DE1296741B

DE1296741B - Sprue core

Info

Publication number: DE1296741B
Application number: DEP34154A
Authority: DE
Inventors: Plath Otto
Original assignee: PICHLER GEB PLATH ILSE
Current assignee: PICHLER GEB PLATH ILSE
Priority date: 1964-04-29
Filing date: 1964-04-29
Publication date: 1969-06-04

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Eingußkern, nämlich Kragen- oder Stauungskern, der einen oder mehrere achsparallele Durchlaßkanäle aufweist, die von einem undurchbrochenen Rand umschlossen sind.The invention relates to a sprue core, namely collar or Stowage core, which has one or more axially parallel passage channels that are enclosed by an unbroken edge.

Derartige Stauungskerne werden in den Einguß einer Gießform eingesetzt und haben den Zweck, den Fluß des ankommenden Gießgutes zu stauen, so daß in dem Stauraum über dem Stauungskern eine Flotation auftritt, die zur Folge hat, daß alle fremden Beimengungen im Gießgut, die zu Gußfehlern führen können, infolge ihres gegenüber dem Gießgut geringeren spezifischen Gewichtes nach oben geschwemmt und damit aus der eigentlichen Gießform ferngehalten werden.Such congestion cores are used in the sprue of a casting mold and have the purpose of damming the flow of the incoming casting material, so that in the Storage space above the stagnation core a flotation occurs, which has the consequence that all foreign admixtures in the cast material, which can lead to casting defects, as a result of their against the cast material of lower specific weight swept upwards and thus kept away from the actual mold.

Neben den Stauungskernen werden in der Gießereitechnik, insbesondere beim Gießen nach dem Anschnittsystem und beim Steiger-Direkt-Guß, sogenannte Kragenkerne verwendet, die dazu dienen, den Materialquerschnitt an der Stelle einzuengen, an der das Gußstück in den Steigerkopf übergeht, so daß letzterer nach Erkalten des Gußtstückes an der vorbestimmten Stelle leicht abgeschlagen werden kann. Im Gegensatz zum Stauungskern weist der Kragenkern nur eine einzige Durchlaßöffnung für das Gießgut auf.In addition to the congestion cores, in foundry technology, in particular when casting according to the gate system and with Steiger direct casting, so-called collar cores used, which serve to narrow the material cross-section at the point which passes the casting into the riser head, so that the latter after cooling of the Casting can be easily knocked off at the predetermined point. In contrast to the stowage core, the collar core has only a single passage opening for the cast material on.

Die bekannten Eingußkerne sind in der Regel als ebene Scheiben ausgebildet. Diese Formgebung der Kerne hat jedoch den Nachteil, daß sich unter den Stegen zwischen den einzelnen Durchlaßkanälen Luftblasen bilden, die das Austreten der in dem an den Kern sich anschließenden Zulauf nach oben geschwemmten Verunreinigungen, insbesondere Oxydhäutchen, durch die Durchlaßkanäle des Kernes verhindern und außerdem zu einer zusätzlichen Oxydation des Gießgutes führen.The known sprues are usually designed as flat disks. However, this shape of the cores has the disadvantage that under the webs between the individual passage channels form air bubbles that prevent the in the the core adjoining feed upward impurities, in particular Oxydskin, prevent through the passageways of the core and also to one lead to additional oxidation of the cast material.

Zur Verbesserung der Flotation des Gießgutes oberhalb des Kernes ist bei einem Kern, dessen Durchlaßkanäle in Form von Nuten im Randbereich angeordnet sind, auf der Kernunterseite eine Ausnehmung mit stetig verlaufender Oberfläche vorgeschlagen worden. Es sind auch Kerne bekanntgeworden, die auf ihrer Oberseite eine Ausnehmung in Form eines Kegelstumpfes aufweisen.To improve the flotation of the cast material above the core is in the case of a core whose passage channels are arranged in the form of grooves in the edge area are, on the underside of the core, a recess with a continuously running surface has been proposed. Cores have also become known to be on their upper side have a recess in the form of a truncated cone.

