DE102004007094B3 - Herstellungsverfahren für Metallgußgehäuse - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Metallgußgehäuses (10) für strömende Fluide, mit einem Rohrabschnitt (12) und einem an dem Rohrabschnitt (12) angeordneten Anschlußflansch (14), der eine Dichtfläche (16) und mehrere Montagelöcher (18) aufweist. Ein Kern (22) wird in eine Gießform (50) eingelegt, die einen Formhohlraum (54) entsprechend der Außenkontur des Metallgußgehäuses (10) bildet. Mindestens der Teil (24, 26, 30) des Kerns (22), der den Hohlraum (20) des Rohrabschnitts (12) und die Dichtfläche (16) und die Montagelöcher (18) formt, wird in einem Stück geformt, wozu ein in einen Kernkasten (34) eingesetztes Losteil (38) verwendet wird, das eine Formkontur für den Teil (26, 30) des Kerns (22) bildet, der die Montagelöcher (18) und mindestens einen Teil der Dichtfläche (16) formt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Metallgußgehäuses für strömende Fluide, mit einem Rohrabschnitt und einem an dem Rohrabschnitt angeordneten Anschlußflansch, der eine Dichtfläche und mehrere Montagelöcher aufweist, mit den im Oberbegriff von Anspruch 1 angegebenen Schritten.
  • Bei der Herstellung solcher Metallgußgehäuse wird die Metallschmelze in einer mindestens zweiteiligen, durch eine Oberkastenform und eine Unterkastenform gebildeten Gießform gegossen, die einen der Außenkontur des Gehäuses entsprechenden Formhohlraum bildet. Bei der Gießform kann es sich beispielsweise um eine Sandform handeln. Zur Bildung der Innenkontur des Gehäuses wird vor dem Schließen der Sandform ein Sandkern in die Form eingelegt und mit Hilfe von Kernmarken in den Ober- und Unterkastenformen fixiert. Nach dem Gießvorgang und dem Erstarren der Schmelze wird das Gehäuse unter Zerstörung der äußeren Sandform und des Sandkerns entformt.
  • Der aus Sand und Bindemittel bestehende Sandkern wird seinerseits in einem mehrteiligen Formwerkzeug, einem sogenannten Kernkasten, geformt.
  • Metallgußgehäuse für strömende Fluide weisen in der Regel einen oder mehrere Anschlußflansche auf. Bei dem Metallgußgehäuse kann es sich beispielsweise um einen Teil eines Pumpengehäuses handeln.
  • An Anschlußflansche werden mit Gegenflanschen beispielsweise Rohrleitungen angeschlossen. Ein Anschlußflansch ist dazu mit Montagelöchern versehen, durch die Befestigungsschrauben gesteckt werden, welche in Montagelöcher des Gegenflansches eingreifen. Auf diese Weise wird der Anschlußflansch mit dem Gegenflansch verschraubt. Die Flansche weisen jeweils eine Dichtfläche auf, die planparallel sein muß, um eine schlüssige Verbindung zwischen dem Anschlußflansch und dem Gegenflansch zu gewährleisten. Die Dichtfläche kann beispielsweise gegenüber dem Anschlußflansch erhaben sein.
  • Bei einem herkömmlichen Herstellungsverfahren weist das geformte Metallgußgehäuse zunächst keine planparallele Dichtfläche auf, da der Anschluß flansch einschließlich der Dichtfläche in Auszugsrichtung aus der Gießform konisch angeschrägt ist. Die Herstellung der Planparallelität der Dichtfläche erfolgt daher nach dem Entformen auf mechanischem Wege. Ebenso werden die Montagelöcher mechanisch in den Anschlußflansch gebohrt. Diese mechanische Nachbearbeitung ist sehr aufwendig.
  • Aus MENDEN, Albert: Gießerei-Modellbau, Giesserei-Verlag, Düsseldorf 1991, S. 64, 161, 162 ist die Verwendung von Kernkastenlosteilen zur Bildung von Hinterschneidungen bekannt.
