DE1783056B2

DE1783056B2 - IMMERSION MOLDING PROCESS FOR THE CASTING OF METAL CASTINGS AND DEVICE FOR ITS PIPE

Info

Publication number: DE1783056B2
Application number: DE19681783056
Authority: DE
Inventors: Alan Bradford Sutherland (Großbritannien)
Original assignee: Hepworth & Grandage Ltd., Bradford, Yorkshire (Grossbritannien)
Priority date: 1967-07-04
Filing date: 1968-09-26
Publication date: 1976-10-14
Also published as: AU432704B2; GB1231795A; AU4362968A; FR1591513A; DE1783056A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Tauchgießverfahren zum Gießen von Metallgußstücken, bei dem wenigstens eine Gießform in einer Tragvorrichtung gehalten, mittels dieser in eine Metallschmelze eingetaucht und nach ihrer Füllung aus der Schmelze herausgezogen wird. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a dip casting method for casting metal castings, in which at least one Casting mold held in a support device, immersed in a molten metal by means of this and after their filling is pulled out of the melt. The invention also relates to a device for implementation this procedure.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Tauchgießen der vorstehend genannten Art ist in der US-Patentschrift 15 28 303 offenbart. Die einzelnen ringförmigen, einen relativ großen Innendurchmesser aufweisenden Dauerformen dieser bekannten Vorrichtung sind in einem metallischen und zylindrischen Gießformaufnahmebehälter mit einem zentralen Metalleintrittsloch in seinem Boden übereinander gestapelt abgestützt, wobei der Aufnahmebehälter an einer mit einem Rotationsantrieb versehenen Eintaucheinrichtung aufgehängt ist. Zum Füllen der Dauerformen mit geschmolzenem Metall wird der Aufnahmebehälter in Rotation versetzt und in das Schmelzebad eines Schmelzofens abgesenkt, wobei sich die Dauerformen durch Hindurchtreten der Schmelze durch das zentrale Bodenloch des Aufnahmebehälters in Verbindung mit der Fliehkraft des rotierenden Aufnahmebehälters mit Schmelze füllen.A method and apparatus for immersion casting of the aforementioned type is disclosed in US Pat U.S. Patent 1528303 disclosed. The individual ring-shaped, a relatively large inner diameter having permanent forms of this known device are in a metallic and cylindrical Casting mold receptacles stacked one on top of the other with a central metal entry hole in its bottom supported, the receiving container on an immersion device provided with a rotary drive is hung. To fill the permanent molds with molten metal, the receptacle is placed in Rotation offset and lowered into the melt pool of a melting furnace, whereby the permanent molds by passing the melt through the central bottom hole of the receptacle in connection with The centrifugal force of the rotating receptacle can be filled with melt.

Diese Vorrichtung und das mit ihr auszuführende Tauchgießverfahren sind mit mehreren Nachteilen behaftet. Zunächst sind sehr feste Dauerformen erforderlich, damit diese bei den auftretenden Zentrifugalkräften in Verbindung mit den Zentrifugalkräften der in die Formen einströmenden Schmelzemasse nicht zu Bruch gehen. Ferner dürfen sämtliche rotierenden Teile keine Unwucht aufweisen, was eine aufwendige und teure Herstellung der sich drehenden Teile bedingt. Weiterhin kann beim Einlaufen der Schmelze in die Dauerformen die Gefahr von Schlackeneinschlüssen in den herzustellenden Gußstücken oder die VcrstonfunsrThis device and the immersion casting process to be carried out with it have several disadvantages afflicted. First of all, very firm permanent forms are required so that they can withstand the centrifugal forces that occur in connection with the centrifugal forces of the molten mass flowing into the molds Go break. Furthermore, all rotating parts must not have any imbalance, which is a complex and expensive manufacture of the rotating parts. Furthermore, when the melt flows into the Permanent molds the risk of slag inclusions in the castings to be produced or the Vcrstonfunsr