Keine der vorgeschlagenen Maßnahmen ist jedoch geeignet, die Bildung von Luftblasen auf der Kernunterseite und die damit verbundenen Nachteile wirksam zu verhindern.However, none of the proposed measures is appropriate to education of air bubbles on the underside of the core and the associated disadvantages are effective to prevent.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine derartige Blasenbildung sicher auszuschließen und damit eine Verbesserung der Gußqualität zu erzielen.The object of the invention is therefore to ensure such bubble formation to be excluded and thus to achieve an improvement in the casting quality.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß auf der unteren Kernstirnseite eine Ausnehmung eingeformt ist, deren Begrenzungsfläche von der Kernmitte zum Kernrand stetig verläuft.According to the invention this object is achieved in that on the lower Core face a recess is formed, the boundary surface of the core center runs steadily to the core edge.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung einer Ausnehmung auf der unteren Kernstirnseite wird-- dieaus der Gießform aufsteigende Luft entlang der die Ausnehmung. begrenzenden, gegen die Kernmitte ansteigenden Fläche gegen einen der Durchlaßkanäle geleitet.The inventive arrangement of a recess on the lower The face of the core becomes - the air rising from the mold along the recess. limiting surface that rises towards the center of the core against one of the passage channels directed.

Eine zusätzliche Verbesserung der Strömungsverhältnisse im Bereich des Eingußkernes ergibt sich, wenn der Kern auf beiden Stirnseiten Ausnehmungen aufweist, deren Begrenzungsflächen von der Kernmitte zum Kernrand stetig verlaufen. Die günstigsten Verhältnisse ergeben sich, wenn diese Ausnehmungen kegelförmig ausgebildet sind. Die Ausnehmungen werden dabei zweckmäßig so angeordnet, daß zwischen ihnen und der seitlichen Begrenzungsfläche d6s Kernes zwei zueinander parallele Randstreifen verbleiben.An additional improvement in the flow conditions in the area of the sprue core results when the core has recesses on both end faces has, the boundary surfaces of which run continuously from the core center to the core edge. The most favorable conditions are obtained when these recesses are conical are. The recesses are expediently arranged so that between them and the lateral boundary surface d6s core two mutually parallel edge strips remain.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungs-und Anwendungsbeispiele erfindungsgemäß ausgestalteter Eingußkerne dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Stauungskern in Draufsicht, F i g. 2 bis 4 verschieden ausgestaltete Stauungskerne im Schnitt, F i g. 5 einen Kragenkern in Draufsicht, F i g. 6 einen Schnitt durch F i g. 5 längs der Linie VI-V1, F i g. 7 einen im Gußoberkasten eingesetzten Stauungskern gemäß F i g. 2, F i g. 8 einen im Gußoberkasten eingesetzten Stauungskern gemäß F i g. 3, F i g. 9 einen im Gußunterkasten eingesetzten Stauungskern gemäß F i g. 2, F i g.10 Einbau eines Stauungskernes gemäß F i g. 4 und eines Kragenkernes gemäß den F i g. 5 und 6 beim Steiger-Direkt-Guß.In the drawing there are various exemplary embodiments and application examples Shown according to the invention designed sprues. It shows F i g. 1 one Stowage core in plan view, F i g. 2 to 4 differently designed congestion cores in section, F i g. 5 shows a collar core in plan view, FIG. 6 a section through F i g. 5 along the line VI-V1, F i g. 7 a stowage core inserted in the cast upper box according to FIG. 2, fig. 8 shows a stowage core inserted in the cast upper box according to FIG F i g. 3, fig. 9 shows a stowage core inserted in the cast lower box according to FIG. 2, F i g.10 Installation of a congestion core according to F i g. 4 and a collar core according to the F i g. 5 and 6 for Steiger direct casting.

Der Stauungskern 1 nach den F i g. 1 bis 4 weist eine Vielzahl von achsparallelen Durchlaßkanälen 2 für das Gießgut auf. Die seitliche Begrenzungsfläche 3 des Stauungskernes 1 ist vorteilhaft konisch ausgebildet.The congestion core 1 according to FIGS. 1 to 4 has a variety of axially parallel passage channels 2 for the cast material. The lateral boundary surface 3 of the congestion core 1 is advantageously conical.