  • Bei einem anderen Verfahren, das beispielsweise in der DE 100 50 448 beschrieben wird, weist der Sandkern ein Endkernteil auf, das auf den Sandkern aufgesteckt wird und das eine Gegenfläche für die Dichtfläche bildet sowie Vorsprünge zur Formung der Montagelöcher aufweist. Um eine korrekte Ausrichtung des Endkernteils zu gewährleisten, sind an diesem sowie an dem Sandkern beispielsweise Stufen auszuformen, mit denen die gewünschte Orientierung bewirkt werden soll. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß sich durch die Verwendung des zusätzlichen Endkernteils die Maßtoleranzen erhöhen und die Prozeßfähigkeit reduziert wird. Ferner entsteht durch den Fertigungsaufwand für die zusätzlichen Endkernteile ein beträchtlicher Kostenaufwand. Außerdem kann durch das angesetzte Endkernteil ein Grat in dem Rohrabschnitt entstehen, der durch mechanische Nachbearbeitung entfernt werden muß.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der Eingangs genannten Art anzugeben, mit dem das Metallgehäuse mit der Dichtfläche und den Montagelöchern des Anschlußflansches präziser und einfacher herstellbar ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
  • Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Metallgußgehäuses wird mindestens der Teil des Kerns, der den Hohlraum des Rohrabschnitts und die Dichtfläche und die Montagelöcher formt, in einem Stück geformt. Dazu wird ein in den Kernkasten eingesetztes Losteil verwendet, das eine Formkontur für den Teil des Kerns bildet, der die Montagelöcher und mindestens einen Teil der Dichtfläche formt.
  • Nach dem Öffnen des Kernkastens wird der Kern zusammen mit dem Losteil aus dem Kernkasten entnommen. Um das Losteil vom Kern zu lösen, wird es in der Richtung, die von der Dichtfläche zum Rohrabschnitt zeigt, abgezogen und dann seitlich abgenommen. Um das Abziehen zu erleichtern, können die Formkonturen für die Montagelöcher leicht konisch geformt sein.
  • Das Verfahren hat den Vorteil, daß zwischen dem Rohrabschnitt und dem Anschlußflansch kein Grat entsteht. Eine mechanische Nachbearbeitung kann an dieser Stelle also entfallen, wodurch die Herstellung vereinfacht wird. Außerdem entfallen die Kosten für das zusätzliche Endkernteil. Ein weiterer Vorteil ist, daß sich die Maßtoleranzen des Anschlußflansches nicht vergrößern. Vielmehr wird die genaue Ausrichtung des Anschlußflansches durch die Formgebung des Kernkastens bewirkt.
  • Vorteilhaft ist außerdem, daß eine Nachbearbeitung der Dichtfläche und der Montagelöcher nicht erforderlich ist.
  • Ein weiterer Vorteil ist die Verringerung des Arbeitsaufwandes, weil das Losteil einfach in den Kernkasten eingesteckt werden kann und es nicht mehr erforderlich ist, ein getrennt hergestelltes Endkernteil präzise auf den Kern aufzustecken und sorgfältig mit diesem auszurichten. Der mindestens in diesem Bereich aus einem Stück geformte Kern ist auch leichter zu handhaben, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn das Einlegen des Kern in die Gießform mit Hilfe eines automatischen Kerneinlegers erfolgt. Die Gefahr von Justagefehlern beim Zusammensetzen wird dadurch vermieden.