der Anschnitte der Dauerformen nicht ausgeschlossen werden, so daß fehlerhafte Gußstücke die Folge sind. Außerdem ist das Verfahren insbesondere wegen der Entfernung der gefüllten Formen aus dem Aufnahmebehälter umständlich und zeitraubend durchzuführen, wobei auch die Entfernung der fertigen Gußstücke aus den Dauerformen nicht völlig prob.cmlos ist. Ferner ist für das Schmelzebad eine relativ hohe Temperatur erforderlich, um ein sicheres Einlaufen des flüssigen Metalls für denjenigen Fall zu gewährleisten, wenn das Metall durch Anschnitte in die Formen gelangt Schließlich müssen besondere Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden, um die beim Herausheben des sich noch drehenden Aufnahmebehälters aus der Schmelze sich außen von diesem ablösenden und radial wegfliegenden Schmelzeteilchen abzufangen. Demgemäß ist die Vorrichtung insgesamt relativ aufwendig und teuer herzustellen, was besonders auf die Anwendung des Rotationsprinzips zurückzuführen ist.the incisions of the permanent molds cannot be ruled out, so that defective castings are the result. In addition, the method is particular because of the removal of the filled molds from the receptacle cumbersome and time consuming to perform, including the removal of the finished castings the permanent forms are not entirely probable. Furthermore is a relatively high temperature is required for the molten bath in order to ensure that the liquid flows in safely Metal for the case when the metal gets into the molds through cuts Finally, special safety precautions must be taken to prevent the lifting of the yourself Still rotating receiving container from the melt detaching itself from the outside and flying away radially Intercept melt particles. Accordingly, the device as a whole is relatively complex and expensive to produce, which is due in particular to the application of the principle of rotation.

Um die vorerwähnten Nachteile beim Tauchgießen auszuschalten, besteht die Aufgabe der Erfindung in der Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung beim Tauchgießen von Metallgußstücken, das bzw. die gegenüber dem Bekannten beträchtlich vereinfacht ist und eine hohe Ausbeute an insbesondere in Massen herzustellenden, relativ kleinen Gußstücken aus der Schmelze unter sicherer Vermeidung von irgendwelchen Einschlüssen gestattet.In order to eliminate the aforementioned disadvantages in immersion casting, the object of the invention consists in To provide a method and apparatus in the immersion casting of metal castings which compared to the known is considerably simplified and a high yield, especially in bulk to be produced, relatively small castings from the melt while safely avoiding any Inclusions allowed.

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß bei dem einleitend angeführten Tauchgießverfahren die Gießform aus gasdurchlässigem Material hergestellt und mit einem ständig offenen Anschnitt versehen wird, daß die gasdurchlässige Gießform ohne ein sie zusammenhaltendes Stützgehäuse in die Tragvorrichtung eingesetzt wird und daß die Gießform beim Eintauchen in die Metallschmelze mit ihrer freien Außenfläche in unmittelbaren Kontakt mit der Schmelze gebracht wird.The solution to the problem is that in the immersion casting process mentioned in the introduction, the casting mold made of gas-permeable material and provided with a continuously open gate that the gas-permeable casting mold used without a support housing holding them together in the support device and that the casting mold when immersed in the molten metal with its free outer surface in is brought into direct contact with the melt.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Gießform gegenüber der illgemein üblichen Wandungsstärke mit einer im Querschnitt geringeren Wandungsstärke hergestellt. Ferner wird die Gießform aus solchem gasdurchlässigem Material hergestellt, dessen Dichte geringer ist als die Dichte der verwendeten Metallschmelze, und ferner wird die Gießform im nicht eingetauchten Zustand lose in der Tragvorrichtung gehalten und im eingetauchten Zustand der Vorrichtung durch Aufschwimmen der Gießform in der Vorrichtung eingeklemmt. Ferner wird der Anschnitt der Gießform kurz und mit einem kleinen Querschnitt hergestellt, derart, daß bei herausgezogener Tragvorrichtung keine Schmelze aus dem Anschnitt bzw. aus dem Hohlraum der Gießform herausläuft.In an advantageous embodiment of the invention In the process, the casting mold is compared to the generally usual wall thickness with an im Cross-section made with a smaller wall thickness. Furthermore, the mold made of such a gas-permeable one Material produced, the density of which is lower than the density of the molten metal used, and further the casting mold is held loosely in the carrying device in the non-immersed state and in the immersed state State of the device jammed in the device due to the casting mold floating up. Furthermore, the gate of the mold made short and with a small cross-section, so that when pulled out Carrying device no melt runs out of the gate or from the cavity of the casting mold.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die eine einzelne Gießform oder einen Gießformstapel, cine Tragvorrichtung für die oder jede Gießform und einen Tauchmechanismus zum Eintauchen der beschickten Tragvorrichtung in die bzw. Herausziehen derselben aus der Metallschmelze nach Füllung der oder jeder Gießform umfaßt, ist dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede in der Tragvorrichtung abgestützte Gießform aus gasdurchlässigem Material besteht, stützgehäusefrei ausgebildet ist und einen ständig offenen Anschnitt aufweist, wobei jeder Anschnitt bei eingetauchter Vorrichtung unmittelbar mit der Metallschmelze kommuniziert. A device for carrying out the process, which uses a single mold or a stack of molds, A support device for the or each casting mold and an immersion mechanism for immersing the loaded ones Carrying device into or out of the molten metal after filling the or each The casting mold is characterized in that the or each casting mold supported in the support device consists of gas-permeable material, is designed without a support housing and has a continuously open gate each gate communicates directly with the molten metal when the device is submerged.

