DE19843285A1 - Vorrichtung zum steigenden Niederdruck-Gießen von Metallen, insbesondere Leichtmetallen - Google Patents

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum steigenden Niederdruck-Gießen von Metallen in geteilten Sandformen mit einem Einguß in einer der beiden Formen, an den das Gießrohr eines Schmelzebehälters anschließbar ist und der mit dem tiefsten Bereich des Formhohlraums in Verbindung steht, und mit einem in die Form integrierten Verschlußstopfen, der nach dem Füllen des Formhohlraums mittels eines externen, in die Form eingreifenden Antriebs in die Schließstellung bringbar ist, wird ein einwandfreier Verschluß ohne Beeinträchtigung der Gußqualität und der Formsandaufbereitung dadurch verwirklicht, daß zwischen dem Einguß und dem Formhohlraum ein diese verbindender Gießkanal winklig zu dem Einguß angeordnet ist, und daß der Verschlußstopfen als Sandformkörper ausgebildet und in einer eingeformten Führung der Form zwischen einer Öffnungslage und einer Schließlage, in der er den Gießkanal verschließt und der metallostatische Druck der Schmelze in der Form senkrecht zur Führung auf den Verschlußstopfen wirkt, verschiebbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum steigenden Niederdruck-Gießen von Metallen, insbesondere Leichtme­ tallen, in geteilten Sandformen mit einem Einguß in einer der beiden Formen, an den das Gießrohr eines Schmelzebe­ hälters anschließbar ist und der mit dem tiefsten Bereich des Formhohlraums in Verbindung steht, und mit einem in die Form integrierten Verschlußpropfen, der nach dem Füllen des Formhohlraums mittels eines externen, in die Form eingreifenden Antriebs in die Schließstellung bring­ bar ist.

Beim steigenden Gießen von Metallen wird die Schmelze in dem Schmelzebehälter bzw. einem Warmhalteofen unter Überdruck gesetzt, um die Schmelze über das Gießrohr und den Einguß steigend in den Formhohlraum zu drücken. Nach dem Füllen der Form muß die im Gießrohr und im Einguß der Form stehende Schmelzesäule unterbrochen werden, um die abgegossene Form weitertransportieren und die nächste Form an das Gießrohr andocken zu können. Zuvor muß die Schmelze im Gießrohr zurückgesetzt werden. Weiterhin sind an der Form Vorkehrungen dafür zu treffen, daß der Einguß während des Weitertransportes der Form verschlossen ist, und zwar zumindest solange, bis die Schmelze im Einguß erstarrt ist. Dies geschieht beispielsweise durch Ver­ schieben der Form auf Kühlplatten oder durch mit der Form mitgeführte Kühlplatten.

Zum Verschließen der Form nach dem Füllen sind ferner am Einguß angeordnete, in die Form integrierte Verschluß­ schieber bekannt (WO 93/11892, WO 95/32826), die aus einer Öffnungsstellung beim Gießen in eine den Einguß absperrende Schließlage verschiebbar sind. Bei Sandformen - kastenlos oder kastengebunden - ergibt sich das Problem, daß die aus einem anderen Material bestehenden Schieber anläßlich der Aufbereitung des Formsandes aussortiert werden müssen. Vielfach haften sie auch an dem erstarrten Metall im Einguß und müssen durch einen gesonderten Arbeitsgang entfernt werden.

Bei einer bekannten Ausführung (WO 95/32826, DE-Zeit­ schrift "Gießerei" 1998, Seite 57 bis 62) wird nach dem Füllen der Form mittels eines externen Antriebs, der von der Seite her in die Sandform eingreift, Formsand aus dem Bereich neben dem Einguß in den Einguß verdrängt, der den Einguß dann propfenartig verlegen soll. Hierbei entsteht erheblicher Abrieb, der sowohl in Richtung Gießrohr, als auch in Richtung Formhohlraum in die Schmelze verdrängt wird. Die in Richtung Gießrohr verdrängten Formsandparti­ kel verbleiben beim Rücksetzen in der Schmelze und werden beim nächsten Gießvorgang in den Formhohlraum transpor­ tiert, was mit erheblichen Qualitätseinbußen am Gußstück verknüpft ist, insbesondere wenn sie aus Leichtmetall, z. B. Aluminiumlegierungen bestehen.

