DE10013124A1 - Verfahren zum Herstellen von Hohlräume aufweisenden Gußstücken und Gießkern-Herstellungsform - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von Hohlräume aufweisenden Gußstücken und Gießkern-HerstellungsformInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Hohlräume aufweisenden Gußstücken, bei dem ein oder mehrere, den Hohlräumen angepaßte Gießkerne in einer entsprechenden Gießkernherstellungsform aus einem durch Bindemittel zusammengehaltenen, pulverförmigen oder körnigem Material, wie Quarzsand, hergestellt und in der eigentlichen, an die Form der Gußstücke angepaßten Gußstück-Kerngießform in einer den vorzusehenden Hohlräumen entsprechenden Weise angeordnet werden, worauf zum Schmelzen gebrachtes flüssiges Metall, insbesondere Eisen oder Stahl, in die Kerngießform eingebracht und den dabei insbesondere im Gießkern entstehenden Gasen ohne Beeinträchtigung des umgebenden flüssigen Metalls Gelegenheit zum Austreten aus dem Gießkern in die umgebende Atmosphäre gegeben wird, worauf das Gußstück nach Verfestigung vom wieder zu einem pulverförmigen, körnigen oder stückigen Material zerfallenen Gießkern befreit wird, wobei der Gießkern in zwei aufeinanderfolgenden Schritten aus zwei in jeweils einer Kerngieß-Teilform hergestellten Gießkernteilen zusammengesetzt wird und mindestens in der Grenzfläche eines Gießkernteils zum anderen Gießkernteil Ausnehmungen vorzugsweise in Form von zur umgebenden Atmosphäre führenden Entgasungskanälen vorgesehen und die beiden Gießkernteile anschließend zum Gießkern zusammengefügt werden. Die Erfindung besteht darin, daß zunächst ein erstes Gießkernteil in der zugeordneten und an der Berührungsfläche zu einer zweiten Kerngieß-Teilform ...
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Hohlräumeauf
weisenden Gußstücken und eine Gießkern-Herstellungsform nach den
Oberbegriffen der Patentansprüche 1 bzw. 12.
Zum Herstellen von Hohlräume aufweisenden Gußstücken ist es erforder
lich, außer der die Außenkonturen bestimmenden Gußstück-Gießform ei
nen Gießkern vorzusehen, der die Innenkontur der Gußstücke im Bereich
der Hohlräume bestimmt und aus durch ein Bindemittel zusammenge
haltenem Quarzsand besteht. Für die Herstellung des Gießkerns ist wie
derum eine Gießkern-Herstellungsform erforderlich, in die der mit Binde
mittel versetzte Quarzsand z. B. mittels Druckluft eingeschossen wird, wo
bei er die Gießkern-Herstellungsform vollständig ausfüllt und eine kom
pakte Struktur annimmt. Anschließend wird das mit dem Quarzsand ver
mischte, z. B. aus zwei Kunststoffkomponenten bestehende pulverförmige
oder körnige Bindemittel ausgehärtet, was z. B. dadurch geschehen kann,
daß durch die kompaktierte, aber noch gasdurchlässige Quarzsand-
Bindemittelmischung ein Katalysatorgas hindurchgeführt wird, welches
die beiden Kunststoffkomponenten zum die Quarzsandkörner zusammen
haltenden Bindemittel aushärtet. Es handelt sich hier um das sogenannte
Cold-Box-Verfahren, bei dem zum Abbinden des Kunststoffes keine Wär
me, sondern nur das Raumtemperatur aufweisende Katalysatorgas erfor
derlich ist (siehe z. B. EP 0 040 987 B1).
Wird in die mit dem Gießkern ausgestattete Gußstück-Gießform das flüs
sige Metall, z. B. flüssiges Eisen oder Stahl, eingefüllt, so kommt es mo
mentan zu einer entsprechend starken Erhitzung auch des Gießkernmate
rials, wobei zunächst vom verbrannten Bindemittel herrührende Gase ent
stehen, die nach außen in die Atmosphäre abgeführt werden müssen,
wenn es nicht zu Gaseinschlüssen im Gußstück kommen soll.
