§ 16

Riser dimensions and after-finishing

How large should the riser be, and does it have enough metal to feed the item?

Answer: Stigermodul-beregneren giver det modul, stigeren mindst skal have. Her bliver modulet til mål: en cylindrisk topstiger, hvor bunden sidder på emnet og ikke afgiver varme, har modulet M = k × D / (4k + 1), hvor k er forholdet H/D. Ved H = D er D = 5 × M, og ved H = 1,5 × D er D ≈ 4,67 × M. Men stigeren skal også have metal nok. Kun en del af stigerens rumfang kan løbe ned i emnet (efterfødningsgraden), og den skal dække både emnets og stigerens eget størkningssvind.

Formula

Cylindrisk stiger med bunden på emnet: V = π/4 × D² × H, kølende areal = π × D × H + π/4 × D²

Med H = k × D: M = V/A = k × D / (4k + 1), altså D = M × (4k + 1) / k og H = M × (4k + 1)

Efterfødning: η × V_stiger ≥ svind × (V_emne + V_stiger), altså V_stiger ≥ svind × V_emne / (η − svind)

The module must be met AND the volume must reach. The largest of the two requirements determines the riser

Symbols and units in the formula
Symbol	Meaning	Unit
modul	Required riser module (from riser module calculator)	cm
k	Riser form (H/D)	—
emne_vol	Item's volume (the part the riser feeds)	cm³
svind	Volume shrinkage during setting (steel approx. 4–6 %, aluminium approx. 6–7 %)	%
eta	Afterbirth degree (open rises in sand approx. 14%, insulated more)	%
=	Riser diameter	mm
=	Riser height	mm
=	Riser volume	cm³
=	Volume riser must have to feed	cm³
=	Surplus (+) or lack (−) in volume	cm³

Validity and source

Source: Module method (Wlodawer) · feeding efficiency for cylindrical riser

Does not apply when

Estimate per module method. Cast iron can because of graphite expansion have very small or no net shrinkage so use the works' own figures. Insulating or exothermic riser sleeves give higher feeding efficiency: use manufacturer's figures.

Worked example

The calculator's own default values inserted. The figures are calculated with exactly the formula the tool uses.

Substituted

Required riser module (from riser module calculator)2.50 cm
Riser form (H/D)1.50
Item's volume (the part the riser feeds)8,000 cm³
Volume shrinkage during setting (steel approx. 4–6 %, aluminium approx. 6–7 %)5 %
Afterbirth degree (open rises in sand approx. 14%, insulated more)14 %

Giver

Riser diameter117 mm
Riser height175 mm
Riser volume1,871 cm³
Volume riser must have to feed4,444 cm³
Surplus (+) or lack (−) in volume-2,574 cm³

Members only

The calculator itself is locked

Create a free user account to unlock all articles, calculators, templates and range — and get access to quizzes and classes. It takes less than a minute: name, email and a password. No payment card.

Create free user →Log in

Want to try something first? See what you can use without an account — the junior zone, the encyclopedia, the videos and more.

Sådan bruger du den

Når stigerens krævede modul er fundet, skal den have mål, og den skal kunne levere metal nok. En åben stiger i sand kan kun aflevere ca. 14 % af sit rumfang til emnet, før den selv får lunker. Beregneren giver diameter, højde og rumfang og tjekker, om rumfanget dækker emnets svind.

Step by step

Skriv det krævede stigermodul fra stigermodul-beregneren.
Vælg stigerens form (H/D).
Skriv rumfanget af den del af emnet, stigeren skal fodre, og metallets volumensvind.
Skriv efterfødningsgraden: ca. 14 % for åben stiger i sand, højere med isolerende eller eksoterm bøsning (brug producentens tal).
Læs mål og overskud. Er der mangel, så gør stigeren større eller brug en bedre bøsning.

Typical errors

At tjekke kun modulet. En stiger kan størkne sidst og alligevel løbe tør for metal.
At glemme stigerens eget svind. Den skal også fodre sig selv.
At bruge stålets svind på gråt støbejern, som pga. grafitudvidelsen kan have næsten intet netto-svind.
At sætte stigeren for langt fra den tykke del, så halsen størkner først.

Examples from everyday life

Åben stiger på et stålemne

Et stålemne på 8.000 cm³ kræver stigermodul 2,5 cm. Svindet er 5 %, og stigeren står åben i sand.

Required riser module (from riser module calculator): 2.5 cm
Riser form (H/D): H = 1,5 × D (almindelig)
Item's volume (the part the riser feeds): 8,000 cm³
Volume shrinkage during setting (steel approx. 4–6 %, aluminium approx. 6–7 %): 5 %
Afterbirth degree (open rises in sand approx. 14%, insulated more): 14 %

It means: Stigeren bliver 117 mm i diameter og 175 mm høj med 1,871 cm³. Modulet er i orden, men rumfanget mangler: -2,574 cm³. Den skal være meget større, eller have en isolerende bøsning.

Samme stiger med isolerende bøsning

Du prøver med en isolerende bøsning, som producenten siger giver ca. 30 % efterfødning.

Required riser module (from riser module calculator): 2.5 cm
Riser form (H/D): H = 1,5 × D (almindelig)
Item's volume (the part the riser feeds): 8,000 cm³
Volume shrinkage during setting (steel approx. 4–6 %, aluminium approx. 6–7 %): 5 %
Afterbirth degree (open rises in sand approx. 14%, insulated more): 30 %

It means: Nu skal stigeren kun have 1,600 cm³, og overskuddet er 271 cm³. Samme mål kan fodre emnet.

Aluminiumshus med lav stiger

Et aluminiumshus på 1.200 cm³ kræver stigermodul 1,2 cm. Svindet er 6,5 %, og du vil have en lav stiger med H = D.

Required riser module (from riser module calculator): 1.2 cm
Riser form (H/D): H = D
Item's volume (the part the riser feeds): 1,200 cm³
Volume shrinkage during setting (steel approx. 4–6 %, aluminium approx. 6–7 %): 6.5 %
Afterbirth degree (open rises in sand approx. 14%, insulated more): 14 %

It means: Stigeren bliver 60 mm i diameter og 60 mm høj, men rumfanget giver -870 cm³. Det negative tal betyder, at en åben stiger ikke kan fodre huset. Brug en eksoterm bøsning, eller sæt to stigere.

Rule of thumb

Med H = 1,5 × D er diameteren ca. 4,7 × modulet. Med H = D er den 5 × modulet.

How to check the answer

Regn modulet tilbage: V ÷ (π × D × H + π/4 × D²) skal give det krævede modul.