Das Verschleppen von Formsand in die Schmelze versucht man dadurch zu verhindern, daß stromabwärts des Ver­ schlußstopfens ein Partikelfilter angeordnet ist (DE-Zeitschrift "Gießerei"), oder dadurch (WO 95/32826), daß der Einguß vom Gießrohr-Ansatz zunächst nach unten geführt ist und in diesem abfallenden Bereich des Eingus­ ses der Antrieb in die Form eingreift, um den Formsand propfenartig in den abfallenden Abschnitt des Eingusses zu verdrängen. Diese Ausführung widerspricht der grund­ sätzlichen Forderung nach einer möglichst kurzen Einguß­ strecke. Auch widerspricht die abfallende Strecke dem Prinzip des steigenden Gießens und kann es in diesem Bereich zu unerwünschten Turbulenzen beim Abgießen der Form kommen. Beide bekannte Ausführungen haben zwar den Vorteil, daß die Form keine sortenfremden Bauteile ent­ hält, da der Verschlußstopfen aus dem gleichen Formsand wie die Form selbst besteht und folglich mit dem Formsand der Form aufgearbeitet werden kann. Es verbleibt aber in beiden Fällen der Nachteil, daß der Verschluß völlig unkontrolliert erfolgt und die Qualität des Verschlusses von der Formfestigkeit, der durch den Antrieb auf den Formsand wirkenden Ausdrückkraft und dem zeitlichen Kraftgradienten abhängig ist. Es ist insbesondere nicht gewährleistet, daß sich tatsächlich ein intakter ge­ schlossener Pfropfen bildet und die Form nicht seitlich des ausgedrückten Propfens ausbricht. Diese Risiken sind insbesondere bei großen Eingußquerschnitten für hohe Gießleistungen besonders groß.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfin­ dung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, bei der unter Beibehaltung der sortenreinen Zusammenset­ zung der Sandform ein einwandfreier Verschluß im Bereich des Eingusses möglich ist und zudem auch bei hoher Gieß­ leistung und großen Eingußquerschnitten die Qualität des Verschlusses reproduzierbar erhalten bleibt und schließ­ lich die Gefahr des Einschleppens von Formsandpartikel in die Schmelze minimiert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem Einguß und dem Formhohlraum ein diese ver­ bindender Gießkanal winklig zu dem Einguß angeordnet ist, und daß der Verschlußstopfen als Sandformkörper ausgebil­ det und in-einer eingeformten Führung der Form zwischen einer Öffnungslage und einer Schließlage, in der er den Gießkanal verschließt und der metallostatische Druck der Schmelze in der Form senkrecht zur Führung auf den Ver­ schlußstopfen wirkt, verschiebbar ist.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung wird der Verschluß­ stopfen als Sandformkörper vorgeformt. Ferner wird in der Sandform einerseits eine Führung für den Verschlußstop­ fen, andererseits ein Gießkanal winklig zum Einguß einge­ formt, und zwar im Bereich der Formtrennebene dieser Form. Der Gießkanal verläuft vorzugsweise rechtwinklig oder unter einem steilen stumpfen Winkel zur Fließrich­ tung im Einguß. Bei hohen Gußstücken, die also entspre­ chend tief in diese Form reichen, muß auch der Gießkanal entsprechend tief ausgeformt werden. Der endgültige Querschnitt des Gießkanals kann dann durch einen einge­ legten Kern bestimmt werden.

Die Schmelze wird innerhalb der Form von dem Einguß in den Gießkanal umgelenkt. Im Bereich der Umlenkung ist die Führung mit dem Verschlußstopfen angeordnet, wobei sich der Verschlußstopfen zunächst in der den Übergang zwi­ schen Einguß und Gießkanal freigebenden Öffnungslage befindet. Nach dem Füllen der Form wird der als Sandform­ körper ausgebildete Verschlußstopfen mittels des in die Form eingreifenden externen Antriebs innerhalb der Füh­ rung in die Schließlage verschoben, in der der Übergang zwischen dem Einguß und dem Gießkanal von dem Verschluß stopfen verlegt ist. In der Schließlage wirkt der metal­ lostatische Druck der Form quer zur Führung auf den Verschlußstopfen, so daß dieser in seiner Position ver­ harrt.

