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Verfahren zum Zusammensetzen des Kernes einer Gießform Die Erfindung
bezieht sich auf ein Verfahren zum Zusammensetzen des Sandkernes einer Gießform
aus mehreren Teilen, beispielsweise des Sandkernes zum Gießen desZylinderblockes
einerBrennkraftmaschine.
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Bei dem zur Zeit üblichen Verfahren zum Zusammensetzen der Gießform
geht man so vor, daß man einen Drahtstift mit einem an seinem einen Ende angepreßten
Kopf durch zueinander ausgerichtete Bohrungen der Teile des Kernes, hindurchsteckt
und dann auf das mit Gewinde versehene andere Ende des Drahtstiftes eine Unterlegscheibe
aufsteckt und eine Mutter aufschraubt, die festgezogen wird, um dadurch die Teile
des Kernes aneinander zu verspannen.
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Es ist auch bereits bekannt, in den einen der zu verbindenden Teile
gelochte oder geschlitzte Federstahlplättchen einzulegen, in die durch den anderen
Teil hindurch Nägel eingetrieben wurden. Dabei besteht indessen die Gefahr eines
Brechens der Formteile.
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Auch ist es bekannt, in den einen Formteil einen Dübel einzubetten,
in den durch eine Bohrung des anderen Formteils hindurch eine Holzschraube eingetrieben
wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Montageverfahren so
auszugestalten, daß es sich schneller und weitgehend maschinell durchführen läßt.
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Erfindungsgemäß wird das Montageverfahren so durchgeführt, daß nach
Hindurchstecken des Drahtstiftes durch die Bohrungen der Teile die Befestigungsmittel
zur Anlage an den Enden des Drahtstiftes gebracht und Elektroden an die Befestigungsmittel
angedrückt werden und daß dann durch die Elektroden, die Befestigungsmittel und
den Drahtstift ein elektrischer Strom von so großer Stärke geleitet und ein so hoher
Druck dabei auf die Haltemittel ausgeübt wird, daß diese an den Enden des Drahtstiftes
angeschweißt werden.
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Dieses Montageverfahren läßt sich in kürzester Zeit mit geringen Kosten
durchführen, und es führt dazu, daß die Teile des Kernes fest zusammengespannt werden.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung sei nunmehr an Hand
der Zeichnung erläutert. In dieser zeigt F i g. 1 eine schaubildliche Darstellung
der Schweißvorrichtung mit einem eingesetzten Sandkern für den Guß eines Zylinderblockes,
F i g. 2 einen Teilschnitt längs der Linie 2-2 der F i g. 1, F i g. 3 das Ende des
Drahtstiftes im Aufriß und F i g. 4 das Ende des Drahtstiftes in Seitenansicht.
In die Schweißvorrichtung 3 werden ein plattenförmiger Kern 1 und ein Kern 2 für
den Kühlmantel eingesetzt. Wie F i g. 2 zeigt, hat der plattenförmige Kern 1 ein
Loch 4, das zur Aufnahme von Befestigungsmitteln in Gestalt einer Scheibe 9 erweitert
ist. In das erweiterte Ende des Loches wird eine untere Elektrode 10 eingeführt.
Der für den Kühlmantel des Motors vorgesehene Kern 2 hat ein Loch 6, das mit dem
Loch 4 des plattenförmigen Kernes 1 ausgerichtet ist und ebenfalls eine Erweiterung
zur Aufnahme eines Befestigungsmittels in Gestalt einer Scheibe 8 hat. An diese
Scheibe kann sich eine obere Elektrode 11 anlegen. Die Löcher 4 und 6 der Kernteile
haben eine lichte Weite von 6 mm.
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In die zueinander ausgerichteten Löcher 4, 6 wird ein Drahtstift 12
eingesetzt, dessen Enden 13 und 14 meißelartige Schneiden haben. Die untere Elektrode
10 hält die Scheibe 9 in Anlage an der Bodenfläche 7 der Erweiterung des Loches
4 und in Anlage an dem zugeschärften Ende 13 des Drahtes 12. In entsprechender
Weise hält die obere Elektrode 11 die Scheibe 8 in Anlage an dem zugeschärften Ende
14 des Drahtes 12. In den Stirnflächen der Elektroden 10 und 11 sind Vertiefungen
15 und 16 vorgesehen. Drücken die Elektroden beim Schweißvorgang auf die Scheiben,
dann können sich diese Scheiben infolge
eines Stauchvorganges verformen.
Beide Vertiefungen sind 1 mm tief. Diejenige der Elektrode 11 hat 5,5 mm Durchmesser
und diejenige der Elektrode 10 7,5 mm Durchmesser. Außerdem hat die untere
Elektrode 10 noch eine Aussparung 17 zur Aufnahme der Scheibe
9, damit diese in der richtigen Lage gehalten wird. Diese Aussparung
17 ist 0,6 mm tief und hat einen Durchmesser von 17 mm. Der Durchmesser der
oberen Elektrode beträgt 17 mm und derjenige der Elektrode 19 mm.
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Bei einer anderen Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung
verwendet man einen Drahtstift, der an seinem einen Ende mit einem Kopf oder einer
Scheibe versehen ist:- Diese kann durch einen Preßvorgang im kalten Zustand hergestellt
oder auch angeschweißt sein, bevor man den Drahtstift in die Teile des Kernes einsetzt.