Durch diese Lösung ist ein Verfahren zum Tauchgießen geschaffen, das wesentlich vereinfacht ist und mit dem relativ kleine Gußstücke einfach und billig in einwandfreier Qualität hergestellt werden können. Das Verfahren ist insbesondere für kleine, in Massen hergestellte Teile geeignet, die große Schmelzofen rechtfertigen und die bisher verhältnismäßig kompli zierte, vielteilige Formen, d. h. Stapelformen, einschl. dzr Formkästen erforderlich machten. Es sind nunmehr keine Eingußtrichter und Verteilungskanäle erforderlich, da jeder Formenhohlraum unmittelbar mit dem Schmelzebad unter Ausschluß von Verbindungskanälen zwischen den einzelnen Hohlräumen verbunden ist. Da die Gußstücke keinen Ausgleichsnachlauf für Sehrumpfverluste haben, wird das Auslaufen von Metall aus der Form bei deren Herausziehen aus der Schmelze durch geeignete Bemessung des Anschnittes einer jeden Form im Verhältnis zum Formhohlraum bewerkstelligt.This solution creates a process for immersion casting which is considerably simplified and with which relatively small castings can be produced simply and cheaply in perfect quality. The method is particularly suitable for small, mass-produced parts that justify large melting furnaces and the previously relatively complex multi-part forms, ie stack forms, including dzr molding boxes made necessary. No sprue funnels and distribution channels are now required, since each mold cavity is connected directly to the molten bath with the exclusion of connecting channels between the individual cavities. Since the castings have no compensation lag for very small losses, the leakage of metal from the mold when it is withdrawn from the melt is brought about by suitable dimensioning of the gate of each mold in relation to the mold cavity.

Die Vorteile des vorgeschlagenen Verfahrens werden erreicht durch Verwendung gasdurchlässiger Sandformen, die nur im Wege des Anschnittes einen direkten Zugang zum Schmelzebad haben, wobei der Anschnitt einen relativ geringen Querschnitt aufweist, und ferner dadurch, daß die Sandformen selbst von keinem weiteren Stützgehäuse nach Art der Formkästen zusammengehalten werden, wie es bei Sandformen üblich ist. Wenn eine derartige gasdurchlässige und stützgehäusefrcie Sandform oder ein Stapel aus solchen aufeinander abgestützten Sandformen in das Schmelzebad eingetaucht wird, kann die Hitze des Schmelzbades sehr schnell d>e Sandform und damit die Luft in deren Hohlraum erhitzen, die dann aufgrund ihrer starken und schnellen Ausdehnung und des geringsten Widerstandes einen starken Ausströmungsvorgang durch den oder die Anschnitte erzeugt. Die starke Luftausströmung aus dem oder den Anschnitten hat zur Folge, daß die auf der Schmelzeoberfläche schwimmenden .Schlacketeilchen od. dgl. weggeblasen werden und nicht in den oder die Anschnitte und somit nicht in die Sandformen einströmen können. Das flüssige Metall strömt ers>. dann in die Form oder Formen ein, wenn sich die Eintrittsöffnung des Anschnittes vollständig unterhalb der Schmelzeoberfläche befindet, so daß der Einschluß von Schlacketeilchen od. dgl. sicher vermieden ist. Die Restluft in den Hohlräumen jeder Sandform entweicht in das gasdurchlässige Formmaterial und wird vorzugsweise durch von dem Hohlraum jeder Sandform getrennte Entlüftungskanäle abgeführt.The advantages of the proposed method are achieved by using gas-permeable sand molds, which only have direct access to the melt pool by way of the gate, whereby the gate has a relatively small cross-section, and further in that the sand molds themselves from none further support housing are held together in the manner of molding boxes, as is the case with sand molds is common. If such a gas-permeable and support housing-free sand mold or a stack of such The heat of the weld pool can be reduced by immersing the sand molds supported on one another in the melt pool The sand mold and thus the air in its cavity heat up very quickly, which is then due to its strong and rapid expansion and the least resistance a strong outflow process through the or the Gates generated. The strong air outflow from the gate or gates has the consequence that the on the Melt surface floating .Schageteilchen od. The like. Are blown away and not into the Gates and thus cannot flow into the sand molds. The liquid metal flows over>. then into the shape or forms when the inlet opening of the gate is completely below it The melt surface is located so that the inclusion of slag particles or the like is reliably avoided. the Residual air in the cavities of each sand mold escapes into the gas-permeable molding material and is preferred discharged through ventilation channels separate from the cavity of each sand mold.

Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen darin, daß die Anschnitte sehr kurz ausgebildet sind, da jeder Anschnitt auf dem Umfang jeder Sandform ausmündet, so daß aufgrund des dadurch bedingten minimalen Schmelzeverlustes eine hche Ausbeute an Gußstücken erzielt wird; daß für die Durchführung des Verfahrens relativ wenig fachmännisches Können erforderlich ist und daß das Verfahren sich besonders gut für die Automatisierung des Tauchgießverfahrens eignet. Ferner wird die Sandform bzw. werden die Sandformen beim Eintauchen in das Schmelzebad nicht zerstör:, da mit Ausnahme der die Sandform/Sandformen tragenden oder festklemmenden Teile der sonst allseitig wirksame statische Druck der Schmelze dies verhindert. Schließlich entstehen bei eingetauchten Sandformen keine Turbulenzen in dem Schmelzebad und in dem in die Sandformen einströmenden Metall, so daß die Formen nicht im Bad rotieren und die Qualität der Gußstücke verbessert ist.Further advantages of the method according to the invention are that the gates are very short are, as each gate opens out on the circumference of each sand mold, so that due to this A high yield of castings is achieved due to minimal melt loss; that for the Carrying out the process requires relatively little skill and that the process is particularly suitable for the automation of the immersion casting process. Furthermore, the sand mold or the sand molds are not destroyed when they are immersed in the melt pool: since, with the exception of the Sand mold / sand molds bearing or clamping parts the otherwise all-round effective static pressure the melt prevents this. Finally, when the sand molds are submerged, there is no turbulence in the sand mold Melt bath and in the metal flowing into the sand molds so that the molds do not rotate in the bath and the quality of the castings is improved.

Aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich auch ein sehr einfacher Aufbau der Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, se daß die Vorrichtung billig hergestellt werden kann und einfach in derDue to the method according to the invention, there is also a very simple structure of the device for Carrying out this method, se that the device can be manufactured cheaply and simply in the

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Bedienung ist. Sie eignet sich ferner besonders gut für Zeitdauer werden diese aus dem Bad herausgezogenOperation is. It is also particularly well suited for periods of time when these are pulled out of the bath

den Aufbau einer automatischen Tauchgießanlage. und können abkühlen. Die Ausdehnung der in denthe construction of an automatic immersion casting plant. and can cool off. The extension of the

Weitere Vorteile des Erfindungsgegenstandes erge- Formen eingeschlossenen Luft verhindert einen vorzei-Further advantages of the subject matter of the invention result in the formation of enclosed air which prevents premature

ben sich aus der nachstehenden Beschreibung, in tigen Eintritt von Metall in den Formhohlraum und trägtben from the description below, in term entry of metal into the mold cavity and carries

welcher die Erfindung beispielsweise mit Bezug auf die 5 somit zur Erzielung sauberer Gußstücke bei. Siewhich the invention, for example with reference to FIG. 5, thus contributes to the achievement of clean castings. she

anliegenden Zeichnungen näher erläutert ist. Es zeigen verhindert ebenfalls das Eintreten von an der Schmel-attached drawings is explained in more detail. It also prevents the occurrence of smelting

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Sandform zeoberfläche befindlichen Unreinigkeiten wie Schlacke1 is a perspective view of a sand mold containing impurities such as slag

zur Herstellung eines kleinen Gußstücks, beispielsweise od. dgl. durch die Anschnitte 3 in die Formhohlräume,for the production of a small casting, for example or the like through the gates 3 into the mold cavities,

eines Kolbenringes, Der Ausgleich des statischen Metalldruckes innerhalba piston ring, balancing the static metal pressure within

F i g. 2 einen Stapel derartiger Formen im Schnitt, die io und außerhalb der Form bewirkt, daß Formverwerfun-F i g. 2 a stack of such shapes in section, which io and outside of the shape causes shape warping

in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchfüh- gen auf einem Minimum gehalten werden, währendin a device according to the invention for performing are kept to a minimum while

rung des erfindungsgemäßen Verfahrens angeordnet durch den unmittelbaren Eintritt des Gießmetalls übertion of the method according to the invention arranged by the direct entry of the casting metal over

sind, die Anschnitte 3 in die Formhohlräume die Beschaffen-are, the gates 3 in the mold cavities the constitution

F ig. 3 eine teilweise Schnittdarstellung eines For- heit der erzielten Gußstücke verbessert wird. ^c-s tretenFig. 3 is a partial sectional illustration of a form of the castings obtained is improved. ^c -s kick

menstapels beim Eintauchen in eine Metallschmelze, 15 nur geringe Turbulenzbildungen auf und der erläutertemenstapels when immersed in a molten metal, 15 only slight turbulence formation and the explained