Da der Verschlußstopfen ein gesondertes Formteil ist, kommt es nur zu minimalem Abrieb an der Führung bzw. am Sandformkörper selbst, so daß die Gefahr des Verschlep­ pens von Formsandpartikeln in das Gießrohr beim Zurück­ setzen der Schmelze sehr gering ist. Ferner läßt sich der Verschlußstopfen grundsätzlich aus dem gleichen Formsand herstellen, wie die Form selbst, so daß er bei der Aufbe­ reitung des Formsandes gleichfalls aufgearbeitet wird. Durch die getrennte Vorfertigung läßt sich die Härte des Sandformkörpers entsprechend dem Verwendungszweck opti­ mieren.

In bevorzugter Ausführung ist der Verschlußstopfen in der Öffnungslage selbsthemmend in der Führung gehalten. Die Selbsthemmung läßt sich durch entsprechend enge Passung von Verschlußstopfen und Führung, gegebenenfalls unter­ stützt durch Reibungskräfte aufgrund von Oberflächenrau­ higkeiten verwirklichen.

Bei horizontal liegenden Formen und etwa vertikalem Einguß kann der Verschlußstopfen auch mit Spiel in die Führung eingelegt sein und beispielsweise einer Stufe od. dgl. aufliegen. Beim Füllen der Form wird der Verschluß stopfen unter der Auftriebskraft der Schmelze in die Öffnungslage angehoben, in der er in der Führung dichtet, beispielsweise gegen eine Ringstufe anliegt oder durch konische Ausbildung der Führung gegen die Führungsfläche abdichtet.

Statt aus Formsand, wie schon oben angedeutet, kann der den Verschlußstopfen bildende Sandformkörper auch aus Kernsand hergestellt sein. In beiden Fällen kann sich eine Oberflächenglättung durch Aufbringen einer Schlichte empfehlen.

In einer weiterhin vorteilhaften Ausgestaltung ist vorge­ sehen, daß die Führung als Büchse aus Kernsand ausgebil­ det und in vorgeformte Aufnahmen der Form eingesetzt ist, wobei die Büchse sich radial in den Gießkanal öffnende Aussparungen für den Schmelzeübertritt aufweist, die mittels des in die Büchse eingesetzten Verschlußstopfens verschließbar sind.

Durch Ausbildung der Führung als Büchse aus Kernsand lassen sich bessere Führungseigenschaften für den Ver­ schlußstopfen verwirklichen. Ferner weist diese Büchse eine größere Festigkeit auf, so daß die auf den Ver­ schlußstopfen wirkenden Schubkräfte keine Gefahr für die Führungsbüchse darstellen. Ferner kann die Büchse bei gleichen Außenmaßen und entsprechend gleichen Aufnahmen in der Form hinsichtlich Anordnung und Größe der Ausspa­ rungen für den Übertritt der Schmelze an die jeweiligen Gegebenheiten angepaßt werden. Da die Büchse aus Kernsand besteht, stellt auch sie in dem üblichen Sandaufberei­ tungsprozeß kein Fremdkörper dar.

Die Führung - ob unmittelbar im Formsand ausgebildet oder als Büchse aus Kernsand - erstreckt sich von der den Einguß aufweisenden Form über die Formtrennebene bis in die andere Form, so daß gewährleistet ist, daß der quer zum Einguß liegende Gießkanal vollständig verschließbar ist.

Für den Fall, daß die Führung von einer eingesetzten Büchse gebildet ist, sind in beiden Formen einander zugekehrte Aufnahmen für die Büchse vorgesehen. Hierbei hat die Büchse aus Kernsand den Vorteil, daß selbst bei einem Versatz der Formen in der Teilungsebene eine line­ are, glatte Führung für den Verschlußstopfen gewährlei­ stet ist.

Rein vorsorglich kann stromabwärts des Verschlußstopfens ein in die Form integrierter Partikelfilter angeordnet sein. Im Falle einer gesonderten Führungsbüchse kann der Partikelfilter am Schmelzezulauf der Büchse in diese eingesetzt sein, so daß Büchse mit Verschlußstopfen und Partikelfilter in einem einzigen Arbeitsgang in die Form eingesetzt werden können.