Sofern es sich um im wesentlichen geradlinig ausgebildete oder mit länge
rem geradlinigen Abschnitten ausgestattete Gießkerne handelt, können
darin Entgasungskanäle gebohrt oder Formspieße eingelegt werden. An
den Enden dieser Kanäle ist dann z. B. durch ebenfalls gebohrte Abgaska
näle für eine geeignete Verbindung zur Atmosphäre zu sorgen.
Problematisch ist das Vorsehen von derartigen Entgasungskanälen bei
mehr oder weniger stark gekrümmten Gießkernen oder Gießkernberei
chen, weil mit einem Bohrer nur geradlinige Kanäle hergestellt werden
können. Um auch in gekrümmten Bereichen von Gießkernen Entga
sungskanäle vorsehen zu können, kann der Gießkern aus zwei Gießkern
teilen gebildet werden, wobei in eine oder beide Grenzflächen der beiden
Teile vor ihrem Zusammensetzen zum Gießkern die Entgasungskanäle
eingeformt werden. Bei der Herstellung des einen oder beider Gießkern
teile werden also die Entgasungskanäle in die Grenzfläche zum anderen
Gießkernteil eingearbeitet. Anschließend werden dann die beiden Gieß
kernteile zusammengeklebt, wobei die eingearbeiteten Entgasungskanäle
erhalten blieben und durch geeigneten Anschluß an die umgebende Atmo
sphäre die Gasabführung beim Einfüllen des flüssigen Materials in die
Gußstück-Gießform übernehmen können.
Nachteilig bei diesen Verfahren ist das Erfordernis einer Verklebung der
beiden separat hergestellten Gießkernteile.
Das erste Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren der eingangs ge
nannten Gattung zu schaffen, bei dem auch in stark gekrümmten Berei
chen des Gießkerns Entgasungskanäle vorgesehen werden können, ohne
daß die beiden separat hergestellten Gießkernteile miteinander verklebt
werden müssen.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des kennzeichnenden Teils
des Anspruches 1 vorgesehen.
Der Erfindungsgedanke ist also darin zu sehen, daß nach Herstellung des
ersten Gießkernteils unter Aufrechterhaltung der vorgesehenen Entga
sungskanäle das Material des zweiten Gießkerns unmittelbar auf den er
sten Gießkern aufgeschossen wird, so daß anschließend die beiden Gieß
kernteile ohne einen zusätzlichen Klebeschritt so fest miteinander ver
bunden sind, daß praktisch ein einstückiger Gießkern vorliegt.
Um den ersten Gießkernteil für das Aufschießen des Materials des zweiten
Gießkerns ausreichend widerstandsfähig zu machen, soll das das Binde
mittel aushärtende Katalysatorgas schon unmittelbar nach dem Einschie
ßen des Materials für den ersten Gießkernteil in die erste Kerngieß-
Teilform vom Katalysatorgas durchströmt werden, so daß die Aushärtung
des ersten Gießkernteils zumindest schon weitgehend erfolgt ist, bevor die
zweite Kerngieß-Teilform aufgelegt und das Material für die Bildung des
zweiten Gießkernteils eingeschossen wird.
Durch die Ausführungsform nach Anspruch 2 wird erreicht, daß die Zwi
schenplatte mittels der auf ihr vorgesehenen Erhebungen die gewünschte
Kanalanordnung in der dem zweiten Gießkernteil zugewandten Grenzflä
che des ersten Gießkernteils erzeugt.
Von besonderer Bedeutung ist es, daß die in einer der Oberfläche der
Gießkernteile vorgesehenen rinnenartigen Entgasungskanäle beim Auf
schießen des Materials für das zweite Gießkernteil erhalten bleiben und
nicht im zweiten Formschritt vom Quarzsand-Bindemittel-Gemisch zuge
schüttet werden.
Hier sind die Ausführungsformen nach den Ansprüchen 3 und 4 zweck
mäßig, indem die hergestellten rinnenartigen Entgasungskanäle entweder
durch eine Füllmasse oder eine Abdeckung vor dem Eintreten von Gieß
kern-Herstellungsmaterial in die zweite Gießkern-Teilform geschützt wer
den.
Die Füllmasse besteht zweckmäßigerweise aus Kunststoffschnüren, bei
spielsweise aus Nylon, die beim anschließenden Einfüllen der Metall
schmelze in die Gußstück-Gießform sich so schnell zersetzen, daß die
Entgasungskanäle für die Ableitung der entstehenden Gase aus dem
Gießkern weitgehend frei werden.