Der Stauungskern nach F i g. 2 weist auf seiner oberen entgegen der Flußrichtung des Gießgutes gerichteten Begrenzungsfläche eine kegelförmige Ausnehmung 4 auf derart, daß die obere Begrenzungsfläche des Stauungskernes 1 von der Kernachse zum Kernrand hin stetig ansteigt, jedoch nicht bis zum Rand geführt ist, so daß eine zur Kernachse senkrecht verlaufende Ringfläche 5 verbleibt. Auf der der Ausnehmung 4 gegenüberliegenden Stirnseite des Stauungskernes 1 ist eine der Ausnehmung 4 entsprechende weitere kegelförmige Ausnehmung 6 angeordnet, die ebenfalls nicht bis zum Rand geführt ist, so daß auf der unteren Seite des Stauungskernes 1 eine zur Ringfläche 5 parallele Ringfläche 7 gebildet wird.The congestion core according to FIG. 2 points to its upper counter to the Direction of flow of the cast material directed boundary surface a conical recess 4 in such a way that the upper boundary surface of the congestion core 1 from the core axis steadily increases towards the core edge, but is not led to the edge, so that an annular surface 5 running perpendicular to the core axis remains. On the one of the recess 4 opposite end face of the congestion core 1 is one of the recess 4 corresponding further conical recess 6 arranged, which also does not lead to the edge is, so that on the lower side of the congestion core 1 a parallel to the annular surface 5 Annular surface 7 is formed.

Das Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 unterscheidet sich gegenüber dem der F i g. 2 dadurch, daß die Ausnehmung 4 die Form einer Kugelkalotte aufweist, während die Ausnehmung 6 auch hier kegelförmig gestaltet ist, jedoch bis zum Rand des Stauungskernes 1 reicht, so daß die untere Begrenzungsfläche des Stauungskernes 1 mit seiner seitlichen Begrenzungsfläche 3 eine scharfe Ringkante 8 bildet.The embodiment according to FIG. 3 differs from that of the fig. 2 in that the recess 4 has the shape of a spherical cap, while the recess 6 is also conical here, but up to the edge of the congestion core 1 is sufficient so that the lower boundary surface of the congestion core 1 forms a sharp annular edge 8 with its lateral boundary surface 3.

Der in F i g. 4 im Schnitt gezeigte Stauungskern findet insbesondere beim Steiger-Direkt-Guß Verwendung. In diesem Fall erübrigt sich die obere Ausnehmung 4.The in F i g. 4 congestion core shown in section takes place in particular used in Steiger direct casting. In this case, the upper recess is unnecessary 4th

In den -P i g. 5 und 6 ist in Draufsicht und im Schnitt -ein Kragenkern dargestellt, der dazu dient, den Steigerkopf unmittelbar über dem Gußstück einzuengen, so daß er nach Erkalten der Gußmasse leicht abgeschlagen werden kann. Im Gegensatz zum Stauungskern 1 weist - der Kragenkern 9 nur einen zentralen Durchlaßkana110 auf. Die oberen und unteren Stirnflächen 11 und 12 sind jedoch entsprechend den Ausnehmungen 4 und 6 nach F i g. 2 kegelförmig abgeschrägt, wobei die Abschrägungen nicht bis zur seitlichen Begrenzungsfläche 13 geführt sind, so daß auch hier parallele Ringflächen 14 und 15 verbleiben. Bei dem Anwendungsbeispiel nach F i g. 7 ist in dem sich konisch verjüngenden Einguß 16 ein Stauungskern 1 gemäß F i g. 2 eingesetzt. Für die Auflage des Stauungskernes 1 ist in dem Einguß 16 eine ringförmige Auflagefläche 17 angeordnet, deren Breite übereinstimmt mit der Breite der Ringfläche 7 des Stauungskernes 1. Unterhalb des Stauungskernes 1 schließt sich der Zulauf 18 an, der sich in seinem oberen Bereich derart konisch verjüngt, daß unterhalb des Stauungskernes 1 ein zweiter Stauungskern 19 gebildet wird.In the -P i g. 5 and 6 is shown in plan view and in section -a collar core which serves to constrict the riser head immediately above the casting so that it can be easily knocked off after the casting compound has cooled. In contrast to the congestion core 1, the collar core 9 has only one central passage channel 110. The upper and lower end faces 11 and 12 are, however, corresponding to the recesses 4 and 6 according to FIG. 2 bevelled conically, the bevels not being guided as far as the lateral boundary surface 13, so that here, too, parallel annular surfaces 14 and 15 remain. In the application example according to FIG. 7 is in the conically tapering sprue 16 a congestion core 1 according to FIG. 2 used. For the support of the congestion core 1 , an annular support surface 17 is arranged in the sprue 16 , the width of which corresponds to the width of the annular surface 7 of the congestion core 1. Below the congestion core 1 is the inlet 18 , which tapers conically in its upper area that below the congestion core 1, a second congestion core 19 is formed.