Bei horizontal liegenden Formen sind die Führung für den Verschlußstopfen gleichachsig mit dem im wesentlichen vertikal verlaufenden Einguß und der Gießkanal etwa horizontal in der unten liegenden Form ausgebildet. In der oben liegenden Form ist dann ferner eine mit der Führung gleichachsige Bohrung für den Eingriff des An­ triebs des Verschlußstopfens von oben her angeordnet. Der Antrieb greift also von der dem Einguß gegenüberliegenden Seite in die Form ein.

Bei vertikal stehenden Formen mit seitlichen Anguß und etwa horizontal liegendem Einguß verläuft der Gießkanal etwa vertikal und ist der Verschlußstopfen mit seiner Führung parallel oberhalb des Eingusses und quer zum Gießkanal angeordnet. In diesem Fall fließt also die Schmelze der Form zunächst horizontal zu und wird dann vertikal in den Gießkanal umgelenkt, der nach dem Füllen der Form durch den quer dazu verschiebbaren Verschluß­ stopfen verlegt wird.

Bei Formen mit mehreren diskreten Formhohlräumen, die über einen zentralen Einguß mit senkrecht dazu sternför­ mig angeordneten Gießkanälen gefüllt werden, ist die Führung mit dem Verschlußstopfen gleichachsig mit dem Einguß angeordnet und setzen die Gießkanäle an dieser Führung an, so daß nach dem Füllen sämtlicher Formhohl­ räume die Gießkanäle mit einem einzigen Verschlußstopfen verlegt werden können.

Der Antrieb für den Verschlußstopfen ist vorteilhafter­ weise ein Druckmittelzylinder, dessen Kolbenstange in eine eingeformte oder nachträglich mechanisch eingebrach­ te Bohrung in der Form eingreift. Der Antrieb läßt sich vorzugsweise so steuern, daß die Kolbenstange des An­ triebs vor dem Füllen der Form in eine den Verschlußstop­ fen gegen den Druck der Schmelze in der Öffnungslage abstützende Bereitschaftsstellung verfahrbar ist.

Nachstehend ist die Erfindung anhand einiger Ausführungs­ beispiele sowie anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 bis 4 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform in verschiede­ nen Positionen beim Gießen;

Fig. 5 eine vergrößerte Teilansicht ähnlich Fig. 1 in einer abgewandelten Ausfüh­ rung;

Fig. 6 eine der Fig. 5 entsprechende Ansicht einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 7 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform;

Fig. 8 eine Ausführungsform der Vorrichtung mit senkrecht stehenden Formen.

In der Zeichnung ist die Erfindung in Verbindung mit Kastenformen beschrieben, jedoch läßt sie sich gleicher­ maßen bei kastenlosen Formen einsetzen.

In den Fig. 1 bis 5 ist beispielhaft ein Gießtisch 1 gezeigt, der gegebenenfalls mittels eines Hubzylinders 2 kippbar ist. Unterhalb und neben dem Gießtisch 1 ist ein Schmelzebehälter 3, gegebenenfalls in Form eines Warmhal­ teofens angeordnet. In die im Schmelzebehälter 3 befind­ liche und unter Überdruck stehende Schmelze taucht ein Gießrohr 4 ein, das am Gießtisch ausmündet.

Auf dem Gießtisch ist die Sandform 5 angeordnet, die beim gezeigten Ausführungsbeispiel aus einer Oberkastenform 6 und einer Unterkastenform 7 besteht, in die ferner ein Kern 8 eingesetzt ist. Zwischen der Oberkastenform 6 und der Unterkastenform 7 sowie dem Formkern 8 wird der Formhohlraum 9 gebildet. Die Oberkastenform 6 weist ferner in der Formtrennebene 10 an den Formhohlraum 9 anschließende Steiger 11 auf.

