DE10050190A1 - Formkörper zur Herstellung von Hohlräumen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung schlägt einen Formkörper zur Herstellung von Hohlräumen in einem Körper beim Gießen von flüssigen Metall vor, der aus Kalziumsilikatfasern besteht, die von einem löslichen Bindemittel in fester Form zusammengehalten werden. Eine besonders bevorzugte Anwendung eines solchen Formkörpers liegt in der Herstellung von Hohlräumen in Kolben von Brennkraftmaschien.

Description

Die Erfindung betrifft einen Formkörper zur Herstellung von Hohlräumen gemäß den 1 Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.

Es ist bekannt, zur Herstellung von Hohlräumen in einem Körper beim Gießen von flüssigem Metall Formkörper einzusetzen, die als Sandkerne oder Salzkerne ausge­ bildet sind. Nach dem Gießen des Körpers wird dieser Kern ausgespült, so daß der Hohlraum entstehen kann.

Ein solcher Sand- oder Salzkern ist aufwendig herzustellen und benötigt eine gewis­ se Zeit nach seiner Formgebung für das Erstarren. Danach sind diese Kerne sehr starr, so daß die Gefahr besteht, daß sie beim Einsetzen in eine Gießform zerbre­ chen können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Formkörper zur Herstellung von Hohlräumen bereit zu stellen, der die geschilderten Nachteile vermeidet. Dar­ über hinaus soll eine besonders vorteilhafte Anwendung eines solchen Formkörpers angegeben werden.

Diese Aufgabe ist durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 4 gelöst.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß der Formkörper aus Kalziumsilikatfasern be­ steht, die von einem löslichen Bindemittel in fester Form zusammengehalten werden. Durch den Einsatz von Kalziumsilikatfasern kann durch vermischen dieser Fasern mit dem löslichen Bindemittel und durch anschließendes Pressen der Formkörper in seine feste Form gebracht werden, so daß er deswegen schnell und einfach herzu­ stellen ist. Außerdem hat die Verwendung von Kalziumsilikatfasern den Vorteil, daß diese ausreichend hitzebeständig und der Temperatur der Gießschmelze widerste­ hen können. Ein weiterer und wesentlicher Vorteil liegt darin, daß aufgrund des Ein­ satzes von Fasern der Zusammenhalt des Formkörpers wesentlich besser als bei Salz- oder Sandkernen gewährleistet ist, so daß die erfindungsgemäßen Formkörper wesentlich widerstandsfähiger bei der Handhabung, d. h. beim Einsetzen in die Gießform, sind. Die Verwendung eines löslichen Bindemittels ist selbstverständlich, da nach dem Gießen des Körpers der Formkörper ausgespült werden muß. Auf­ grund der Eigenschaften der Kalziumsilikatfasern erfolgt auch das Ausspülen we­ sentlich einfacher und schneller als bei den bisher bekannten Kernen.

In Weiterbildung der Erfindung ist das Bindemittel ein anorganisches Bindemittel. Dies hat den Vorteil, daß sich dieses anorganische Bindemittel sehr gut mit den Kal­ ziumsilikatfasern verbindet und zur Festigkeit des daraus gebildeten Formkörpers beiträgt.

In Weiterbildung der Erfindung ist den Kalziumsilikatfasern Aluminiumoxid beige­ mischt. Auch dadurch wird der Zusammenhalt des fertig erstellten Formkörpers wei­ ter verbessert und eine insgesamt glattere Oberfläche erreicht.

Eine neue und vorteilhafte Anwendung des Formkörpers wird geschaffen durch sei­ ne Verwendung bei der Herstellung von Hohlräumen in Bauelementen von Brenn­ kraftmaschinen. Hier ist oftmals eine komplexe Formgebung von Hohlräumen erfor­ derlich, die mit den bisher bekannten Salz- oder Sandkernen nur aufwendig zu reali­ sieren ist. Die erfindungsgemäß aus Kalziumsilikatfasern bestehenden Formkörper können wesentlich einfacher in die gewünschte Form zur Herstellung des Hohlrau­ mes gebracht werden. Auch bei einer größeren Erstreckung eines Hohlraumes (z. B. Hohlräume in einem Motorblock einer Brennkraftmaschine, durch welche später Kühlwasser fließt) kann wesentlich schneller und einfacher ausgespült werden, so daß dadurch die Produktion vereinfacht wird.

Eine besonders bevorzugte Anwendung des erfindungsgemäßen Formkörpers ist bei der Herstellung von Hohlräumen in Kolben von Brennkraftmaschinen zusehen. Bei Kolben sind insbesondere im Kolbenbodenbereich Hohlräume erforderlich, die ent­ weder als Kühlkanal ausgebildet sind, um den Kolbenbodenbereich zu kühlen oder die vorhanden sind, um das Gewicht des Kolbens zu reduzieren. Kolben von Brenn­ kraftmaschinen werden in der Regel mittels einer zweigeteilten oder mehrteiligen Gießform hergestellt. Der untere Teil des Kolbens, der dem Kolbenbodenbereich ab­ gewandt ist und in dem sich beispielsweise die Nabenbohrungen befinden, wird durch einen entsprechend geformten Gießkern gebildet. Soll der fertige Kolben einen Kühlkanal aufweisen oder einen Hohlraum zur Gewichtsreduzierung, wird der Salz- oder Sandkern über sogenannte Pinolen auf dem Gießkern aufgesteckt. Bei diesen Kernen besteht die Gefahr, daß der Salz- oder Sandkern aufgrund seiner Starrheit zerbricht. Daher ist der aus Kalziumsilikatfasern bestehende Formkörper wesentlich besser geeignet, da der zwar ebenfalls die erforderliche Formsteifigkeit aufweist, je­ doch nicht direkt zerbricht, falls er nicht genau in eine Positionen an dem Gießkern gebracht wurde oder bei dem Einsetzen z. B. zu Boden fällt. Außerdem ist es nach dem Gießen des Kolbens wesentlich einfacher, den Formkörper auszuspülen, um den Hohlraum entstehen zu lassen. Dabei kann der Formkörper auch derart ausge­ bildet sein, daß der Hohlraum nicht nur beispielsweise den Kühlkanal alleine umfaßt, sondern auch Zu- und Abläufe.

Claims (5)

1. Formkörper zur Herstellung von Hohlräumen in einem Körper beim Gießen von flüssigen Metall, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper aus Kalziumsili­ katfasern besteht, die von einem löslichen Bindemittel in fester Form zusammen­ gehalten werden.

2. Formkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein anorganisches Bindemittel ist.

3. Formkörper nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Kalziumsilikatfasern Aluminiumoxid beigemischt ist.

4. Formkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch seine Verwendung bei der Herstellung von Hohlräumen in Bauelementen von Brennkraftmaschinen.

5. Formkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement ein Kolben der Brennkraftmaschine ist.