  • Außerdem ist es vorteilhaft, daß die Montagelöcher ohne Mehraufwand auch oval und als Langlöcher geformt sein können. Langlöcher können beim Anschluß eines leicht verdrehten Gegenflansches an den Anschlußflansch vorteilhaft sein. Während solche Löcher mechanisch sehr aufwendig herzustellen sind, können sie erfindungsgemäß auf sehr einfache Weise erzeugt werden.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen des Herstellungsverfahrens ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Vorzugsweise ist das Losteil aus mindestens zwei relativ zueinander beweglichen Teilen zusammengesetzt. Dies hat den Vorteil, daß die Dichtfläche gegenüber dem umliegenden Teil des Anschlußflansches erhaben ausgebildet sein kann. Das aus mehreren Teilen zusammengesetzte Losteil kann ringförmig den Teil des Kerns, der den Hohlraum des Rohrabschnitts formt, um schließen, so daß eine die erhabene Dichtfläche formende, ringförmige Hinterschneidung in dem Kern ausgebildet werden kann.
  • In einer besonderen Ausführungsform des Herstellungsverfahrens ist die Dichtfläche des Metallgußgehäuses erhaben gegen einen umliegenden Teil des Flansches, und das Losteil bildet eine Formkontur für den Teil des Kerns, der die Montagelöcher und die ganze Dichtfläche formt. Beim Entformen des Kerns aus dem Kernkasten werden die Teile des Losteils nach dem Abziehen jeweils nach außen vom dem Kern abgenommen.
  • Zwar ist die Verwendung von Losteilen zur Herstellung eines Hinterschnitts an sich bekannt, mit dem angegebenen Verfahren können jedoch in besonders vorteilhafter Weise zugleich die planparallele, erhabene Dichtfläche und die den Flansch durchsetzenden Montagelöcher unter Verwendung eines in diesem Bereich in einem Stück hergestellten Kerns geformt werden. Man erreicht dadurch nicht nur den Vorteil, daß weder die Dichtfläche noch die Montagelöcher nachbearbeitet oder nachträglich mechanisch hergestellt werden müssen, sondern man vermeidet zugleich die Nachteile der Verwendung beispielsweise eines zusätzlichen Endkernteils.
  • Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 ein Metallgußgehäuse in der Vorderansicht eines Anschlußflansches;
  • 2 einen Teil des Metallgußgehäuses mit einem Rohrabschnitt in Seitenansicht;
  • 3 einen Längsschnitt eines Sandkerns, der den Hohlraum des Rohrabschnitts und eine Dichtfläche und Montagelöcher des Anschlußflansches formt;
  • 4 einen Querschnitt durch den Sandkern durch die in 3 angegebene Ebene IV – IV;
  • 5 einen Grundriß eines Unterteils eines Kernkastens zum Formen des Sandkerns, mit einem eingesetzten, mehrteiligen Losteil,
  • 6 eine Skizze des Losteils;
  • 7 eine Seitenansicht des entformten Sandkerns, von dem ein Teil des Losteils abgezogen wird; und
  • 8 einen Grundriß eines Unterteils einer Gießform für das Metallgußgehäuse mit eingelegtem Sandkern.
  • Der in den 1 und 2 gezeigte Teil eines Metallgußgehäuses 10 weist einen Rohrabschnitt 12 und einen Anschlußflansch 14 auf. Der in 1 in Vorderansicht gezeigte Anschlußflansch weist eine erhabene Dichtfläche 16 auf. Diese ist von beispielsweise vier Montagelöchern 18 umgeben. Es können beispielsweise auch mehr als vier Montagelöcher 18 vorgesehen sein. Wie in 2 zu sehen ist, verjüngen sich die Montagelöcher nach hinten leicht.
  • Der Rohrabschnitt 12 weist einen Hohlraum 20 auf, der kreisförmig durch die Dichtfläche 16 hindurchtritt. Der Rohrabschnitt 12 hat einen gekrümmten Verlauf, und die Außenkontur des Metallgußgehäuses 10 ist beispielsweise so geformt, daß die zu seiner Herstellung verwendete Gießform nicht in einer Ebene parallel zum Anschlußflansch 14 geteilt ist, sondern beispielsweise entlang der in 1 strichpunktiert gezeigten Ebene geteilt sein muß.