In F i g. 8 ist ein Anwendungsbeispiel für einen Stauungskern 1 gemäß F i g. 3 dargestellt. Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 7 liegt hier der Stauungskern 1 lediglich mit seiner konisch ausgebildeten seitlichen Begrenzungsfläche 3 an der Wandung des Eingusses 16 auf. Auch in diesem Fall schließt sich an den Stauungskern 1 ein sich konisch verjüngender Zulauf 18 an, der in seinem oberen Bereich einen Stauungsraum 19 bildet.In Fig. 8 is an application example for a congestion core 1 according to FIG. 3 shown. In contrast to the exemplary embodiment according to FIG. 7, the congestion core 1 only rests on the wall of the sprue 16 with its conical lateral boundary surface 3. In this case too, the congestion core 1 is followed by a conically tapering inlet 18 which forms a congestion space 19 in its upper region.

In dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 9 ist ein Stauungskern 1 gemäß F i g. 2 in dem Unterteil eines Formkastens eingesetzt. Der an den Stauungskern 1 sich anschließende Zulauf 18 geht in einen Auslauf 20 über.In the embodiment according to FIG. 9 is a congestion core 1 according to FIG. 2 used in the lower part of a molding box. The inlet 18 adjoining the congestion core 1 merges into an outlet 20 .

F i g. 10 zeigt die Anwendung eines Stauungskernes 1 gemäß F i g. 4 und eines Kragenkernes 9 beim Steiger-Direkt-Guß. Der Stauungskern 1 liegt mit seiner Ringfläche 7 auf einem Absatz 21 des sich konisch verjüngenden Eingusses 16 auf. Der sich ebenfalls konisch verjüngende Zulauf 18 wird durch den Kragenkern 9 eingeengt, so daß zwischen dem Kragenkern 9 und dem Stauungskern 1 ein zweiter Stauungsraum 19 entsteht.F i g. 10 shows the application of a congestion core 1 according to FIG. 4 and a collar core 9 in the Steiger direct casting. The congestion core 1 rests with its annular surface 7 on a shoulder 21 of the conically tapering sprue 16 . The inlet 18 , which also tapers conically, is narrowed by the collar core 9, so that a second damming space 19 is created between the collar core 9 and the damming core 1.

An Stelle der in den Ausführungsbeispielen dargestellten kreisrunden Stauungskerne können auch andere Kernformen, beispielsweise rechteckige oder quadratische Kerne verwendet werden. In diesen Fällen müssen die Ausnehmungen 4 bzw. 6 angepaßt werden und können beispielsweise pyramidenförmig ausgestaltet sein.Instead of the circular ones shown in the exemplary embodiments Stowage cores can also have other core shapes, for example rectangular or square Cores are used. In these cases, the recesses 4 and 6 must be adapted are and can be configured, for example, pyramid-shaped.

