DE102009026498A1

DE102009026498A1 - Gießvorrichtung, vorzugsweise verlorenes Einlegeteil für eine Gießvorrichtung und Gießverfahren

Info

Publication number: DE102009026498A1
Application number: DE102009026498A
Authority: DE
Inventors: Rolf Dr. Pfeifer
Original assignee: Federal Mogul Nuernberg GmbH
Current assignee: Federal Mogul Nuernberg GmbH
Priority date: 2009-05-27
Filing date: 2009-05-27
Publication date: 2010-12-02

Abstract

Eine Gießvorrichtung weist zumindest einen zu einem Gießhohlraum gerichteten Magneten zur magnetischen Halterung eines vorzugsweise verlorenen Einlegeteiles (16) auf. Ein vorzugsweise verlorenes Einlegeteil (16) für eine Gießvorrichtung weist zumindest einen magnetischen Abschnitt (20) auf. Bei einem Gießverfahren wird ein vorzugsweise verlorenes Einlegeteil (16) an zumindest einer Stelle (20) magnetisch gehalten.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Gießvorrichtung, ein vorzugsweise verlorenes Einlegeteil für eine Gießvorrichtung sowie ein Gießverfahren.
Beim Gießen von geometrisch komplexen Bauteilen, wie zum Beispiel Kolben von Verbrennungsmotoren, ist es häufig erforderlich, Kerne in Form von verlorenen Einlegeteilen zu verwenden. Die Einlegeteile können beispielsweise als Salzkerne ausgebildet sein, die bei der Entformung mechanisch oder chemisch zerstört und aus dem gegossenen Bauteil entfernt werden. Um sicherzustellen, dass derartige Einlegeteile während des Gießens ihre Lage beibehalten, ist es erforderlich, diese mechanisch zu fixieren. Andernfalls können die Einlegeteile, die üblicherweise eine andere Dichte als das Metall aufweisen, aufschwimmen, verkippen oder brechen.
Stand der Technik
Zur Fixierung der beschriebenen Einlegeteile sind üblicherweise formschlüssige Fixierungen für sämtliche Raumrichtungen vorgesehen. Bei mehreren derartigen Fixierungen führt dies jedoch zu einer statischen Überbestimmung, so dass die Positionierung der Einlegeteile nur mit erhöhten Toleranzen möglich ist.
Beispielhaft ist aus der DE 10 2007 052 498 A1 das Fixieren eines Einlegeteils mittels zumindest eines Haltemittels bekannt.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gießvorrichtung, ein -verfahren sowie ein vorzugsweise verlorenes Einlegeteil zu schaffen, mit denen eine verbesserte Fixierung eines Einlegeteils in einer Gießvorrichtung ermöglicht wird.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt zum einen durch die im Anspruch 1 beschriebene Gießvorrichtung.
Demzufolge weist diese zumindest einen zu einem Gießhohlraum gerichteten Magneten zur Halterung zumindest eines vorzugsweise verlorenen Einlegeteils auf. Die Verwendung eines Magneten ist insofern vorteilhaft, als dieser, anders als übliche mechanische Fixierungen, lediglich in einer bestimmten Raumrichtung wirkt, so dass eine statische Bestimmung ebenfalls nur in dieser Raumrichtung vorliegt. Wenn darüber hinaus beispielsweise an zwei weiteren Stellen eine statische Bestimmung in Raumrichtungen quer zur Wirkrichtung des Magneten ausgebildet wird, liegt keine statische Überbestimmung vor, und das Einlegeteil kann in vorteilhafter Weise mit üblichen, und nicht in aufwendiger Weise mit besonders engen Toleranzen ausgeführt werden.
Dadurch wird in wirtschaftlich günstiger Weise das automatische Einlegen eines Einlegeteils, beispielsweise mittels eines Roboters, ermöglicht. Darüber hinaus ist an der Gießvorrichtung lediglich eine geringfügige Modifikation durch Vorsehen zumindest eines Magneten notwendig. Auch bei dem Einlegeteil ist kein wesentlich erhöhter Aufwand erforderlich, da lediglich ein mit dem Magneten zusammenwirkender, magnetischer Abschnitt, beispielsweise ein kleines Metallplättchen vorzusehen ist. In vorteilhafter Weise kann vorgesehen sein, dass weder der Magnet noch ein damit zusammenwirkender magnetischer Abschnitt mit dem Gussmaterial in Kontakt tritt. Vielmehr befinden sich der Magnet und der damit zusammenwirkende magnetische Abschnitt in Kontakt und werden von Gussmaterial umgeben. Insbesondere wenn der magnetische Abschnitt in einem verlorenen Kern vorgesehen ist, kann er nach der Entformung des Gussteils in dem verlorenen Kern verbleiben.
Zu dem an der Gießvorrichtung vorgesehenen Magneten sei noch erwähnt, dass dieser nicht notwendigerweise an der Innenoberfläche des Gießhohlraums freigelegt sein muss. Vielmehr ist es ausreichend, wenn dieser in dem Gießhohlraum seine Wirkung zur Halterung zumindest eines Einlegeteils entfalten kann.
Bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Gießvorrichtung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