Wird eine Abdeckung nach Anspruch 4 verwendet, so kann diese ebenfalls
durch Hitze zersetzbar sein, muß dies aber nicht, sofern sie einen ausrei
chenden Raum für die Entgasung freiläßt.
Bei der Ausführungsform nach Anspruch 5 werden die rinnenartigen Ent
gasungskanäle in dem zweiten Gießkernteil vorgesehen, wobei die auf die
Grenzfläche des ersten Gießkernteils aufgebrachten Formteile zur Her
stellung der Entgasungskanäle entweder durch Hitze zersetzbar oder so
geformt sind, daß sie zwischen den beiden Gießkernteilen ausreichend
voluminöse Entgasungskanäle belassen.
Vorteilhafte Formgebungen für die Erhebungen entnimmt man dem An
spruch 6.
Nach Anspruch 7 sollen sämtliche Entgasungskanäle an einer oder meh
reren Stellen münden, wo ein Anschluß an die umgebende Atmosphäre
gegeben ist.
Eine bevorzugte Materialwahl für das Formmaterial entnimmt man An
spruch 8.
Zweckmäßig ist es, daß trotz des Vorsehens von Entgasungskanälen,
Formteilen oder Abdeckungen die ineinander übergehenden Grenzflächen
der beiden Gießkernteile ausreichend groß sind, damit eine einwandfreie
feste Verbindung zwischen den Gießkernteilen gewährleistet ist und letzt
lich ein einheitlicher, stabiler Gießkern entsteht.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen entnimmt man den Ansprüchen
10 und 11.
Die Erfindung hat auch eine Gießkern-Herstellungsform nach den An
sprüchen 12 bis 15 zum Gegenstand, wobei wesentlicher Bestandteil die
Zwischenplatte ist, mit der die rinnenartigen Entgasungskanäle in der
Grenzfläche des ersten Gießkernteils gefertigt werden. Durch Wegnehmen
der Zwischenplatte, das anschließende zumindest teilweise Ausfüllen der
rinnenförmigen Entgasungskanäle mit der Füllmasse oder ihre Abdeckung
sowie das Aufsetzen der zweiten Kerngieß-Teilform werden die Vorausset
zungen für das Einschießen des pulverförmigen Kernbildungsmaterials in
die zweite Kerngieß-Teilform herbeigeführt. Wird dann das pulverförmige
oder körnige Kernbildungsmaterial in die zweite Kerngieß-Teilform einge
schossen, so verbindet sich das Material mit dem an der Grenzfläche be
findlichen Material des ersten Gießkernteils, so daß praktisch ein einstückiger
Gießkern erzielt wird. Dort, wo die Füllmasse, die Abdeckungen
und/oder die Formteile vorgesehen sind, bleiben die dadurch gebildeten
Ausnehmungen, insbesondere Entgasungskanäle, jedoch erhalten.
Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise beschrieben, in dieser
zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Teilansicht der Oberform einer Guß
stück-Gießform,
Fig. 2 eine entsprechende perspektivische Teilansicht der zugehöri
gen Unterform,
Fig. 3 eine perspektivische Teilansicht eines für die Erstellung von
Hohlräumen im Gußstück zwischen die Formen nach den Fig. 1
und 2 einzulegenden Gießkernes;
Fig. 4 eine entsprechende perspektivische Ansicht einer ersten
Kerngieß-Teilform, die zur Herstellung einer Hälfte des Gieß
kernes nach Fig. 3 dient,
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Zwi
schenplatte, die auf die erste Kerngieß-Teilform nach Fig. 4
aufsetzbar ist,
Fig. 6 eine horizontale Schnittansicht bzw. Draufsicht des Gießkerns
nach Fig. 3 in Höhe der Entgasungskanäle,
Fig. 7 eine perspektivische Teilansicht des mit der ersten Kerngieß-
Teilform nach Fig. 4 zusammenarbeitenden zweiten Kern
gieß-Teilform,
Fig. 8 eine schematische Schnittansicht einer aus zwei Kerngieß-
Teilformen zusammengesetzten Gießkern-Herstellungsform
unmittelbar vor dem Einschießen des Gießkern-
Herstellungspulvergemisches in die zweite Kerngieß-Teilform
auf das bereits fertiggestellte erste Gießkernteil und
Fig. 9 eine zur Fig. 8 analoge Schnittansicht, wobei jedoch eine
wesentlich größere Ausnehmung in der ersten Kerngieß-
Teilform vorgesehen und durch eine Abdeckung zugedeckt ist.