Fi g. 4 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungs- Tauchgießvorgang ist für eine Automatisierung desFi g. 4 is a plan view of a further embodiment immersion molding process for automation of the

form einer Gießform nach der Erfindung. Tauchgießprozesses geeignet. Für dichtere Formmaie-shape of a casting mold according to the invention. Suitable for immersion casting. For denser molding

F i g. 1 zeigt eine Sandform 1 zum Tauchgießen eines rialien, z.B. Zirkonsand, kann das vorbeschriebeneF i g. Fig. 1 shows a sand mold 1 for immersion casting of a material, e.g. zircon sand, can be the one described above

Kolbenringes, die die Form einer Scheibe aufweist und Auftriebsklemmen der Formen durch ein mechanischesPiston ring, which has the shape of a disc and buoyancy clamping of the shapes by a mechanical

beispielsweise aus luftstrahlverfestigtem, harzgebunde- 20 Festklemmen ersetzt werden. Dies kann dadurch erzieltfor example, from air-jet-hardened, resin-bonded clamps can be replaced. This can be achieved thereby

nem Muschelsand besteht. Die scheibenförmige Sand- werden, daß die Spindel 9 und die Buchse 8 mit Gewindeconsists of a shell sand. The disc-shaped sand- are that the spindle 9 and the socket 8 with thread

form weist eine ringförmige Ausnehmung 2 mit einem versehen sind, so daß der Formstapel mechanischform has an annular recess 2 provided with a, so that the form stack mechanically

Anschnitt 3 und Entlüftungskanäle 4 und 4a auf und zwischen der Grundplatte 5 und dem Oberteil 6Gate 3 and ventilation channels 4 and 4a on and between the base plate 5 and the upper part 6

bildet eine vollständige Form, wenn eine gleiche Form festgeklemmt werden kann.forms a complete shape if a like shape can be clamped.

daraufgelegt ist. Es können, falls erforderlich, mehrere 25 Fi g. 3 zeigt schematisch den Beginn des Eintauchensis laid on it. If necessary, several 25 Fi g. 3 shows schematically the beginning of the immersion

Anschnitte vorgesehen sein. Die Ausbildung der Form eines Formenstapels in die Schmelze 10. Die untersteGates can be provided. The formation of the shape of a stack of molds in the melt 10. The lowest

zeigt tatsächlich keinen überflüssigen Sand, da die Form Form ist bereits mit geschmolzenem Metall gefüllt,actually does not show any superfluous sand, since the mold is already filled with molten metal,

auf das notwendige Maß zum Abstützen der Teile während sich die nächste Form gerade an derto the extent necessary to support the parts while the next shape is being processed

reduziert ist; sie kann jede gewünschte äußere Form Oberfläche 11 der Schmelze befindet. Während desis reduced; it can have any desired external shape surface 11 of the melt. During the

aufweisen. Tatsächlich können die Formwände einen so 30 Eintauchens des Formstapels entwickeln die in dasexhibit. In fact, the mold walls can develop such an immersion of the mold stack into the

dünnen Querschnitt aufweisen, daß sie sich verziehen Gießmetall eingetauchten Formen Gase, die abgeführtHave thin cross-section that they warp Cast metal immersed forms gases that are discharged

oder brechen würden, wenn sie bei einem Gießverfah- werden müssen. Die Abführung dieser Gase beruht aufor would break if they had to be cast in a casting process. The discharge of these gases is based on

rer. verwendet würden, bei dem geschmolzenes Metall der Gasdurchlässigkeit des Formmaterials und wirdrer. would be used in the molten metal of the gas permeability of the molding material and is

direkt in die Form gegossen wird; für das Verfahren durch die Entlüftungskanäle 4 und den mittlerenis poured directly into the mold; for the process through the vent channels 4 and the middle one

nach der Erfindung ist eine solche Stärke des 35 Entlüftungskanal 4a unterstützt. Die Gase gelangenaccording to the invention, such a strength of the ventilation duct 4a is supported. The gases arrive

Querschnitts jedoch ausreichend. durch die Löcher 6a des Oberteils 6 in die Atmosphäre.Cross-section sufficient, however. through the holes 6a of the upper part 6 into the atmosphere.