Für die statische Bestimmung eines Einlegeteils bietet es Vorteile, wenn neben der magnetischen Halterung zumindest zwei, in vorteilhafter Weise zur Vermeidung einer statischen Überbestimmung genau zwei mechanische Halterungen vorgesehen sind. Hierbei kann es sich beispielsweise um Röhrchen handeln, auf die vorzugsweise hohle Stifte aufsteckbar sind, so dass ein Einlegeteil, wie zum Beispiel ein Salzkern, der mit den Stiften versehen ist, mechanisch fixierbar ist.
Wie bereits angedeutet, entfaltet die Erfindung insbesondere dann ihre vorteilhafte Wirkung, wenn die Wirkrichtung zumindest eines Magneten quer zu der Wirkrichtung zumindest einer mechanischen Halterung ist. Folglich werden in vorteilhafter Weise mechanische Überbestimmungen vermieden, und die Fixierung ist auch bei Verwendung gewöhnlicher Toleranzen möglich.
Die Erfindung schafft ferner dass in Anspruch 4 beschriebene, vorzugsweise verlorene Einlegeteil für eine Gießvorrichtung, das zumindest einen magnetischen Abschnitt aufweist. Hierdurch können, insbesondere in Zusammenwirkung mit einer geeigneten Gießvorrichtung, die oben beschriebenen Vorteile erreicht werden. Die bevorzugten Ausführungsformen des Einlegeteils entsprechen denjenigen der erfindungsgemäßen Gießvorrichtung und sind vorangehend bereits erwähnt.
Dies gilt in gleicher Weise für das im Anspruch 7 beschriebene, erfindungsgemäße Gießverfahren.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Schnittansicht einer Kokille der erfindungsgemäßen Gießvorrichtung; und
2 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Einlegeteils.
Ausführliche Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung
Wie in 1 zu erkennen ist, weist die Kokille 10 der erfindungsgemäßen Gießvorrichtung in dem gezeigten Fall zwei Röhrchen 12 oder ”Pipes” auf, auf die ein Einlegeteil, wie nachfolgend näher beschrieben, zur mechanischen Fixierung in sämtlichen Raumrichtungen aufgesteckt werden kann. Die Röhrchen dienen darüber hinaus dazu, den Salzkern beim oder nach dem Entformen abzusaugen. Erfindungsgemäß erfolgt die Sicherung gegen Verkippen an einem dritten Auflagepunkt, an dem ein Magnet 14 vorgesehen ist. An dieser Stelle, bevorzugt außerhalb der Verbindungslinie zwischen den Röhrchen 12, wird die Lage eines Einlegeteils dementsprechend lediglich in einer (gemäß 1) vertikalen Richtung definiert. Senkrecht hierzu ist der Magnet 14 und das damit zusammenwirkende, nachfolgend genauer beschriebene Metallplättchen an dem Einlegeteil jedoch ”flächig” ausgebildet, so dass im Wesentlichen keine Festlegung in einer (gemäß 1) horizontalen Ebene erfolgt. Diese wird durch die beiden Röhrchen 12 gewährleistet, wobei durch die Tatsache, dass in dem gezeigten Beispiel genau zwei Röhrchen vorgesehen sind, eine statische Überbestimmung vermieden wird.
In 2 ist beispielhaft als Einlegeteil ein Salzkern 16 dargestellt, der mit zwei vorzugsweise hohlen Stiften 18, die beispielsweise aus Messing ausgeführt sein können, auf die in 1 gezeigte Kokille aufsteckbar ist. Dieses Aufstecken erfolgt in dem gezeigten Fall in der dargestellten Ausrichtung, so dass ein magnetischer Abschnitt, beispielsweise ein Metallplättchen 20, das in dem Salzkern 16 vorgesehen ist, mit dem gemäß 1 ”vor” den Röhrchen befindlichen Magneten 14 derart zusammenwirken kann, dass eine Festlegung in einer (und nur einer) Raumrichtung erfolgt. Mit anderen Worten liegt der Salzkern an dieser Stelle auf dem Magneten auf, und durch die Magnetkraft wird ein unerwünschtes Aufschwimmen oder Verkippen des Salzkerns vermieden. Einer oder beide Stifte 18 und/oder das Metallplättchen 20 können an einem Vorsprung des Salzkerns vorgesehen sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102007052498 A1 [0004]

Claims

Gießvorrichtung mit zumindest einem zu einem Gießhohlraum gerichteten Magneten (14) zur magnetischen Halterung zumindest eines vorzugsweise verlorenen Einlegeteiles (16).
Gießvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass ferner zumindest, vorzugsweise genau, zwei mechanische Halterungen, wie z. B. Röhrchen (12), auf die vorzugsweise hohle Stifte (18) aufsteckbar sind, vorgesehen sind.
Gießvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wirkrichtung zumindest eines Magneten (14) quer zu einer Wirkrichtung zumindest einer mechanischen Halterung (12) ist.
Vorzugsweise verlorenes Einlegeteil (16) für eine Gießvorrichtung mit zumindest einem magnetischen Abschnitt (20).
Einlegeteil (16) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der magnetische Abschnitt ein Metallplättchen (20) ist.
Einlegeteil nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ferner zumindest, vorzugsweise genau, zwei mechanische Halterungen, wie z. B. Stifte (18) vorgesehen sind.
Gießverfahren, bei dem ein vorzugsweise verlorenes Einlegeteil (16) an zumindest einer Stelle (14, 20) magnetisch gehalten wird.