  • Zur Herstellung des Metallgußgehäuses 10 wird zunächst ein Sandkern 22 (3) hergestellt. Der aus Sand und Bindemittel bestehende Sandkern 22 wird seinerseits in einem mehrteiligen Formwerkzeug, einem sogenannten Kernkasten geformt. Die Herstellung des Sandkerns 22 wird im folgenden anhand der 3 bis 7 beschrieben.
  • Der in den 3 und 4 dargestellte Sandkern 22 weist einen den Hohlraum 20 des Rohrabschnitts 12 bildenden Rohrkern 24 und einen die Dichtfläche 16 einschließlich eines umgebenden Bereichs und die Montagelöcher 18 bildenden Flanschkern 26 auf. Der Flanschkern 26 weist einen ringförmi gen Hinterschnitt 28 zur Formung der Dichtfläche 16 auf. Außerhalb dieses Hinterschnitts 28 sind vier Lochkerne 30 angeordnet, die sich konisch verjüngen und zur Formung der Montagelöcher 18 dienen. Am dem Rohrkern 24 gegenüberliegenden vorderen Ende des Kerns 22 schließt sich seitlich eine leicht angeschrägte Kernmarke 32 an. Sie dient zum Fixieren des Sandkerns 22 in der Gießform.
  • Der Hinterschnitt 28 des Sandkerns 22 läßt sich auch dann nicht ohne weiteres entformen, wenn zum Formen des Sandkerns 22 ein Kernkasten mit Schiebern verwendet wird, die entlang der Zeichenebene in 4 verschiebbar sind.
  • 5 zeigt eine Draufsicht auf das Unterteil eines Kernkastens 34, von dem lediglich ein Teil dargestellt ist. Der Kernkasten 34 weist einen Formhohlraum 36 für den Sandkern 22 auf und nimmt außerdem ein Losteil 38 auf, das durch vier Teile 40 gebildet wird. Das Losteil 38 ist in 6 genauer dargestellt. Die in 6 linken beiden Teile 40 sind in das in 5 gezeigte Unterteil des Kernkastens 34 eingesteckt.
  • 6 zeigt das Losteil 38 mit den vier Teilen 40. Diese lassen zusammen einen kreisförmigen Ausschnitt 42 frei. Dieser setzt den Teil des Formhohlraums 36 fort, der zur Ausbildung des Rohrkerns 24 dient. Jedes der Teile 40 weist außerdem eine sich leicht konisch erweiternde Bohrung 44 auf. Die Teile 40 weisen jeweils einen viertelkreisförmigen Teil einer erhabenen, ringförmigen Fläche 46 auf, die eine Formkontur für den Hinterschnitt 28 bildet.
  • Der Kernkasten 34 nimmt das Losteil 38 positionsgenau auf. Dabei ist die Aufnahme beispielsweise passend zu den unterschiedlich geformten Ecken der Teile 40 geformt, um eine Verwechslung der Teile 40 zu verhindern.
  • Nach dem Einsetzen des Losteils 38 in den Kernkasten 34 wird dieser geschlossen, und es wird in dem Kernkasten 34 der Sandkern 22 beispielsweise aus mit Bindemittel versetztem Quarzsand geformt.
  • Nach dem Aushärten des Sandkerns 22 wird dieser beim Entformen zusammen mit dem Losteil 38 aus dem Kernkasten 34 entnommen.
  • 7 zeigt den Sandkern 22 mit zwei Teilen 40 des Losteils 38. Wie exemplarisch anhand eines Teils 40 dargestellt ist, werden die Teile 40 zunächst, wie durch Pfeile angedeutet, in die von der Dichtfläche zum Rohrabschnitt zeigende Richtung von dem Flanschkern 28 entlang des Rohrkerns 24 abgezogen. Dann wird das Teil 40 seitlich vom Rohrkern 24 abgenommen.