F i g. 2 zeigt einen Stapel derartiger Sandformen, die Ein weiteres wesentliches Merkmal in Verbindung mitF i g. FIG. 2 shows a stack of such sand molds which have a further essential feature in connection with

in einer Tragvorrichtung/aufgenommen und fertig zum dieser natürlichen Gaserzeugung und Ausdehnung derin a carrying device / recorded and ready for this natural gas generation and expansion of the

Eintauchen in die Schmelze sind. Der Stapel kann in den Formen eingeschlossenen Luft besteht darin, daßAre immersed in the melt. The stack can air trapped in the molds is that

zwanzig Formen 1 aufweisen, wobei eine Abdeckschei- 40 infolge der Durchlässigkeit der Form und dertwenty molds 1, a cover sheet 40 due to the permeability of the mold and the

be la vorgesehen ist, um die Ausnehmung in der oberen Verbindung der Anschnitte 3 mit der Atmosphäre einbe la is provided to the recess in the upper connection of the gates 3 with the atmosphere

Form abzudecken. Die Tragvorrichtung kann aus Teil dieser Gase unter Druck aus den Anschnitten 3. denCover shape. The support device can be made of some of these gases under pressure from the gates 3. the

Flußeisen hergestellt sein, das mit Ruß oder anderen Formwandungen und den Verbindungslinien der nochFluent iron be made with soot or other mold walls and the connecting lines of the still

geeigneten Materialien überzogen ist. Diese Flußeisen- nicht eingetauchten Formen gedruckt wird, wobeiis coated with suitable materials. This fluoro-non-immersed forms is printed whereby

vorrichtungen scheinen eine unbegrenzte Lebensdauer 45 hierdurch sichergestellt wird, daß Unreinigkeiten 12 andevices seem to have an unlimited life 45 this ensures that impurities 12 adhere to

zu haben, wenn sie zwischen den Gießvorgängen mit der Oberfläche 11 des Schmelzebades 10 fortgeblasento have if they are blown away with the surface 11 of the molten bath 10 between the casting processes

einem feuerfesten Überzug versehen werden. Die werden, wodurch wiederum sichergestellt wird, daß nurbe provided with a fire-resistant coating. Which in turn ensures that only

Vorrichtung /weist eine Grundplatte 5 aus Stahl auf, auf sauberes Metall in die Anschnitte 3 eintreten kann, wennDevice / has a base plate 5 made of steel, clean metal can enter the gates 3 if

der die Formen gestapelt sind. Die Grundplatte ist der Druck des geschmolzenen Metalls den Gasdruckof which the shapes are stacked. The base plate is the pressure of the molten metal the gas pressure

ihrerseits an einem Tragbügel 7 befestigt, dessen oberes 50 überwindet und das Einlaufen in die Form beginnt. Diein turn attached to a support bracket 7, the upper 50 of which overcomes and begins to run into the mold. the

Ende eine Buchse 8 trägt, die relativ zu einer Spindel 9 Richtungen der Gasströmung sind in den F i g. 2 und 3End carries a bushing 8, the directions of the gas flow relative to a spindle 9 are shown in FIGS. 2 and 3

frei auf- und abbeweglich ist. Ein feuerfestes Oberteil 6 durch Pfeile angedeutet.is freely movable up and down. A fireproof upper part 6 indicated by arrows.

aus beispielsweise Graphit, das mit Entlüftungslöchern Versuche an Kolbenringen haben gezeigt, daOmade of graphite, for example, with vent holes. Tests on piston rings have shown that

6a versehen ist, ist an der Spindel 9 befestigt, deren Schwundprobleme, die bei Gußstücken aus Gußeiser6a is attached, is attached to the spindle 9, the shrinkage problems that occur in castings made of cast iron

oberes Ende mit einem Teil 9a versehen ist, so daß die 55 mit geringem Kohlenstoffgehalt vorherrschen und dieupper end is provided with a part 9a , so that the 55 with low carbon content predominate and the

Vorrichtung an einem geeigneten Eintauchmechanis- üblichen Gießverfahren anhaften, im wesentlicherAdhere the device to a suitable immersion mechanism- customary casting process, essentially

mus zum Absenken des Formstapels in die und zum ausgeschaltet oder drastisch reduziert sind, wenn daineed to lower the shape stack in and out or drastically reduced when there are

Herausziehen desselben aus der Schmelze angebracht Verfahren nach der Erfindung zur Anwendung kommtPulling the same from the melt attached method according to the invention is used

werden kann. Diese Schwundprobleme hat man üblicherweise becan be. These shrinkage problems are usually encountered

Die mit Sandformen beschickte Tragvorrichtung wird 60 Metallgießverfahren durch Vorsehung von AufläufenThe carrying device loaded with sand molds is 60 metal casting process by providing casseroles

in das Schmelzebad bis zur Hälfte des Oberteils 6 gelöst, die entweder mit den Verteilungskanäleidissolved in the melt pool up to half of the upper part 6, either with the distribution channels

eingetaucht. Bei Beginn des Eintauchens werden die verbunden waren und/oder es waen gesondert'immersed. At the beginning of the immersion, the were connected and / or they were separate '

unteren Formen durch das Gewicht der darüberliegen- Aufläufer an wichtigen Punkten vorgesehen. DabeLower forms provided by the weight of the overlying runners at important points. There

den Formen festgeklemmt wobei das Gießen beginnt. neigte man dazu, den Eingußtrichter an der Verbinclamped onto the molds and pouring begins. one tended to attach the sprue to the conn

