DE102004009488A1

DE102004009488A1 - Kernstütze und Gießform mit mindestens einer solchen Kernstütze

Info

Publication number: DE102004009488A1
Application number: DE102004009488A
Authority: DE
Inventors: Manfred Vogt
Original assignee: Mahle Ventiltrieb GmbH
Current assignee: Mahle Ventiltrieb GmbH
Priority date: 2004-02-27
Filing date: 2004-02-27
Publication date: 2005-09-15
Anticipated expiration: 2024-02-28
Also published as: DE102004009488B4

Abstract

Eine Kernstütze (5) zur lagebestimmenden Halterung von Gießkernen (4) bei der Herstellung von in einer geteilten Gießform (1, 2) hohl zu gießenden Formkörpern, insbesondere hohlen Nockenwellen, mit einem ersten Bereich (6) der Kernstütze (5) zur Lagerung des Gießkerns (4) und einem zweiten Bereich (7) zur Halterung der Kernstütze (5) in der Gießform (1, 2), soll montagefrenundlich zur Erzielung einer Produktionskostenverringerung ausgebildet sein. DOLLAR A Zu diesem Zweck zeichnet sich eine solche Kernstütze (5) dadurch aus, dass der zweite Bereich (7) ausschließlich für eine Halterung außerhalb des durch Gießmaterial auszufüllenden Raumes (3) der Gießform (1, 2) ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kernstütze nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Gießform mit mindestens seiner solchen Kernstütze.

Derartige Kernstützen sind beispielsweise aus DE 199 50 238 A1 , DE 299 04 200 U1 und DE 203 10 046 U1 bekannt. Diese Kernstützen sind entweder entsprechend DE 199 50 238 A1 im Inneren des mit. Gießmaterial auszufüllenden Gießformraumes befestigt oder an dem zu stützenden Kern ( DE 203 10 046 U1 und DE 299 04 200 U1 ) für jeweils eine Abstützung innerhalb des mit Gießmaterial zu füllenden Gießformraumes.

Innerhalb des mit Gießmaterial zu füllenden formhohlen Raumes anzubringende Gießkerne erfordern einen relativ großen Befestigungsaufwand und zwar insbesondere wenn in einer Gießform nebeneinander eine Vielzahl von Formkörpern gleichzeitig hergestellt wird. Denn in einem solchen Fall sind die Gießkerne jeweils in jedem der einzelnen, von Gießmaterial auszufüllenden Räume getrennt zu stützen.

Kernstützen, die an dem Gießkern selbst anzubringen sind und sich innerhalb des mit Gießmaterial zu füllenden Raumes abstützen, können sich bei Gussteilen, mit insbesondere zylindrischen Kernen, über deren Länge beim Einführen des Gießmaterials in die Gießform verschieben.

Zu sämtlichen gattungsgemäßen Kernstützen ist zu bemerken, dass diese, wenn sie von dem einzuführenden Gießmaterial kontaktiert werden, mit einer gewissen Zeitverzögerung selber schmelzen und sich so in das erstarrende Gießmaterial integrieren.

Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, gattungsgemäße Kernstützen montagefreundlicher auszubilden, um auf diese Weise den Produktionsaufwand zu verringern und damit Produktionskosten zu senken.

Gelöst wird dieses Problem in erster Linie durch die Ausbildung einer gattungsgemäßen Kernstütze nach dem kennzeichnenden Merkmal des Patentanspruchs 1.

Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Dabei umfasst die Erfindung insbesondere mit den erfindungsgemäßen Kernstützen ausgerüstete Gießformen.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine Kernstütze nicht innerhalb des mit Gießmaterial zu füllenden Raumes der Gießform, in dem ein jeweils zugeordneter Kern zu haltern ist, abzustützen, sondern außerhalb dieses Raumes. Um dies auf einfache Weise erreichen zu können, ist eine zur Halterung lediglich eines Kernes bestimmte Kernstütze mit einem ersten und einem zweiten Bereich ausgebildet. Während der erste Bereich zu einer möglichst über einen Teilumfang formschlüssigen Aufnahme des zu stützenden Kernes dient, hat der zweite Bereich eine Doppelfunktion. Der eine Teil dieser Funktion besteht darin, die Kernstütze außerhalb des mit Gießmaterial zu füllenden Raumes befestigen zu können und die andere darin, diesen außerhalb des mit Gießmaterial zu füllenden Raumes liegenden Teilbereich innerhalb des mit Gießmaterial zu füllenden Raumes mit dem jeweils ersten Bereich zu verbinden. Um den zweiten Bereich ausgehend von dem ersten Bereich auf eine möglichst einfache Weise nach außerhalb des mit Gießmaterial zu füllenden Raumes führen zu können, erhält dieser eine Form, durch die er in dem Teilungsbereich der Gießform innerhalb der Teilungsebene nach außen geführt werden kann. Damit die aneinanderliegenden Teile der geteilten Gießform dicht aneinanderliegen können, besitzt zumindest eines der aneinanderliegenden Gießformteile, die den mit Gießmaterial zu füllenden Raum begrenzen, Ausnehmungen zur Aufnahme der zweiten Bereiche einer erfindungsgemäßen Kernstütze.