Nach den Fig. 1 und 2 besteht eine Gußstück-Gießform 12 aus einer
Gußstück-Oberform 27 und einer Gußstück-Unterform 28, die vor dem
Eingießen des flüssigen Metalls aufeinandergelegt werden. Von den beiden
Formen 27, 28 ist in den Fig. 1 und 2 lediglich ein Viertel gezeigt. Tat
sächlich setzen sich die Formen an beiden Enden zur Bildung einer insge
samt kreisförmigen Anordnung einstückig fort. Die in den Fig. 1 und 2
gezeigte Gußstück-Gießform 12 dient der Herstellung jeweils eines Gliedes
eines Glieder-Heizkessels, wobei sich beim fertigen Gußstück, im Zentrum
bei 26 der Feuerraum und bei 29 die Wasserzu- bzw. -abfuhr befindet.
Wasserzu- oder -abfuhr erfolgt auch an der der Anschlußstelle 29 diame
tral gegenüberliegenden Stelle, die wegen Beschränkung der Zeichnung
auf ein Viertel der gezeigten Gegenstände nicht gezeigt ist.
Um mit der Gießform 12 die für die einzelnen Glieder erforderlichen Hohl
räume herstellen zu können, wird in die Formen 27, 28 ein Gießkern 23
nach Fig. 3 eingelegt. Auch vom Gießkern ist in Fig. 3 nur ein Viertel
dargestellt. Tatsächlich bildet auch der Gießkern eine Kreisringanordnung
entsprechend der vollständigen Gußstück-Gießform 12.
Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Viertels einer ersten Kern
gieß-Teilform 15, welche mit einer in Fig. 7 gezeigten zweiten Kerngieß-
Teilform 17 im aufeinandergelegten Zustand eine Gießkern-Herstellungs
form 11 bildet. Die beiden Kerngieß-Teilformen 15, 17 weisen eine ebene
Berührungsfläche 14 auf, entlang der sie dicht aufeinandergelegt werden
können.
Zu Fig. 5 ist eine im wesentlichen ebene Zwischenplatte 16 gezeigt, wel
che auf die erste Kerngieß-Teilform 15 nach Fig. 4 aufsetzbar und an ih
rer Unterseite rippenförmige Erhebungen 20 aufweist, die mit den in der
ersten Kerngieß-Teilform 15 nach Fig. 4 vorgesehenen Vertiefungen 30
ausgerichtet sind.
Zur Herstellung einer ersten Hälfte des Gießkerns 23, nämlich des ersten
Gießkernteils 13 (Fig. 3) wird die Zwischenplatte 16 (Fig. 5) mit der die
rippenförmigen Erhebungen 20 aufweisenden Seite auf die ebene Berüh
rungsfläche 14 der ersten Kerngieß-Teilform 15 (Fig. 4) derart aufgelegt,
daß die rippenartigen Erhebungen 20 sich an der gewünschten Stelle in
den Vertiefungen 30 der ersten Kerngieß-Teilform 15 befinden. Durch eine
in der Zeichnung nicht dargestellte Öffnung oder mehrere Öffnungen wird
dann der mit Zwei-Komponenten-Bindemittel vermischte Quarzsand in
den Hohlraum der ersten Kerngieß-Teilform 15 eingeschossen, wobei die
ser sich kompakt mit dem Gemisch aus Quarzsand und Bindemittel füllt.
Anschließend wird dann durch ebenfalls nicht gezeigte Öffnungen Kataly
satorgas durch den kompaktierten Quarzsand geschickt, welches dafür
sorgt, daß die zwei Komponenten des Bindemittels miteinander reagieren
und so eine Härtung stattfindet, die den ersten Gießkernteil 13 verfestigt
und selbsttragend macht.
