第一和第二成形元件的优选彼此接触的相对应的引导面。对于 在第一成形元件的朝向模板的侧上的一个或多个间隔保持件替选地或附加地,第一成形元 件能够在内侧上具有贴靠面,所述贴靠面例如在第一成形元件的至少一半的高度上优选平 行于定心轴线延伸并且还设立且设置用于与能设置在模板或模型上的定心芯轴的支撑面 接触。优选地,内侧的贴靠面与对穿通开口限界的拱腹面的一个面区域齐平或在一个平面 中构成。由此,第一成形元件替选地或附加地借助于其内侧的贴靠面支撑在(通常垂直地 在模型或模板上突出的)定心芯轴上。所有上述用于达到和/或保持冒口插件相对于模板 的预设的定向的机构能够分别单独地或以彼此组合的方式设置在根据本发明的冒口插件 上。据此,根据本发明的冒口插件能够具有所给出的机构中的一个、两个机构或全部机构。 本发明的所述有利的设计方案分别能与本发明的独立的方面进行组合;对于优选的组合, 在相应的段落处所提到的内容分别相应地适用。
[0031] 优选的是,第二成形元件在内侧上在其与穿通开口相对置的(容纳芯轴尖部的) 端部上具有一个或多个模制的连接片或壁部段,所述连接片或壁部段将冒口空腔划分成腔 室。借助于在内侧上突出的、例如构造为所谓的威廉姆斯板条或威廉姆斯楔形件的连接片 或壁部段,在冒口插件的定心轴线之上的区域中抑制在液态的金属的表面上过早地构成铸 件砂皮,由此改进所述冒口插件的作用,即位于其中的液态的金属的液态保持。优选地,在 第一和第二成形元件上分别设有至少一个在冒口空腔中突出的连接片。在水平地设置定心 轴线时,连接片设置在第一和第二成形元件的设置在定心轴线之上的内部的壁部段上并且 优选在平行于、优选能穿过定心轴线伸展的平面中延伸。在相应地压缩造型材料并且与其 关联地将冒口插件的两个成形元件移动到一起时,也以术语威廉姆斯板条或威廉姆斯楔形 件已知的连接片优选能够全等地以一个在另一个之上或一个在另一个上方的方式放置。一 个或多个连接片能够是单独构成的、要装入到冒口插件的冒口空腔中的接合件,或构成为 模制到第一和第二成形元件的内轮廓上的部件。在根据本发明的成形元件的成形期间,制 造模制的连接片,并且所述连接片例如包括棱镜形状,其中连接片设置在根据本发明的冒 口插件的内部的表面上,使得所述连接片在使用时(即在铸造工作中)设置在冒口空腔的 上端部处。
[0032] 优选地,根据本发明的套件除了第一成形元件和第二成形元件以外,包括用于形 状配合地通过冒口插件容纳的定心芯轴。优选地,(再由第一和第二成形元件构成的)冒 口插件能在定心芯轴上移动或能插到定心芯轴上。用于容纳或保持冒口插件的定心芯轴具 有定心芯轴根部,所述定心芯轴根部具有尤其对应于在第一成形元件中的穿通开口的拱腹 面的造型。定心芯轴根部的横截面根据穿通开口优选非柱形地构成,而优选选自由圆形、不 圆形,削平的圆形、削平的椭圆形、三角形、四角形或多角形构成的组。由此,在定心芯轴和 冒口插件之间产生抗扭,此外定心芯轴和成形元件优选设计为,使得冒口插件和定心芯轴 能够采用相对于彼此的仅一个唯一的位置,在所述位置中第一成形元件和与第一成形元件 相对应的第二成形元件能够移动到定心芯轴上(钥匙-锁原理)。这样,保证冒口插件在模 板上的优选的定向并且以有利的方式避免错误的操作。对于在造型方面对应于穿通开口的 定心根部附加地,定心芯轴具有定心尖部,其形状与在第二成形元件上的凹部的内轮廓相 对应,所述凹部设置用于容纳芯轴尖部。
[0033] 本发明的另一方面涉及一种用于在具有能枢转的模板的设备中铸造金属的方法, 所述方法具有下述步骤:将根据本发明的(如上文或下文中定义的)冒口插件安置在具有 定心芯轴的模型上,所述模型设置在能枢转的模板上,或直接设置在具有定心芯轴的能枢 转的模板上;枢转模板连同安置在其上的冒口插件,使得冒口插件的定心轴线到达水平线 中然后将冒口空腔的大部分的体积份额定位在定心轴线之上。优选地,这种能枢转的模板 在制造铸件时在能竖直地分开的铸模中使用。此外,本发明基于的认知是,在这种方法中定 心轴线水平地定向然后液态的金属能够在冒口空腔的大部分位于定心轴线之上的体积份 额中升高。由此,冒口插件的在铸造工作中高于穿通开口的体积部分在要制造的铸件的凝 固过程期间形成供给储存部,保持液态的金属能够从所述供给储存部中流入到铸模中。借 助于优选在第一成形元件中设有的排气开口,在铸造过程期间确保铸模的以及冒口插件的 最优的排气,使得能够以相对短的时间实现将液态的金属填入到铸模中。能够经由排气开 口有利地避免不利地作用于冒口插件之内的给料体积的空气杂质。为了保证在铸造工作中 的排气,在能枢转的模板上例如设有间隔保持件,所述间隔保持件具有垂直地穿过在第一 成形元件上的至少一个排气开口伸入的定心芯轴并且具有与间隔保持件耦联的结构件或 安置件。结构件或安置件优选沿同样竖直的定向(在定心轴线水平地定向时)伸展并且在 铸造工作中之后将用于将空气从冒口插件中引出的排气通道定位的部位处设置在模板上。
[0034] 上文所描述的方法的特征在于铸造法的一部分,所述一部分作为另外的步骤包 括:提供根据本发明的冒口插件;将造型材料填入到造型机中,使得冒口插件的外壁与造 型材料接触;压缩造型材料,其中第二成形元件相对于第一成形元件移动,其中在第二成形 元件相对于第一成形元件的至少一个子部件移动期间固定第一成形元件相对于模板或相 对于模型的位置。优选地,根据本发明的冒口插件手动地或机械地安置在模型和/或模板 上。
【附图说明】
[0035] 在下文中,根据从中得出另外的创造性的特性的多个实施例,通过参照附图详细 描述本发明。附图示出:
[0036] 图la和lb不出根据本发明的冒口插件的第一实施例的剖视图;
[0037] 图2a和2b示出根据本发明的冒口插件的设置在模型上的第二实施例的视图;
[0038] 图3a至3c示出根据本发明的冒口插件的另一实施例的纵剖面视图;
[0039] 图4示出根据本发明的冒口插件的具有在第一成形元件上的变小的安置区域的 视图;
[0040] 图5示出根据图2的多个冒口插件的在纵剖面中在模型的彼此隔开的区域中设置 的视图;
[0041] 图6a和6b示出第一成形元件的一个实施例的侧视图和剖面的前视图;
[0042] 图7a和7b不出根据图la和lb的第一成形兀件的侧视图和剖面的前视图;
[0043] 图8a和8b示出根据图3a和3b的第一成形元件的侧视图和剖面的前视图;
[0044] 图9a和9b示出第一成形元件的另一实施例的侧视图和剖面的前视图;
[0045] 图10a和10b示出根据本发明的第二成形元件的剖视图和侧视图;
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