Die Unterkastenform 7 weist an ihrer einen Seite einen im wesentlichen vertikalen Einguß 12 auf, an den sich etwa rechtwinklig ein Gießkanal 13 anschließt, der im Bereich der tiefsten Stelle des Formhohlraums 9 in diesen einmün­ det. Der von der Formtrennebene 10 her eingeformte Gieß­ kanal 13 ist bei diesem Ausführungsbeispiel durch einen von der Formtrennebene her eingesetzten Kern 14 nach oben begrenzt. Ein solcher Kern ist nur bei sehr hohen Guß­ stücken mit entsprechend tiefem Anschnitt notwendig. Bei flachen Gußstücken kann der Gießkanal 13 unmittelbar in der Formtrennebene liegen.

In der Form ist ferner eine Führung 15 eingeformt, die beim gezeigten Ausführungsbeispiel aus einer eingesetzten Büchse gebildet ist, die wiederum aus Kernsand herge­ stellt ist. Die Führung kann aber auch unmittelbar im Formsand der Form ausgebildet sein. Beim gezeigten Aus­ führungsbeispiel weist die als Büchse ausgebildete Füh­ rung 15 ein radial offenes Fenster 16 auf, über das der Innenraum der Führung 15 mit dem Gießkanal 13 in Verbin­ dung steht.

In der Führung 15 sitzt ein Verschlußstopfen 17, der als Formkörper aus Formsand oder Kernsand gebildet ist. Die Führung 15 und der Verschlußstopfen 17 sind so aufeinan­ der angepaßt, daß der Verschlußstopfen 17 selbsthemmend in der in Fig. 1 gezeigten Öffnungslage gehalten ist. Gegebenenfalls kann er auch eingeklebt sein. Stromabwärts des Verschlußstopfens 17 ist in der Führung 15 ein Parti­ kelfilter 18 eingesetzt. Die Vorrichtung weist ferner einen externen Antrieb 19 auf, der beim gezeigten Ausfüh­ rungsbeispiel als Druckmittelzylinder ausgebildet ist, dessen Kolbenstange 20 in eine mit dem Einguß 12 gleich­ achsige Bohrung 21 in der Oberkastenform 6 eingreifen kann.

Fig. 1 zeigt die Ausgangsposition vor dem Gießen, in der die im Gießrohr 4 stehende Schmelzesäule zurückgesetzt und im übrigen drucklos ist. Vor Beginn des Gießvorgangs wird die Kolbenstange 20 soweit ausgefahren, daß sie in Anlage am Verschlußstopfen 17 gelangt und diesen gegen den Schmelzedruck in Position hält (Fig. 2). Anschließend beginnt der Gießvorgang. Die Schmelze steigt aus dem Gießrohr 4 in den Einguß und die Führung 15 und von dort über das Fenster 16 und den Gießkanal 13 in den Formhohl­ raum 9. Ist der Formhohlraum 9 gefüllt, wird der Antrieb 19 angesteuert und verschiebt die Kolbenstange 20 den Verschlußstopfen 21 nach unten, bis das Fenster 16 in der Führung 15 überdeckt ist (Fig. 3). Unmittelbar danach kann die Schmelze wieder im Gießrohr zurückgesetzt werden und nach Ausfahren der Kolbenstange 20 in die Position gemäß Fig. 4 die Form vom Gießrohr 4 abgekoppelt und beispielsweise auf eine neben dem Gießtisch 1 befindliche Transportbahn 22 abgeschoben werden. Die Gießstation gemäß Fig. 1 bis 4 kann natürlich auch in eine solche Transportbahn 22 integriert sein.

Bei horizontal liegenden Formen 5 kann der Verschlußstop­ fen 17 auch mit Spiel in der Führung sitzen und in der Ausgangslage beispielsweise auf dem Partikelfilter 18 aufliegen. Bei Aufsteigen der Schmelze im Einguß 12 wird der Verschlußstopfen 17 durch die Auftriebskraft angeho­ ben, bis er die Aussparung 16 freigibt und sich in der Öffnungslage an einer Ringstufe an der Führung oder bei konischer Ausbildung der Führung gegen die Führung dich­ tend abstützt. Dadurch wird das Luftpolster oberhalb des Schmelzespiegels minimiert und die im verengten Filter­ querschnitt beschleunigte Schmelzefront beruhigt.