Danach wird die Zwischenplatte 16 von der ersten Kerngieß-Teilform 15
abgehoben. Nach dem Abnehmen der Zwischenplatte 16 liegen die durch
die rippenartigen Erhebungen 20 gebildeten Entgasungskanäle 19 des er
sten Gießkernteiles 13 nach oben frei, wie das in Fig. 6 gezeigt ist. Fig. 6
kann also auch als Draufsicht des ersten Gießkernteils 13 angesehen
werden.
In diesem Zustand wird in die Entgasungskanäle 19 eine Füllmasse z. B.
in Form einer Nylonschnur eingelegt, welche in Fig. 6 bei 24 nur teilwei
se gestrichelt angedeutet ist. Durch die Füllmasse 24 werden die Entga
sungskanäle 29 weitgehend ausgefüllt.
Nunmehr wird die in Fig. 7 gezeigte zweite Kerngieß-Teilform 17 mit ih
rer ebenen Berührungsfläche 14 auf die ebene Berührungsfläche 14 der
ersten Kerngieß-Teilform 15 gelegt, und zwar derart, daß die verschiede
nen Erhebungen und Vertiefungen 30 der beiden Formhälften 15, 17 in
der gewünschten Weise passend übereinanderliegen.
Jetzt wird durch eine oder mehrere ebenfalls nicht dargestellte Öffnungen
auch in die zweite Kerngieß-Teilform 17 das Gemisch aus Quarzsand und
Bindemittel eingeschossen, so daß auch die zweite Kerngieß-Teilform 17
kompakt mit dem Quarzsand-Bindemittel-Gemisch ausgefüllt ist. Auf
grund der Füllmasse 24 in den durch die rippenartigen Erhebungen 20
der Zwischenplatte 16 gebildeten Entgasungskanälen 19 bleiben bei die
sem zweiten Einschießvorgang die Entgasungskanäle 19 erhalten.
Nach dem Einschießen des Quarzsand-Bindemittel-Gemisches in die
zweite Kerngieß-Teilform 17 wird auch durch diese Hälfte des Gießkerns
Katalysatorgas geleitet, welches nunmehr auch dort das Bindemittel zur
Härtung bringt. An der Grenzfläche 22 (Fig. 6) zwischen den beiden
Gießkernteilen 13, 18 verbinden sich die Bindemittel der beiden Gieß
kernteile 13, 18 innig derart, daß praktisch ein einstückiger Gießkern 23
erzielt wird.
Nunmehr kann der Gießkern 23 ausgeformt werden, wobei er die Gestalt
nach Fig. 3 aufweist und für das Einlegen in die Gußstück-Gießformen
27, 28 (Fig. 1, 2) bereit ist. Nach dem Einlegen des Gießkernes 23 in die
Gußstück-Gießform 12 wird in üblicher Weise flüssiges Eisen oder flüssi
ger Stahl in die Gießform 12 eingefüllt, welches in sämtliche in der Form
vorhandene Hohlräume fließt und die Gießform 12 sowie den Gießkern 23
stark erhitzt. Hierbei zersetzt sich zunächst die in Form einer Nylonschnur
vorgesehene Füllmasse 24 in den Entgasungskanälen 19, so daß diese
gasleitfähig werden. Entsteht dann anschließend durch die Verbrennung
des Bindemittels Gas im Gießkern 23, so wird dies durch die Entgasungs
kanäle 19 in die umgebende Atmosphäre abgeleitet. Hierzu müssen die
Entgasungskanäle durch in Fig. 2 nur gestrichelt angedeutete Abgaska
näle 21 mit der umgebenden Atmosphäre verbunden werden. Diese Ab
gaskanäle 21 können beispielsweise durch Bohrungen oder Ausformun
gen an geeigneter Stelle des Gießkerns 23 verwirklicht werden.
Anhand von Fig. 8 kann die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen
Verfahrens besonders anschaulich dargestellt werden. Nachdem in der
durch die Zwischenplatte 16 abgedeckten, ersten Kerngieß-Teilform 15 der
erste Gießkernteil 13 geformt und ausgehärtet worden ist, wird in die
durch die Zwischenplatte 16 erzeugten Entgasungskanäle 19 die Füll
masse 24 in Form einer Nylonschnur eingebracht.