Der gesamte Stapel schwimmt dann auf, bis die oberste 65 dungsstelle mit dem Gußstück zu vergrößern, so daß eThe entire stack then floats until the top 65 formation point with the casting to enlarge, so that e

Form am Oberteil 6 anliegt, wobei zu diesem Zeitpunkt nicht erstarrte, bevor das Füllmetall Zeit hatte, deForm rests against the upper part 6, at which point it did not solidify before the filler metal had time to de

der Klemmdruck durch den Auftrieb erzeugt wird. Nach Schwund des Gußstückes während der Erstarrunthe clamping pressure is generated by the buoyancy. After the casting has shrunk during solidification

einer für die Füllung der Formen ausreichenden auszugleichen.one to compensate for the filling of the molds.

Das Tauchgießverfahren gemäß der Erfindung hat weiter den Vorteil, daß nur ein kurzer Anschnitt erforderlich ist, so daß die Wärmeverluste zwischen dem geschmolzenen Metall, in das die Form eingetaucht wird, und der Eintrittsstelle in den Formhohlraum vernachlässigbar und fast nicht meßbar sind. Während normale, aus einer Gießpfanne gefüllte Formen Wärmeverluste von 150 bis 200⁰C zwischen der Ofentemperatur und der Metalltemperatur an der Stelle des Eintritts in den Formhohlraum haben können, beträgt die Eintrittstemperatur in den Formhohlraum beim Tauchgießen nach der Erfindung, bei dem beispielsweise eine Ofentemperatur von etwa 1 400⁰C benutzt wird, etwa 1 400⁰C. Dies ist ein wichtiger Vorteil, der zur Folge hat, daß die Querschnittsfläche des Anschnitts 3 an der Verbindungsstelle mit dem Gußstück auf eine Fläche reduziert werden kann, die für das Einlaufen von Metall bei üblichen Gießverfahren mit Gießpfannen unmöglich ist. Es wurde festgestellt, daß Anschnittsflächen von weniger als zwei mm² (sechs mm χ 0,28 mm) beim Füllen der Formhohlräume erfolgreich waren, was im wesentlichen das Gegenteil der normalerweise ausgeübten Praxis ist.The immersion casting method according to the invention has the further advantage that only a short gate is required so that the heat losses between the molten metal in which the mold is immersed and the point of entry into the mold cavity are negligible and almost immeasurable. While normal molds filled from a ladle can have heat losses of 150 to 200 ⁰ C between the furnace temperature and the metal temperature at the point of entry into the mold cavity, the entry temperature into the mold cavity in immersion casting according to the invention, in which, for example, a furnace temperature of about 1,400 ^° C. is used, about 1,400 ^° C. This is an important advantage, which has the consequence that the cross-sectional area of the gate 3 at the connection point with the casting can be reduced to an area which is suitable for the running-in of metal is impossible with conventional pouring methods with pouring ladles. It was found that the gate areas of less than two mm ² (six mm χ 0.28 mm) were successful in filling the mold cavities, which is essentially the opposite of the practice normally applied.

Fig.4 ist eine Draufsicht auf eine Sandform mn mehreren Hohlräumen 2, die beim Verfahren gemäß der Erfindung verwendet werden kann. Es sind Bezugsziffern entsprechend denen der Fig. 1 verwendet. So ist die beispielsweise aus grünem Sand hergestellte Form 1 mit sechs ringförmigen Formhohlräumen 2 versehen, die je einen gesonderten Anschnitt 3 haben. Entlüf tungskanälc 4. die jeweils gegenüberliegend zum Formhohlraum angeordnet sind, stehen mil einem initiieren Entlüftungskanal 4a in Verbindung.Fig.4 is a plan view of a sand mold mn several cavities 2 that can be used in the method according to the invention. They are reference numbers used in accordance with those of FIG. For example, the shape made from green sand is 1 provided with six annular mold cavities 2, each of which has a separate gate 3. Vent duct c 4. which are each arranged opposite to the mold cavity, are available with an initiate Ventilation channel 4a in connection.

