DD86471B1 - Schleudergießform mit Formstoffauskleidung für das Gießen von Zylinderbuchsen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Massenausgleich bei Schleudergießformen mit Formstoffauskleidung für das Gießen von Zylinderlaufbuchsen mit asymmetrischen Aussparungen und Durchbrüchen·

V/ie bekannt ist, ist der Herstellung von komplizierten rotationssymmetrischen Bauteilen mit asymmetrisch angeordneten Durchbrüchen und Aussparungen durch die beim Schleudergießen entstehenden Massenkräfte Grenzen gesetzt· Derartige Aussparungen und Durchbrüche konnten deshalb bisher nur andeutungsweise eingebracht bzw, bei großen Bauteilen nicht berücksichtigt v/erden. Die Folge war, daß ein erheblicher Aufwand an Zerspanungsarbeit geleistet werden mußte, um die erforderlichen Konturen zeichnungsgerecht zu erstellen·

Versuche, diese Grenzen zu überschreiten, führten zu Fehlguß.

Wenn auch durch die konstruktive Gestaltung der Schleudergießmaschine auftretende Llassenkräfte in begrenztem Maße beherrschbar sind, so war bisher eine wirksame Bekämpfung der Massenkräfte mit ihrer negativen Wirkung auf die Gefüge· ausbildung der Singußmasse nicht möglich und auch nicht bekannt· So sind z· B· keine selbsttätig wirkenden IJassenausgleichssysteme für Schleudergußmaschinen bekannt. Einen begrenzten Llassenausgleich durch feststehende Massen zu erreichen, war ebenfalls nicht üblich· Er muß auch von seiner spezifischen Wirkung her verworfen werden, da er nicht selbständig wirkt und in der Regel nur auf einen optimalen Wert ausgelegt werden kann.

Der Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung eines selbständig wirkenden Jlassenausgleichssystems für Schleudergießformen mit Formstoffauskleidung zum Gießen von Zylinderlaufbüchsen mit asymmetrischen Aussparungen und Durchbrüchen, wie beispielsweise von Zweitakt-Zylinderlaufbuchsen von Großmotoren, bei dem mit Sicherheit ein ruhiger Lauf des Schleuderkopfes erreichbar ist und während des Gießprozesses ein einwandfreier Gefügeaufbau des Gußwerkstoffes unterstützt wird·

Die erfindungsgemäße Aufgabe besteht darin, eine Einrichtung für den Massenausgleich zu schaffen, die bei Schleudergießfonaen mit Formstoffauskleidung zum Gießen von Zylinderlaufbüchsen mit asymmetrischen Aussparungen und Durchbrüchen einen selbsttätig wirkenden llassenausgleicb während des Schleudergießens in den Bereichen der fehlenden Eingußmasse bewirkt und durch kontinuierlich wirkende Elemente die auftretende Unwucht während des Gießprozesses liquidiert.

Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, daß zum Ausgleich der asymmetrischen Massenverteilung des Schmelzgutes (Unwucht) in der Schleudergußform während der Formfüllung im Bereich der Aussparungen und Durchbrüche die Formstoffauskleidung Hohlräume für verlorene Angüsse mit von dem Formhohlraum, der Zylinderlaufbuchse abführende Zuflußkanäle eingeformt sind, wobei deren Anscbnittho'he auf einem kleineren Teilkreisdurchmesser liegt als die äußere Kontur der Buchse.

Erfindungsgemäß sind die Hohlräume als Blechbehälter und/ oder aus rückotandslos verbrennenden Hodellforinstoffen aus· geführt oder mittels Modell in den Formstoff eingeformt. Die Anordnung der Hohlräume erfolgt dabei vorzugsweise im größtmöglichsten Teilkreisdurchmesser im Bereich der fehlenden Eingußmasse, Bei Genauguß des zu schleudernden Gußstückes können sie der Formpartie angepaßt sein.

Die Zuflußkanäle zu den Hohlräumen sind in ihrem Querschnitt so gewählt, daß die Eingußmasse ungehindert in diese fließen kann. Gleichzeitig haben sie die Punktion einer konstant wirkenden Drossel, die den Zufluß der Eingußmasse in die Hohlräume in Abhängigkeit des erforderlichen Uassenausgleiches über den gesamten Gießprozeß gewährleisten. Weiterhin sind die Zuflußkanäle in ihrer Querschnittsform so ausgebildet, daß die entstehenden verlorenen Angüsse ohne qualitätsmindernde T/irkung auf das Gußstück von diesen getrennt werden können, d. h., daß sie in ihrem Querschnitt kleiner sind als die Hohlraum-Querschnitte. Die Anschnittshöhe der Zuflußkanäle ist weiterhin so gewählt, daß ein Eintritt der Eingußmasse in die Hohlräume erst dann erfolgt, wenn der Massenausgleich durch den Pormstoff im Bereich der fehlenden Eingußmasse nicht mehr wirksam wird.

Mit dem Ausgleich der Unwucht asymmetrischer Massen am Gußstück wird eine große Laufruhe des Schleuderkopfes und somit eine Verschleißminderung für die Tragrollen sowie eine ungestörte Kristallisation während einer gerichteten Erstarrung der Eingußmasse erreicht.

Durch die vorgeschlagenen Hohlräume für die verlorenen Angüsse innerhalb der Formstoffmasse tritt keine Behinderung beim Entfernen der Zwischenringbehälter aus der Kokille ein. Desgleichen kann der Zwisehenringbehälter selbst ohne Behinderung vom Gußstück abgesogen werden. Des weiteren können die anfallenden Angüsse für eine Werkstoffuntersuchung benutzt v/erden, ohne daß zusätzliche Rcoben erforderlich sind, nachstehend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert v/erden.