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Der Drahtstift 12 ist 3 mm stark, und die beiden Flächen
18 und 19 einer jeden Meißelschneide an den Enden 13 und
14 stehen rechtwinklig aufeinander. Die Meißelschneiden entstehen, wenn der
Draht durchschnitten wird. Es kann dies mit Hilfe einer Presse geschehen, die entsprechend
gestaltete Scherwerkzeuge verwendet, was an sich bekannt ist. Die Länge des Drahtstiftes
übertrifft die Länge 20 der Kernlöcher um 0,5 bis 1,8 mm. Dadurch ist erreicht,
daß auch bei Schwankungen der Abmessungen der Kernteile und der Drahtlänge eine
Befestigung der Kernteile aneinander erreicht wird, bei der diese durch eine Zugspannung
des Drahtstiftes fest aufeinandergedrückt werden. Beim Zusammenschweißen tritt nämlich
ein Stauchvorgang ein, durch den der Draht etwas verkürzt wird. Auch ändern sich
die Abmessungen des Drahtes durch Zusammenziehung bei Änderung der Phase. Die Verformung,
welche die Scheiben 8 und 9 beim Schweißvorgang erfahren, beläuft
sich vorzugsweise auf je 0,25 mm. Um diesen Betrag wird also die an das Ende des
Drahtes angedrückte Fläche der Scheibe 8 oder 9 ausgebaucht. Insgesamt
ergibt dies eine Annäherung der beiden Scheiben aneinander um 0,5 mm. Das ist der
Grund, weshalb die Länge des Drahtes um 0,5 bis 1,8 mm größer als die Gesamtlänge
der beiden Kernlöcher 4, 6 bemessen wird. Dabei ist ein möglichst großer Längenunterschied
vorzuziehen, um Schwankungen in den Abmessungen der Kernteile zu berücksichtigen.
Besonders bewährt haben sich gerade Drahtstifte mit einer Überlänge von 1,8 mm.
Beim Schweißvorgang kann indessen auch ein so hoher Druck ausgeübt werden, daß sich
der Draht 12 verbiegt. Da auch beim Abkühlen des Drahtes 12 nach dem
Schweißvorgang eine erhebliche Verkürzung des Drahtes eintritt, kann der Draht eine
erhebliche Überlänge erhalten.
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Die Vertiefungen 15 und 16 in den Stirnflächen der Elektroden
10 und 11 führen dazu, daß sich die Scheiben 8 und
9 beim Schweißvorgang unter dem von den Elektroden auf sie ausgeübten Druck
verformen. Durch die meißelförmige Gestalt der Drahtenden 13, 14 erhöht sich
der Widerstand des Drahtes an den Berührungsstellen mit den Scheiben. Auch wird
dadurch die Erwärmung der an den Drahtenden anliegenden Scheiben auf eine kleine
Stelle zusammengefaßt, was zu einer hochwertigen Verschweißung führt. Auch erleichtert
die meißelförmige Gestalt der ' Enden 13 und 14 des Drahtstiftes den
Stauchvorgang, durch den die Scheiben 8, 9
verformt werden. Wie der elektrische
Strom beim Schweißen gesteuert wird, ist bekannt. Es hat sich herausgestellt, daß
sich besonders günstige Ergebnisse ergeben, wenn der Schweißtransformator an der
Ausgangswicklung im offenen Zustand eine Mindestspannung von 27 Volt entwickelt
und wenn als Zubehör eine Wärmeregelung durch Phasenverschiebung mit zunehmend ansteigender
Kennlinie verwendet wird. Diese Art der Regelung dient dem Zweck, die schnelle Widerstandszunahme
auszugleichen, die beim Erwärmen des Drahtes infolge der Widerstandsbeheizung eintritt.
Diese Widerstandszunahme wird durch diese Regelung ausgeglichen. Denn die Regelung
liefert eine höhere Spannung, wenn der Widerstand wächst.
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Bei der Anordnung der Teile und der Gestalt des Apparates gemäß den
F i g. 2, 3 und 4 empfiehlt es sich, bei einer Länge des 3 mm starken Drahtes von
etwa 165 mm einen Druck von 27 kg für eine Zeitdauer von fünf Spannungswellen bei
einer höchsten Ausgangsstromstärke von 4000 Ampere anzuwenden.
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Kurz zusammengefaßt besteht das Verfahren zum Zusammenbauen der Teile
des Sandkernes aus folgenden Schritten: Man bringt die Kernteile in die Lage, in
der ihre Löcher zueinander ausgerichtet sind; man schneidet einen Drahtstift mit
Meißelenden zurecht, der eine gewisse Überlänge hat, und steckt den Drahtstift in
die Löcher. Dann bringt man die Scheibe oder die Scheiben zur Anlage an dem Drahtende
und setzt eine Elektrode an die Scheibe oder die Scheiben an, worauf man einen Druck
auf die Elektroden ausübt und den Strom hindurchschickt, um dadurch die Schweißverbindung
zwischen den Drahtenden und den Scheiben herzustellen. Die Kernteile werden dann
dadurch miteinander vereinigt.
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Es versteht sich, daß die Erfindung auf die Einzelheiten der beschriebenen
Beispiele nicht beschränkt ist und daß zahlreiche Äquivalente der einzelnen Elemente
und Anordnungen verwendet werden können. So kann man z. B. verschiedene Arten von
Drahtstiften verwenden. Auch die Scheiben können verschiedenartig gestaltet sein.