Anschließend wird die zweite Kerngieß-Teilform 17 auf die erste Kerngieß-
Teilform 15 aufgesetzt und dann in die obere, zweite Kerngieß-Teilform 17
ebenfalls das Quarzsand-Bindemittel-Gemisch eingeschossen und an
schließend durch Hindurchleitung von Katalysatorgas gehärtet sowie da
durch mit dem ersten Gießkernteil 13 innig verbunden.
Fig. 8 zeigt auch noch eine Möglichkeit, wie auch im oberen zweiten
Gießkernteil 18 ein Entgasungskanal 19 vorgesehen werden kann. Nach
Aushärten des ersten Gießkernteils 13 wird bei noch abgenommener
zweiter Kerngieß-Teilform 17 ein geeignet geformtes Formteil 20' auf die
Grenzfläche 14 des ersten Gießkernteils 43 so aufgebracht, daß beim an
schließenden Aufschießen des Quarzsand-Bindemittel-Gemisches auch in
der oberen Hälfte des Gießkerns 23 ein Entgasungskanal 19 entsteht.
Obwohl grundsätzlich ein Entgasungskanal in einer der Gießkernteile 13,
18 ausreicht, wäre es aber auch möglich, so, wie in Fig. 8 gezeigt, anein
andergrenzend oder aber auch versetzt gegeneinander zwei Entgasungs
kanäle 19 in den Gießkern 23 einzuarbeiten.
Fig. 9 soll verdeutlichen, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
nicht nur Entgasungskanäle, sondern auch wesentlich voluminösere
Hohlräume 19' im ersten Gießkernteil 13 vorgesehen werden können, in
dem entsprechende Erhebungen 20 an der Zwischenplatte 16 (Fig. 5)
vorgesehen werden. Grundsätzlich könnten diese Hohlräume 19' ebenfalls
mit einer Füllmasse ausgefüllt werden, bevor das obere zweite Gießkern
teil 18 erzeugt wird.
Es ist jedoch auch möglich, - wie in Fig. 9 gezeigt - den Hohlraum 19'
durch einen Deckel 25 abzudecken, der beim Einbringen des Quarzsand-
Bindemittel-Gemisches für den zweiten Gießkernteil 18 verhindert, daß
das Gemisch in den Hohlraum 19' eindringt.
Die Abdeckung 25 kann so ausgebildet sein, daß sie sich beim Einfüllen
der Metallschmelze in die Gußstück-Gießform 12 zersetzt.
Auch das tunnelartige Formteil 20' nach Fig. 8 kann aus bei Hitze sich
zersetzenden Material bestehen. Sofern jedoch innerhalb des Formteils 20'
ausreichend Raum zur Verfügung steht, muß es jedoch nicht unbedingt
bei Hitze sich zersetzen. Mit dem Formteil 20' nach Fig. 8 können auch
größere Ausnehmungen 19 hergestellt werden.
Die Erfindung betrifft also sowohl ein Verfahren zum Herstellen von Ent
gasungskanäle oder Ausnehmungen aufweisende Gießkernen als auch ein
Verfahren zum Herstellen von Hohlräume aufweisenden Gußstücken, bei
dem zunächst der Gießkern in der erfindungsgemäßen Weise hergestellt
und anschließend zur Formung der Gußstücke in die Gußstück-Gießform
eingebracht wird.