Beim Gießen wird das Gießgut in den Einguß 16 geschüttet und gelangt durch die Kanäle 2 in dem Stauungskern 1 und den Zulauf 18 in die Gießform. Durch den Stauungskern 1 wird das Gießgut im Einguß aufgestaut, so daß die in dem Gießgut enthaltenen Verunreinigungen durch Flotation an die Oberfläche geschwemmt werden und nicht durch die Durchlaßkanäle 2 gelangen können. Die in dem Einguß 16 herrschende turbulente Strömung wird in den Durchlaßkanälen 2 in eine laminare Strömung übergeführt, die sich in den Zulauf 18 wieder in eine turbulente Strömung wandelt. Infolge der Querschnittsverengung im Zulauf 18 wird auch unterhalb des Stauungskernes 1 ein Stauungsraum 19 gebildet, der insbesondere beim Stahlguß dazu dient, in dem Gießgut enthaltene Oxydhäutchen durch Flotation entgegen der Strömungsrichtung des Gießgutes durch die Durchlaßkanäle 2 in den Einguß zu schwemmen. Dabei ist es wichtig, daß sich unter den Stegen des Stauungskernes 1 keine Luftpolster bilden, da diese einerseits die Oxydation des Gießgutes erhöhen und andererseits das Nach-oben-Schwemmen der Oxydhäutchen behindern würden. Das Festsetzen von Luftblasen unterhalb des Stauungskernes 1 wird jedoch durch die erfindungsgemäße Anordnung einer Ausnehmung 6 vermieden. Die schräge Ausbildung der in den Zulauf ragenden Begrenzungsflächen 11 und 12 des Kragenkernes 9 haben denselben Zweck wie die Ausnehmungen 4 bzw. 6 bei dem Stauungskern 1. Auch hier soll durch die schräg ausgestaltete Fläche 11 eine Trichterwirkung erzielt werden, um zu verhindern, daß beim Angießen die Wandungen des Zulaufs 18 durch spritzendes Gießgut zerstört werden. Die auf der Gegenseite angeordnete Fläche 12 ist deshalb schräg ausgebildet, damit die Oberfläche des sich unmittelbar an den Kragenkernen 9 anschließenden Gußstückes nicht blasig wird.During casting, the cast material is poured into the sprue 16 and passes through the channels 2 in the congestion core 1 and the inlet 18 into the casting mold. The pouring material is dammed up in the sprue by the damming core 1 , so that the impurities contained in the pouring material are washed to the surface by flotation and cannot pass through the passage channels 2 . The turbulent flow prevailing in the sprue 16 is converted into a laminar flow in the passage channels 2 , which is converted back into a turbulent flow in the inlet 18. As a result of the cross-sectional narrowing in the inlet 18 , a damming space 19 is also formed below the damming core 1, which is used, in particular in steel casting, to flood oxide skins contained in the cast material by flotation against the flow direction of the cast material through the passage channels 2 into the sprue. It is important that no air cushions form under the webs of the damming core 1 , as these would on the one hand increase the oxidation of the cast material and on the other hand prevent the oxide membrane from floating upwards. The settling of air bubbles below the congestion core 1 is, however, avoided by the arrangement of a recess 6 according to the invention. The inclined design of the boundary surfaces 11 and 12 of the collar core 9 protruding into the inlet have the same purpose as the recesses 4 and 6 in the congestion core 1. Here, too, the inclined surface 11 should have a funnel effect to prevent the Casting on the walls of the inlet 18 are destroyed by splashing cast material. The surface 12 arranged on the opposite side is therefore formed at an angle so that the surface of the cast piece directly adjoining the collar cores 9 does not become blistered.

Claims

Claims: 1. Sprue core, namely collar or congestion core, which has one or more axially parallel passage channels which are enclosed by an uninterrupted edge, characterized in that a recess (6 or 12) is formed on the lower end of the core, the boundary surface of which runs steadily from the center of the core to the edge of the core.

2. Sprue core according to claim 1, characterized in that recesses (4, 6 or 11, 12) are arranged on both core end faces, the boundary surfaces of which extend continuously from the core center to the core edge.

3. sprue core according to claims 1 and 2, characterized in that that the recesses (4, 6, 11, 12) are conical.

4. Sprue core according to claims 1 to 3, characterized in that between the recesses (4, 6 or 11, 12) and the lateral boundary surface (3 or 13) of the core (1 or 9) two mutually parallel edge strips ( 5, 7 or 14, 15) remain.