  • 8 zeigt den vollständig entformten Sandkern 22, der in ein Unterteil einer Gießform 50 eingelegt wurde. Die Gießform 50 weist eine Tasche 52 zur Aufnahme der Kernmarke 32 auf. Dadurch ist für die korrekte Ausrichtung des Sandkerns 22 gesorgt. Die Gießform 50 und der Sandkern 22 bilden zusammen eine Formhohlraum 54 für die Außenkontur und die Innenkontur des Metallgußgehäuses 10.
  • Nachdem die im die geschlossene Gießform 50 eingefüllte Metallschmelze erstarrt ist, kann das Metallgußgehäuse mit dem Sandkern 22 aus der Gießform 50 entnommen werden und unter Zerstörung des Sandkerns entformt werden.

Claims (4)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Metallgußgehäuses (10) für strömende Fluide, mit einem Rohrabschnitt (12) und einem an dem Rohrabschnitt (12) angeordneten Anschlußflansch (14), der eine Dichtfläche (16) und mehrere Montagelöcher (18) aufweist, mit folgenden Schritten: a) Formen eines Kerns (22) in Gestalt des wenigstens durch den Rohrabschnitt (12) gebildeten Hohlraums (20) des Metallgußgehäuses (10), wobei der Kern (22) eine Wandfläche zum Formen der Dichtfläche (16) aufweist und auf der Wandfläche Vorsprünge (30) in Gestalt der von den Montagelöchern (18) gebildeten Hohlräume vorhanden sind, mit Hilfe eines mehrteiligen Kernkastens (34), der einen Formhohlraum (36) für den Kern (22) bildet, b) Entformen des Kerns (22) aus dem Kernkasten (34), c) Einlegen des Kerns (22) in eine Gießform (50), die einen Formhohlraum (54) entsprechend der Außenkontur des Metallgußgehäuses (10) bildet, d) Füllen des Formhohlraums (54) der Gießform (50) mit Metallschmelze und e) nach dem Erstarren der Schmelze, Entformen des Metallgußgehäuses (10) unter Zerstörung des Kerns (22), dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt (a) mindestens der Teil (24, 26, 30) des Kerns (22), der den Hohlraum (20) des Rohrabschnitts (12), die Dichtfläche (16) und die Montagelöcher (18) formt, in einem Stück geformt wird, wozu ein in den Kernkasten (34) eingesetztes Losteil (38) verwendet wird, das eine Formkontur für den Teil (26, 30) des Kerns (22) bildet, der die Montagelöcher (18) und mindestens einen Teil der Dichtfläche (16) formt, und daß in Schritt (b), nachdem der Kern (22) mit dem Losteil (38) aus dem Kernkasten (34) entnommen wurde, das Losteil (38) vom Kern (22) gelöst wird, in dem es in der Richtung, die von der Dichtfläche (16) zum Rohrabschnitt (12) zeigt, abgezogen und dann seitlich abgenommen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Losteil (38) aus mindestens zwei relativ zueinander beweglichen Teilen (40) zusammengesetzt ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (16) erhaben gegen einen umliegenden Teil des Anschlußflansches (14) ist, und das Losteil (38) eine Formkontur für den Teil (26) des Kerns (22) bildet, der die Montagelöcher (18) und die ganze Dichtfläche (16) formt, wobei in Schritt (b) die Teile (40) des Losteils (38) nach dem Abziehen jeweils nach außen von dem Kern (22) abgenommen werden.
  4. Sandkern (22) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einem Flanschkernteil (26, 30), das eine Formkontur für die Montagelöcher (18) und mindestens einen Teil der Dichtfläche (16) formt, und einem Rohrkernteil (24), das den Hohlraum (20) des Rohrabschnitts (12) formt, dadurch gekennzeichnet, daß der Flanschkernteil (26, 30) mit dem Rohrkernteil (24) in einem Stück geformt ist.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102211149A (zh) * 2011-06-02 2011-10-12 重庆市綦江重型汽车配件厂 油泵体或油泵盖的覆膜砂铸造工艺

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Menden, Albert: Gießerei Modellbau, Giesserei-Ver- lag, Düsseldorf, 1991, S. 64, 161, 162
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