11
Gießkern-Herstellungsform
12
Gußstück-Gießform
13
erstes Gießkernteil
14
Berührungsfläche
15
erste Kerngieß-Teilform
16
Zwischenplatte
17
zweite Kerngieß-Teilform
18
zweiter Kerngießteil
19
Entgasungskanal
19
' Hohlraum
20
rippenartige Erhebung
20
' Formteil
21
Abgaskanal
22
Grenzfläche
23
Gießkern
24
Füllmasse
25
Abdeckung
26
Feuerraumausnehmung
27
Gußstück-Oberform
28
Gußstück-Unterform
29
Wasserzu- bzw. -abfuhrstelle
30
Vertiefung
Claims (15)
1. Verfahren zum Herstellen von Hohlräume aufweisenden Gußstücken,
bei dem ein oder mehrere, den Hohlräumen angepaßte Gieß
kerne (23) in einer entsprechenden Gießkernherstellungsform (11)
aus einem durch Bindemittel zusammengehaltenen, pulverförmigen
oder körnigem Material, wie Quarzsand, hergestellt und in der ei
gentlichen, an die Form der Gußstücke angepaßten Gußstück-
Kerngießform (12) in einer den vorzusehenden Hohlräumen entspre
chenden Weise angeordnet werden, worauf zum Schmelzen ge
brachtes flüssiges Metall, insbesondere Eisen oder Stahl, in die
Kerngießform eingebracht und den dabei insbesondere im Gießkern
(23) entstehenden Gasen ohne Beeinträchtigung des umgebenden
flüssigen Metalls Gelegenheit zum Austreten aus dem Gießkern in
die umgebende Atmosphäre gegeben wird, worauf das Gußstück
nach Verfestigung vom wieder zu einem pulverförmigen, körnigen
oder stückigen Material zerfallenen Gießkern (23) befreit wird, wobei
der Gießkern (23) in zwei aufeinanderfolgenden Schritten aus zwei
in jeweils einer Kerngieß-Tellform (15, 17) hergestellten Gießkern
teilen (13, 18) zusammengesetzt wird und mindestens in der Grenz
fläche (22) eines Gießkernteils (13, 18) zum anderen Gießkernteil
(18, 13) ein oder mehrere Ausnehmungen (19, 19') vorzugsweise in
Form von zur umgebenden Atmosphäre führenden Entgasungska
nälen (19) vorgesehen und die beiden Gießkernteile (13, 18) an
schließend zum Gießkern (23) zusammengefügt werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß zunächst ein erstes Gießkernteil (13) in der zugeordneten und
an der Berührungsfläche (14) zu einer zweiten Kerngieß-Teilform
(17) durch eine Zwischenplatte (16) abgedeckten ersten Kerngieß-
Teilform (15) geformt, dann die Zwischenplatte (16) von der ersten
Kerngieß-Teilform (15) entfernt und durch die zweite Kerngieß-
Teilform (17) ersetzt wird, worauf in der zweiten Kerngieß-Teilform
(17) der andere Gießkernteil (18) unmittelbar auf den bereits ge
formten ersten Gießkernteil (13) aufgeformt wird, und daß beim
Formen des ersten und/ oder zweiten Gießkernteils (13, 18) durch
ein oder mehrere entsprechende Formteile (20, 20') in einer oder
beiden Grenzflächen (22) der Gießkernteile (13, 18) die Ausneh
mung(en) (19, 19'), insbesondere die Entgasungskanäle (19) vorge
sehen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Formteile auf der dem ersten Gießkernteil (13) zugewandten
Seite der Zwischenplatte (16) vorspringende Erhebungen (20) sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die von den Formteilen (20, 20') in dem ersten Gießkernteil (13)
gebildeten Entgasungskanäle (19) nach der Formung des ersten
Gießkernteils (13) und vor Aufbringen der zweiten Kerngieß-Teilform
(17) zumindest weitgehend mit einer Füllmasse (24) ausgefüllt wer
den, die beim Formen des zweiten Gießkernteils (18) die Entga
sungskanäle (19) im ersten Gießkernteil (13) aufrechterhält und sich
bis zur Gasentwicklung aus dem Gießkern (23) beim Erhitzen der
Metallschmelze zumindest insoweit zersetzt, daß das entstehende
Gas durch die Entgasungskanäle (19) in die umgebende Atmosphäre
abgeführt werden kann.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die von den Formteilen (20, 20') in dem ersten Gießkernteil (13)
gebildete(n) Ausnehmung(en) (19') nach der Formung des ersten
Gießkernteils (13) und vor Aufbringen der zweiten Kerngieß-Teilform
(17) zumindest weitgehend von einer Abdeckung (25) zur zweiten
Kerngieß-Teilform (17) hin abgedeckt wird. bzw. werden, die beim
Formen des zweiten Gießkernteils (18) die Ausnehmungen (19') im
ersten Gießkernteil (13) aufrechterhält und sich vorzugsweise beim
Erhitzen der Metallschmelze zersetzt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß nach dem Abnehmen der Zwischenplatte (16) von der ersten
Kerngieß-Teilform (15) ein oder mehrere Formteile (20'), die sich
während der Erstarrung der eingebrachten Metallschmelze vorzugs
weise zersetzen, auf der zunächst von der Zwischenplatte (16) abge
deckt gewesenen Grenzfläche (22) des ersten Gießkernteils (13) an
geordnet werden, um in der Grenzfläche des zweiten Gießkernteils
(18) entsprechende Ausnehmungen (19) vorzusehen.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Erhebungen (20, 20') die Form von Rippen aufweisen, die
sich entlang der im ersten und/ oder zweiten Gießkernteil (13, 18)
vorzusehenden Entgasungskanäle (19) erstrecken.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der bzw. die Entgasungskanäle (19) entweder in der Atmosphä
re münden oder zu einer Stelle des Gießkerns (23) laufen, wo z. B.