Das Tauchgießverfahren gemäß der Erfindung ermöglicht eine viel höhere Ausbeute an Gußstücken aus einer Metallschmelze, wobei ein Stapel von Gußstücken schnell, beispielsweise in wenigen Sekunden, erzeugt werden kann. Hinzu kommt, daß die Formen einen verhältnismäßig dünnen Querschnitt aufweisen können und nur unter Aufwendung geringer Kraftanstrengung handhabbar sind, obwohl kein die Form abstützender Formkasten verwendet wird. Dies ist darauf zurückzuführen, daß während des Eintritts des Metalls in einen Formhohlraum die Form außen durch den Druck des geschmolzenen Mjtalls, in das die Form eingetaucht wird, abgestützt ist.The immersion casting process according to the invention enables a much higher yield of castings from a molten metal, with a stack of Castings quickly, for example in a few seconds, can be generated. In addition, the shapes have a relatively thin cross-section can have and can only be handled with the use of little effort, although none of the Form supporting molding box is used. This is due to the fact that during the entry of the Metal in a mold cavity the mold outside by the pressure of the molten metal into the mold is immersed, is supported.

Wenn darüber hinaus der Bügel 7 der Tragvorrichtung /die Form einer einfachen Stange aufweist, die sich durch den mittleren Entlüftungskanal 4a (Fi g. 2 und 3 erstreckt, wird die Tragvorrichtune durch die Form bzw durch die Formen abgedeckt und es isi dann nich notwendig, einen feuerfesten Überzug für die Stange vorzusehen.If, in addition, the bracket 7 of the support device / has the shape of a simple rod which extends through the central ventilation channel 4a (Figs. 2 and 3, the support device is covered by the shape or by the forms and it is then not necessary to provide a refractory coating for the rod.

Obwohl das Verfahren und die Vorrichtung nach de Erfindung im einzelnen in Verbindung mit einen Formstapel beschrieben worden sind, wird darau hingewiesen, daß das Verfahren und die Vorrichtunj auch mit einer einzigen Form, beispielsweise eine langen, rohrförmigen Form, zum Gießen bcispielswcisi einer Zylinderwandung für eine Brennkraftmaschin) verwendet werden kann.Although the method and the device according to the invention in detail in connection with a Form stacks have been described, it should be noted that the method and apparatus also with a single shape, for example a long, tubular shape, for casting bcbeispielswcisi a cylinder wall for an internal combustion engine) can be used.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Immersion casting process for casting metal castings, in which at least one casting mold in held a support device, immersed by means of this in a molten metal and after their Filling is pulled out of the melt, characterized in that the casting mold made of gas-permeable material and provided with a continuously open gate, that the gas-permeable casting mold without a support housing holding it together in the support device is used and that the mold when immersed in the molten metal with its free The outer surface is brought into direct contact with the melt.

2. The method according to claim 1, characterized in that the mold compared to the general usual wall thickness is produced with a wall thickness smaller in cross section.

3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the casting mold from such gas-permeable material is produced, the density of which is lower than the density of molten metal used, and that the casting mold in the non-immersed state loosely in the support device held and in the submerged state of the device by floating in the device is held clamped.

4. Process according to claims 1 to 3, characterized in that the gate of the casting mold is made short and with a small cross-section, such that when the support device is pulled out no melt runs out of the gate or out of the cavity of the casting mold.

5. Process according to claims 1 to 4, characterized in that the casting mold with one of the The cavity of the mold is provided with a completely separate vent channel.

6. Process according to claims 1 to 5, characterized in that the casting mold is at least up to for the partial solidification of the metal that has penetrated into the casting mold cavity in the melt is kept immersed.

7. Process according to Claims I to 6, characterized in that in a manner known per se several casting molds can be built on top of each other to form a stack.

8. A device for immersion casting of metal castings, which comprises a single casting mold or a casting mold stack, a support device for the or each casting mold and a dipping mechanism for immersing the loaded support device in or pulling it out of the molten metal after the or each casting mold has been filled, characterized in that, that the or each in the support device (J) supported casting mold (1) consists of gas-permeable material, is formed support housing frci and has a continuously open gate (.1), each gate communicating directly with the molten metal when the device is submerged.

9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the gate is very short and has a reduced cross-section compared to the usual dimensioning, such that when the support device is pulled out, no melt from the mold or the Molds run out

10. Device according to claims 8 and <■ characterized in that each casting mold (1 tinen of its cavity (2) completely separated th ventilation duct (4).

11. Device according to claims 8 to 10 characterized in that the gas-permeable material of the casting mold (1) has such a dichu which is less than the density of the molten metal zi pouring.

12. Device according to claims 8 to 11, characterized in that the casting mold or dei casting mold stack (1) between a base plate (5; and an upper part (6) of the support device (J) is arranged, which also has a hanging on a spindle (9) comprising the support bracket (7) having the base plate.

13. The device according to claim i2, characterized characterized in that the spindle (9) is a threaded

spindle is formed and in a threaded bushing (8) of the support bracket (7) runs to the mold or the. To keep the mold stack (1) clamped on the mold plate (5).

14. Device according to the tensioning 8 to 13, characterized in that the upper part (6)

Is pot-shaped and has ventilation holes (6a).