Eine erfindungsgemäße Kernstütze kann vorteilhafterweise ausgeführt sein als ein gebogener Draht oder als ein Blechstreifen. Im einfachsten Fall besteht eine solche Kernstütze aus lediglich einem ersten und zwei sich daran jeweils an schließenden zweiten Bereichen. Eine solche Kernstütze kann lediglich dazu verwendet werden, in einer Gießform einen einzigen Kern zu haltern. Dabei können selbstverständlich zur Halterung ein und des gleichen Gießkernes, der insbesondere als zylindrischer Stab geformt sein kann, eine Mehrzahl an erfindungsgemäßen Kernstützen über die Länge des Gießkernes verteilt. angebracht sein. Dabei können die Kernstützen jeweils in den angrenzenden Gießformteilen derart angeordnet sein, dass sie den zu haltenden Gießkern von verschiedenen Umfangsseiten, das heißt insbesondere entgegengesetzten Umfangsseiten aus halten und dabei jeweils über zumindest einen Teilumfang umschließen. Hierdurch wird in radialer Richtung eines stabförmigen Gießkernes eine absolut sichere, zentrische Halterung erreicht.

An sich reicht es aus, dass eine erfindungsgemäße Kernstütze in der Form eines gebogenen Drahtes lediglich in einer Ausnehmung im Bereich der Teilungsebene zwischen den Gießformteilen positionsgenau gehalten und fixiert ist. Vorteilhaft kann es jedoch sein, die Kernstütze, insbesondere, wenn sie als gebogener Draht oder Blechstreifen ausgeführt ist, mit Fixiermitteln zu versehen. Diese Fixiermittel sind im einfachsten Fall gewinkelt abgebogene Enden des Drahtes beziehungsweise Blechstreifen, die bei in eine Gießform eingesetztem Zustand der Kernstütze senkrecht zur Teilungsebene verlaufen und in entsprechenden zylindrischen Ausnehmungen der Gießformteile Halt finden können.

Besonders vorteilhaft ist es, erfindungsgemäße Kernstützen in Gießformen einzusetzen, in denen gleichzeitig eine Vielzahl an Formkörpern hergestellt wird. In diesem Fall kann eine einzige Kernstütze eine der Vielzahl der mit Gießmaterial auszufüllenden Räume entsprechende Anzahl an ersten und zweiten Bereichen besitzen. Auf diese Weise müssen in den einzelnen, mit Gießmaterial zu füllenden Räumen nicht jeweils getrennte Kernstützen eingesetzt werden, sondern es können jeweils alle diese Räume gemeinsam erfassende, erfindungsgemäße Kernstützen verwendet werden. Gerade hierin besteht der besondere Vorteil der Erfindung mit Bezug auf eine Reduzierung des Produktionsaufwandes bei zu gießenden Formkörpern, bei denen Kerne gestützt werden müssen.