Fig. 5 zeigt eine gegenüber den Fig. 1 bis 4 etwas abge­ wandelte Ausführungsform für flachere Gußstücke, wobei für gleiche Teile die Bezugszeichen der Fig. 1 bis 4 übernommen sind. Die Führung 15 ist auch hier wiederum als vorgeformte Büchse aus Kernsand hergestellt, die mit mehreren radial sich öffnenden Fenstern 16 versehen ist, von denen eines auf den Gießkanal 13 ausgerichtet ist. Die Führung 15 nimmt wiederum den Verschlußstopfen 17 auf und ferner an ihrer gegenüberliegenden Seite den Parti­ kelfilter 18. Somit lassen sich Führung 15, Verschluß­ stopfen 17 und Partikelfilter 18 vormontieren und diese Einheit in eine entsprechende Aufnahme an der Unter­ kastenform 7 einsetzen. Die Oberkastenform 6 weist eine entsprechende Aufnahme ein, so daß nach dem Zulegen des Oberkastens die die Führung 15 bildende Büchse positio­ niert ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 weist die Form 5 mehrere diskrete Formhohlräume 9 auf, wie sie bei Mehr­ fachformen üblich sind. In diesem Fall ist der Einguß 12 zentral angeordnet und gehen von diesem im wesentlichen radial die Gießkanäle 13 ab. In der Formtrennebene sitzt wiederum die Führung 15 für den Verschlußstopfen 17. Die Führung 15 weist wenigstens zwei diametral gegenüberlie­ gende Fenster 16 auf, die mit jeweils einem Gießkanal 13 korrelieren. Die Funktionsweise ist die gleiche wie mit Bezug auf die Fig. 1 bis 4 mit dem Unterschied, daß beide Formhohlräume 9 über den Einguß 12 und den Innenraum der Führung 15 sowie die beiden Gießkanäle 13 gleichzei­ tig gefüllt werden. Nach Ende des Gießvorgangs wird der Verschlußstopfen 17 nach unten verschoben, bis er beide Fenster 16 verlegt.

Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Form 5 mit vier diskreten Formhohlräumen 9 und einem zentralen Einguß, an den die senkrecht dazu verlaufenden Gießkanäle 13 ansetzen. Gleichachsig mit dem Einguß ist wiederum eine Führung 15 in Form einer Büchse aus Kernsand mit vier Fenstern für jeden Gießkanal 13 eingesetzt. In der Führung 15 ist der Verschlußstopfen 17 verschiebbar.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 ist die Form 5 senkrecht gestellt. Diese Situation liegt beispielsweise dann vor, wenn die Form auf Paletten 23 transportiert und aus der Transportstrecke in die Vertikale herausgekippt wird. In einer solchen Situation wird die Form von der Seite her abgegossen. Zu diesem Zweck verläuft das Gieß­ rohr 4 zumindest in seinem formseitigen Bereich horizon­ tal und liegt der Einguß 12 gleichfalls etwa horizontal. In die eingußseitige Form ist eine Bohrung 24 eingeformt, die im Bereich der Formtrennebene ebenso wie die andere Form eine Aufnahme für die Führung 15 des Verschlußstop­ fens 17 aufweist. Ferner ist in der eingußseitigen Form ein Gießkanal 25 ausgeformt, der in diesem Fall etwa vertikal und im übrigen im wesentlichen senkrecht zum Einguß verläuft. Der Partikelfilter 18 sitzt in diesem Fall am Übergang vom Einguß 12 in den Gießkanal 25. Weiterhin ist seitlich der Form 5 der Antrieb 19 mit der Kolbenstange 20 angeordnet, die in die Bohrung 24 ein­ greift und den Verschlußstopfen 18 aus der gezeigten Öffnungslage nach dem Füllen der Form in die Schließlage verschiebt.

Bei allen Ausführungsformen ist der Verschlußstopfen 15 in der Schließlage so angeordnet, daß der auf ihn wirken­ de metallostatische Druck der Form senkrecht zur Führung wirkt, den Verschlußstopfen also gleichermaßen in der Führung verspannt, so daß ein stets wirksamer Verschluß gegeben ist.