Die Darstellung zeigt den Querschnitt durch einen auf Laufrollen gelagerten Schleuderkopf 1 mit eingesetzter Kokille 2 mit Formstoffauskleidung 3 und einer 2-Takt-Zylinderlaufbucbse mit unsymmetrischem Aufbau.

Beim Schleudern solcher Körper treten bedingt durch die einseitig fehlende Eingußmasse im Bereich der Spülschlitze erbebliche Unv/ucht auf· Diese Unwucht beeinflußt maßgeblich den Gefügeaufbau, was während des Erstarrungsprozesses zu Gefügeauflockerungen, Lunkerbildungen u· ä. führt. Daneben ist die gesamte Schleudergießmaschine extrem hohen Belastungen ausgesetzt, die einen hohen Verschleiß der Laufrollen 7 und eine Gefährdung der Arbeitssicherheit mit sich bringen·

Bei dem Ausführungsbeispiel wird der Entstehung einer Massen-Unwucht dadurch begegnet, daß im Bereich der fehlenden Eingußmasse in der Formstoffauskleidung 3 Hohlräume vorgesehen sind, die über Zuflußkanäle б mit dem Schleuderkopf innenraum verbunden sind·

Beim Eingießen des Gießgutes für die Zylinderlaufbuchse 4 werden zuerst die Bereiche ausgefüllt, in denen die Formst off aus kleidung 3 fehlt· In dieser Zeit wirkendie in den Durchbrüchen der Zylinderlaufbuchse 4 hineinragenden Formstoff kerne gegenüber der geschlossenen Gußfläche auf der gegenüberliegenden Seite als begrenzter Massenausgleich. Mit dem Überspülen der vorstehenden Formstoffauskleidung (Kerne) wird dieser Massenausgleich unwirksam. Er wird dann durch die Hohlräume 5 übernommen, in dem die Eingußmasse über die Zuflußkanäle б in die Hohlräume fließt.

Durch eine Querschnittsverengung am Eingang der Zuflußkanäle 6 bzw. durch einen kleineren Kanalquerschnitt v/ird erreicht, daß der Zuflußkanal б als konstant v/irkende Drossel wirkt und daß die für den Massenausgleich erforderliche Eingußmasse nicht schlagartig, sondern kontinuierlich über den gesamten Gießprozeß die Hohlräume 5 füllt. Damit wird erreicht, daß der Eassenausgleich während des gesamten Gießprozesses voll wirksam v/ird· Die Hohlräume 5 sind unter Berücksichtigung dieser Funktion und in Abhängigkeit vom Achsmittenabstand gegenüber der fehlenden Eingußmasse volumenmäßig so ausgebildet, daß nach Abschluß des Gießprozesses die vom Gußstück erzeugten llassenkräfte vollständig kompensiert und hiermit ein ruhiger Lauf de3 Schleuderkopfes erreicht v/ird.

Der Beginn des Wirkens des Kassenausgleiches über die Hohlräume 5 kann grundsätzlich über die Lage der Eintrittsöffnung des Zuflußkanales 6 geregelt v/erden. Je weiter der Anschnitt der Zuflußkanäle 6 zum Zentrum des Schleuderkopfes 1 hin verlegt wird, desto später tritt der Massenausgleich in Kraft·

Die im Ausführungsbeispiel gezeigten Hohlräume können sowohl aus Blechbehältern, rückstandslos verbrennenden Modell-Forinstoffen bestehen oder aber auch frei in die dornstoffauskleidung 3 eingeformt werden. Nicht zuletzt können die aus den Hohlräumen 5 anfallenden Angüsse für Laboruntersuchungen benutzt werden· Die in der Praxis durchgeführten Versuche haben gezeigt, daß der vorgeschlagene Massenausgleich beim Gießen von Zylinderlaufbüchsen mit asymmetrischen Aussparungen und Durchbrüchen voll v/irksam wird, was durch einen homogenen Gefügeaufbau des Gußwerkstoffes bestätigt wurde·

Claims (4)

Erfindungsansprüche

1· Schleudergießform mit Formstoffauskleidung für das Gießen von Zylinderlaufbüchsen mit asymmetrischen Aussparungen und Durebbrüchen, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der die Aussparungen und Durchbrüche bildenden Formstoffauskleidung (3) Hohlräume (5) für verlorene Angüsse mit von dem Formhohlraum der Zylinderlaufbuchse (4) abführenden Zuflußkanäle (6) eingeformt sind, wobei deren Anschnittshöhe auf einem kleineren Teilkreisdurchmesser liegt als die äußere Kontur der Zylinderlaufbuchse (4).

2. Schleudergießform mit Formst off auskleidung nach Pkt. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume (5) mittels Modell im Formstoff eingeformt sind und/oder aus Blechbehältern und/oder aber aus rückstandslos verbrennenden Modellformstoffen bestehen.

3. Schleudergießform mit Formstoffauskleidung nach Pkt. und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuflußkanäle (6) in ihrem Querschnitt kleiner sind als die Querschnittsfläche der Hohlräume (5).

4. Schleudergießform mit Formstoffauskleidung nach Pkt. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschnittshöbe der Zuflußkanäle 6 so zum freien Innenraum des Schleuderkopfes (1) gelegt ist, daß der !,lassenausgleich, d. h., daß ein Füllen der Hohlräume (5) erst dann erfolgt, wenn der Massenausgleich für den Formstoff im Bereich der fehlenden Eingußmasse nicht mehr vdrksam wird.

- Hierzu 1 Blatt Zeichnungen -