Ein vorteilhaftes, nachstehend noch näher erläutertes Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt.
In dieser zeigt die einzige
1 eine perspektivische Draufsicht auf die untere Hälfte einer geteilten Gießform mit strichpunktiert angedeuteter oberer Gießform.
Eine Gießform zur Herstellung eines hohl zu gießenden Formkörpers besteht aus einem in durchgezogenen Linien gezeichneten unteren Gießformteil 1 und einem strichpunktiert gezeichneten oberen Gießformteil 2. Die beiden Gießformteile 1 und 2 liegen in einer Gießform-Teilungsebene dicht aneinander. Zwischen ihnen sind mit Gießmaterial auszufüllende Räume 3 ausgebildet. Diese Räume 3 sind dazu bestimmt, in ihnen einen hohlen Formkörper zu gießen. Ein solcher hohler Formkörper soll insbesondere ein hohlzylindrisches Teil sein. Ein solches Teil kann beispielsweise eine Nockenwelle eines Verbrennungsmotors sein.
Um einen hohlen Formkörper in den Räumen 3 gießen zu können, ist in diesen Räumen 3 jeweils ein Gießkern 4 positionsgenau gelagert. Positionsgenau gelagert heißt, dass die Gießkerne 4 so gehalten und fixiert sein müssen, dass ein maßlich genau vorgegebener Ringraum zum Ausfüllen mit einzufüllendem Gießmaterial erzeugt wird und während des Gießvorganges sicher gewährleistet ist.
Die entsprechende positionsgenaue Halterung der Gießkerne 4 erfolgt über Kernstützen 5. Diese Kernstützen 5 bestehen aus einem gebogenen Draht, dessen Material beim Einfüllen des Gießmaterials zeitverzögert schmilzt und sich in das Gießmaterial integriert.
Eine Kernstütze 5 erstreckt sich über sämtliche in der Gießform benachbart angebrachte, mit Gießmaterial auszufüllende Räume 3. Dabei besitzt eine solche Kernstütze jeweils erste Bereiche 6 und zweite Bereiche 7. Der jeweils erste Bereich einer Kernstütze 5 dient einer umfangsbeschränkt formschlüssigen Aufnahme eines Gießkerns 4, wobei der formschlüssige Aufnahmebereich durch einen Aufnahmebogen einer Kernstütze 5 gebildet ist. Dieser Aufnahmebogen kann auch dreieckig oder rechtwinklig ausgebildet sein. An die jeweils ersten Bereiche 6 einer Kernstütze 5 schließen sich jeweils zweite Bereiche 7 an. Diese zweiten Bereiche 7 stützen die Kernstütze 5 gegenüber der Gießform ab. Dabei erfolgt die Abstützung in den zweiten Bereichen 7 in komplementär angepassten Ausnehmungen 9 in zumindest einem der Gießformteile 1, 2.
Obwohl für eine ausreichende Fixierung an sich eine Aufnahme der zweiten Bereiche in entsprechend geformten Ausnehmungen 9 der Gießformteile 1 und/oder 2 ausreichend ist, kann noch eine zusätzliche Fixierung vorgenommen werden. Diese zusätzliche Fixierung besteht darin, dass die Enden einer Kernstütze, die beispielsweise aus gebogenem Draht besteht, um etwa 90° abgewinkelt sind. Hierdurch entstehen Fixiermittel 8, die in entsprechend komplementär geformte Ausnehmungen in den Gießformteilen 1 beziehungsweise 2 positionsgenau eingesetzt werden können.
Über die Länge eines Gießkernes 4 können jeweils mit Abstand zueinander mehrere Kernstützen 5 vorgesehen sein.
Die Kernstützen 5 können dabei jeweils in Längsrichtung der Gießkerne 4 abwechselnd in dem unteren und oberen Gießformteil 1 beziehungsweise 2 vorgesehen sein. Auf diese Weise ist eine Rundum-Fixierung über den Umfang der Gießkerne 4 gewährleistet.
Besonders vorteilhaft für eine sichere Rundum-Fixierung der Gießkerne ist eine paarweise Anordnung der Kernstützen 5 in dem unteren und oberen Gießformteil 1 beziehungsweise 2 derart, dass die Gießkerne 4 durch eine solche paarweise Anordnung der Kernstützen 5 in einer zu der Teilungsebene der Gießform gemeinsamen senkrechten Ebene fixiert sind.
Selbstverständlich ist es auch möglich, erfindungsgemäße Kernstützen 5 lediglich in dem unteren Gießformteil 1 anzubringen und eine Fixierung innerhalb des oberen Gießformteiles 2 auf eine andere an sich bekannte Form vorzunehmen.
Alle in der Beschreibung und in den nachfolgenden Ansprüchen dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Form miteinander erfindungswesentlich sein.

Claims

Kernstütze zur lagebestimmenden Halterung von Gießkernen bei der Herstellung von in einer geteilten Gießform hohl zu gießenden Formkörpern, insbesondere hohlen Nockenwellen, mit einem ersten Bereich der Kernstütze zur Lagerung des Gießkernes und einem zweiten Bereich zur Halterung der Kernstütze in der Gießform, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich (7) ausschließlich für eine Halterung außerhalb des durch Gießmaterial auszufüllenden Raumes (3) der Gießform (l, 2) ausgebildet ist.
Kernstütze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass deren zweiter Bereich (7) in einen ersten Teilbereich für einen von dem ersten Bereich (6) ausgehenden, mit Bezug auf den mit Gießmaterial auszufüllenden Raum (3) berührungsfreien Verlauf und in einen zweiten Teilbereich für einen Eingriff in Bereiche innerhalb Gießform-Teilungsebene aufgeteilt ist.
Kernstütze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einem, einen zu lagernden zylindrischen Gießkern (4) bogenförmig, dreieckig oder rechtwinklig umschließenden Teilumfang ausgebildet ist.
Kernstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Vielzahl an aufeinanderfolgenden ersten und zweiten Bereichen (6, 7) zur Halterung mehrerer in einer Gießform gleichzeitig herzustellenden Formkörper besitzt.
Kernstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass deren zweite Teilbereiche der zweiten Bereiche (7) mit Fixiermitteln (8) für eine positionsgenaue Befestigung in der Gießform (1, 2) versehen sind.
Kernstütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese aus einem Draht geformt ist.
Kernstütze nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiermittel (8) um etwa 90° gewinkelte Enden der Kernstütze (5) sind.
Geteilte Gießform zur Aufnahme von Kernstücken nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Gießform-Teilungsebene in mindestens einem der dort aneinanderliegenden Gießformteile (1, 2) in die mit Gießmaterial auszufüllenden Gießform-Räume (3) einmündende Ausnehmungen (9) zur Aufnahme und Halterung der zweiten Teilbereiche der zweiten Bereiche (7) der Kernstützen (5) vorgesehen sind.
Gießform nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Form der Ausnehmungen (9) den zweiten Teilbereichen der zweiten Bereiche (7) der Kernstützen (5) komplementär angepasst ist.
Gießform nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Kernstützen (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Halterung eines gleichen Formkörpers angebracht sind.
Gießform nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Kernstützen (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 vorgesehen sind, die einen zu haltenden Gießkern (4) umfangsmäßig von gegenüberliegenden Seiten erfassen.