durch Bohren ein oder mehrere zur Atmosphäre führender Abgas
kanäle (21) angebracht werden.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Gießkern (23) aus körnigem Material, insbesondere Quarz
sand gebildet wird, der mit pulverförmigem oder körnigem Kunst
stoffmaterial als Bindemittel vermischt ist, welches z. B. durch ein
durch die Gießkernteile (13, 18) hindurchgeleitetes Katalysatorgas
kalt härtbar ist.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß seitlich der durch die Formteile (20, 20') gebildeten Ausneh
mungen (19) das Material der beiden Gießkernteile (13, 18) unmit
telbar ineinander übergeht.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß nach der Herstellung des ersten Gießkernteiles (13) die Aus
härtung z. B. durch das hindurchgeleitete Katalysatorgas erfolgt, be
vor das zweite Gießkernteil (18) aufgeformt und anschließend eben
falls ausgehärtet wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das für die Bildung der Gießkernteile (13, 18) vorgesehene pul
verförmige oder körnige Material in die unerhitzten Kerngieß-
Teilformen (15, 17) der Kerngießform (12) z. B. mittels Druckluft ein
geschossen wird.
12. Gießkern-Herstellungsform zur Herstellung von Gießkernen (23) be
stehend aus einer ersten und einer zweiten Kerngieß-Teilform (15,
17), insbesondere zur Ausführung des Verfahrens nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie eine Zwischenplatte (16) aufweist, mit der die erste Kern
gieß-Teilform (15) so abgedeckt werden kann, daß darin separat ein
erstes Gießkernteil (13) geformt und gegebenenfalls gleich ausge
härtet werden kann.
13. Gießkern-Herstellungsform nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zwischenplatte (16) auf der dem ersten Gießkernteil (13) zu
gewandten Seite Erhebungen (20) vorzugsweise in Form von Rippen
aufweist, die beim Formen des ersten Gießkernteils (13) Ausneh
mungen (19, 19'), insbesondere Entgasungskanäle (19) bilden, wel
che zu einer mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Stelle
(21) innerhalb des Gießkernteils (13) führen.
14. Gießkern-Herstellungsform nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß Formteile (20') vorgesehen sind, die nach Fertigstellung des er
sten Gießkernteils (13) in der den herzustellenden Ausnehmungen
(19) entsprechender Anordnung auf der dem zweiten Gießkernteil
(18) zugewandten Grenzfläche (22) angeordnet werden, bevor der
zweite Gießkernteil (18) aufgeformt wird, wobei vorzugsweise die
Formteile (20') beim Erhitzen durch die Metallschmelze zumindest
weitgehend zersetzt werden.
15. Gießkern-Herstellungsform (11) nach einem der Ansprüche 12 bis
14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die im ersten Gießkernteil (13) vorgesehenen Ausnehmungen
(19, 19'), insbesondere Entgasungskanäle (19) vor dem Aufformen
des zweiten Gießkernteils (18) von einer Füllmasse (24) zumindest
weitgehend ausfüllbar und/oder von einer Abdeckung (25) abdeck
bar sind, die beim Erhitzen durch die Metallschmelze vorzugsweise
zersetzt werden.
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---|---|---|---|
DE2000113124 DE10013124A1 (de) | 2000-03-17 | 2000-03-17 | Verfahren zum Herstellen von Hohlräume aufweisenden Gußstücken und Gießkern-Herstellungsform |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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- 2000-03-17 DE DE2000113124 patent/DE10013124A1/de not_active Withdrawn
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2001
- 2001-01-23 EP EP01101463A patent/EP1134048A1/de not_active Withdrawn
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