Claims (19)

1. Vorrichtung zum steigenden Niederdruck-Gießen von Metallen, insbesondere Leichtmetallen, in geteilten Sandformen (5, 6, 7) mit einem Einguß (12) in einer der beiden Formen (7), an den das Gießrohr (4) eines Schmelzebehälters (3) anschließbar ist und der mit dem tiefsten Bereich des Formhohlraums (9) in Ver­ bindung steht, und mit einem in die Form (5) inte­ grierten Verschlußstopfen (17) der nach dem Füllen des Formhohlraums (9) mittels eines externen, in die Form eingreifenden Antriebs (19) in die Schließstel­ lung bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Einguß (12) und dem Formhohlraum (9) ein diese verbindender Gießkanal (13) winklig zu dem Einguß angeordnet ist, und daß der Verschlußstopfen (17) als Sandformkörper ausgebildet und in einer eingeformten Führung (15) der Form (5) zwischen einer Öffnungslage und einer Schließlage, in der er den Gießkanal verschließt und der metallostatische Druck der Schmelze in der Form senkrecht zur Führung (15) auf den Verschlußstopfen (17) wirkt, verschieb­ bar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußstopfen (17) in der Öffnungslage selbsthemmend in der Führung (15) gehalten ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei horizontal liegenden Formen (5) der Ver­ schlußstopfen (17) mit Spiel in die Führung (15) eingelegt ist und beim Füllen der Form unter der Auftriebskraft der Schmelze in die Öffnungslage anhebbar ist, in der er gegen die Führung dichtet.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der Sandformkörper aus Formsand hergestellt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der Sandformkörper aus Kernsand hergestellt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sandformkörper mit einer Schlichte geglättet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Führung als Büchse (15) aus Kernsand ausgebildet und in vorgeformte Aufnahmen der Form (5) eingesetzt ist, und daß die Büchse sich radial in den Gießkanal (13) öffnende Aussparungen (16) für den Schmelzeübertritt auf­ weist, die mittels des in die Büchse (15) eingesetz­ ten Verschlußstopfens (17) verschließbar sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (15) sich von der den Einguß (12) aufweisenden Form (7) über die Formtrennebene (10) bis in die andere Form (6) erstreckt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Büchse (15) in einer zugekehrten Aufnahmen beider Formen (6, 7) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß stromabwärts des Ver­ schlußstopfens (17) ein Partikelfilter (18) angeord­ net ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß der Partikelfilter (18) am Schmelzezulauf der Büchse (15) angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß der Partikelfilter (18) in die Büchse (15) eingesetzt ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei horizontal liegenden Formen (6, 7) die Führung (15) für den Verschluß­ stopfen (17) gleichachsig mit dem im wesentlichen vertikal verlaufenden Einguß und der Gießkanal (13) etwa horizontal in der unten liegenden Form (7) ausgebildet sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, daß in der oben liegenden Form (6) eine mit der Führung (15) gleichachsige Bohrung (21) angeordnet ist, in die der Antrieb (19, 20) für den Verschluß­ stopfen (17) von oben her eingreift.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei vertikal stehenden Formen (5) mit seitlichem Anguß und horizontal liegendem Einguß (12) der Gießkanal (25) etwa verti­ kal verläuft und die Führung (15) mit dem Verschluß­ stopfen (17) etwa parallel oberhalb des Eingusses (12) und quer zum Gießkanal (25) angeordnet ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet daß in der den Einguß (12) aufweisenden Form und parallel zu diesem eine mit der Führung (15) für den Verschlußstopfen (17) gleichachsige Bohrung (24) angeordnet ist, in die der Antrieb (19, 20) für den Verschlußstopfen von der Seite des Angusses her eingreift.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß bei Formen (5) mit mehreren diskreten Formhohlräumen (9) und zentralem Einguß (12), der über sternförmig angeordnete Gieß­ kanäle (13) mit den Formhohlräumen (9) verbunden ist, die Führung (15) mit dem Verschlußstopfen (17) gleichachsig mit dem Einguß (12) angeordnet ist und die Gießkanäle (13) an der Führung (15) ansetzen.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb für den Verschlußstopfen (17) ein Druckmittelzylinder (19) ist, dessen Kolbenstange (20) in die Form (5) ein­ fahrbar ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (20) des Antriebs (19) vor dem Füllen der Form in eine den Verschlußstopfen (17) gegen den Druck der Schmelze in der Öffnungslage (12) abstützende Be­ reitschaftsstellung verfahrbar ist.