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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen
von Ausschmelzmodellen mit mehreren in den Modellwerkstoff eingebetteten dünnen,
sich beidseitig über das Modell hinaus erstreckenden Kernen für das Präzisionsgießverfahren
unter Verwendung einer mehrteiligen Modellform, bei dem durch Einspritzen von Modellwerkstoff
in einen Formhohlraum ein erster Modellteil erzeugt wird, wobei durch mehrere Vorsprünge
an dem oberen Formteil Aussparungen für Kernlager in der Berührungsfläche der Modellteile
geschaffen werden und nach Entfernen dieses oberen Formteils die Kerne in die Aussparungen
eingelegt werden und das Modell unter Verwendung eines zweiten Formoberteils durch
Einführen von Modellwerkstoff für den Modellrest unter Einschluß der Kerne vervollständigt
wird, nach Patent 1292 788.
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Nach einem solchen bekannten Verfahren gemäß dem Hauptpatent wird
zuerst eine Modellhälfte hergestellt, wobei in der Halbierungsfläche die Aussparungen
für die Kerne vorgesehen werden. Dann wird das Formoberteil durch einen zweiten
Formoberteil ersetzt, dessen Innenfläche der Kontur des fertigen Modells entspricht.
In den gebildeten Hohlraum wird Modell-Material eingespritzt, nachdem die Kerne
eingelegt worden sind. Es ergibt sich ein Modell, das etwa in der Halbierungsfläche,
die gewölbt sein kann, eine Reihe an Kernen besitzt.
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Ein den Anwendungsbereich beschränkender Nachteil des bekannten Verfahrens
besteht darin, daß nur Modelle mit in einer Fläche liegenden Kernen hergestellt
werden können, wobei diese Fläche gewölbt sein kann. Ausschmelzmodelle für Gußteile
mit in zwei Flächen liegenden Hohlräumen können nicht hergestellt werden, da es
nicht möglich ist, bei der Modellherstellung die Kerne für die Modellhohlräume in
zwei Reihen (in zwei Flächen übereinander) liegend anzuordnen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Anwendungsbereich des
bekannten Verfahrens in dieser Hinsicht zu erweitern und die Herstellung von Ausschmelzmodellen
für Gußteile mit in zwei Reihen angeordneten Hohlräumen zu ermöglichen, ohne daß
mehr als zwei Modelleinspritzvorgänge nötig sind.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mittels mehrerer
Vorsprünge an dem die andere Oberfläche des ersten Modellteils formenden Formunterteil
ebenfalls Aussparungen in dem ersten Modellteil für eine weitere Reihe von Kernen
geschaffen werden, daß nach Entfernen des Formunterteils die Kerne in die weitere
Reihe Aussparungen eingelegt werden und daß zur Vervollständigung des Modells unter
Einschluß der Kernreihen ein zweites Formunterteil an Stelle des ersten Formunterteils
verwendet wird. Zweckmäßig ist, den ersten Modellteil mittels der sich über das
Modell hinaus erstreckenden Kerne in dem durch das zweite Formober- und -unterteil
gebildeten Formhohlraum zu halten.
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Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also auch ein zweites Formunterteil
verwendet. Das Modell wird aus zwei Teilen gebildet, wobei der erste Modellteil
ein Mittelteil ist, der an seinen beiden Flächen Aussparungen zur Aufnahme der Kerne
besitzt. Im letzten Verfahrensschritt wird zugleich auf i beiden Seiten dieses Modellteils
unter Einschluß der Kerne ein zweiter äußerer Modellteil angebracht. Das Modell
enthält dann zwei Reihen an Kernen. Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß
in derselben Zeit wie bisher Modelle mit mehreren Kernreihen, die sehr wohl auf
gekrümmten oder gewölbten Linien liegen können, hergestellt werden können, nur indem
neben dem zweiten Formoberteil auch ein zweites Formunterteil verwendet wird. Es
wäre denkbar, das Formunterteil beizubehalten und das zweite Formoberteil im letzten
Verfahrensschritt durch ein drittes Formoberteil zu ersetzen, doch würde dies die
Herstellungszeit verlängern und die Zahl der notwendigen Einspritzvorgänge auf drei
erhöhen. Diesen Nachteil vermeidet die Erfindung.
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Eine Vorrichtung zurAusgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
besteht darin, daß der zweite Formunterteil in mindestens einer seiner stirnseitigen
Wände Löcher aufweist, die in Form und Anordnung der unteren Reihe an Kerzen des
Modells entsprechen und weiterhin eine obere Kontur entsprechend der Oberfläche
des Modellmittelteils einschließlich der Aussparungen hat, und daß die entsprechende
Stirnwand des zweiten Formoberteils eine der Kontur des zweiten Formunterteils komplementäre
Gestalt, jedoch mit Aussparungen aufweist, die die Aussparungen des zweiten Formunterteils
jeweils zu geschlossenen Kanälen mit einem den Kernenden entsprechenden Querschnitt
ergänzen.
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Eine alternative Ausgestaltung ist darin zu sehen, daß an mindestens
einem der stirnseitigen Ränder der zweiten Form zwischen zweiten Formunter- und
-oberteilen ein Formzwischenstück einsetzbar ist, das an seiner Ober- und Unterfläche
mit den entsprechenden Flächen dieser beiden zweiten Formteile zur Bildung von Kernlagern
zusammenwirkende Aussparungen aufweist.
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Die Aussparungen haben beispielsweise halbkreisförmigen Querschnitt,
so daß die Aussparungen des Formhälftenpaares sich zu einem Vollkreisquerschnitt
ergänzen. In die kreisförmigen Löcher passen die Kerne von kreisförmigem Querschnitt
hinein.
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An Hand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel darstellt, sei
die Erfindung näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 das erste Formunter- und -oberteil,
F i g. 2 den mittels der Formteile nach F i g. 1 hergestellten Modellmittelteil
und F i g. 3 das fertige, aus drei Teilen unter Einschluß der Kerne hergestellte
Modell innerhalb der aus zweitem Formunter- und -oberteil bestehenden Form.
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Die Zeichnung veranschaulicht schematisch die Formteile zur Herstellung
eines Ausschmelzmodells für eine Turbinenschaufel, die zwei Reihen von Kühlkanälen
aufweist.
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Das erste Formunterteil 10 bildet zusammen mit dem ersten Formoberteil
20 eine Form, in welcher der Modellmittelteil 1 hergestellt wird. Das erste
Formunterteil 10 weist eine Innenfläche 12 auf, die der unteren konvexen
Fläche 2 des Modellteils 1 entspricht. Die Formfläche 22 des ersten Formoberteils
20 bildet die obere konkave Fläche 3 des Modellmittelteils 1. Beide Oberflächen
12 und 22 der ersten Formteile 10 und 20 weisen eine
Reihe von Vorsprüngen 14 bzw. 24 auf, die im gezeigten Ausführungsbeispiel halbkreisförmigen
Querschnitt besitzen. Diese Vorsprünge 14 und 24 bilden im Modellmittelteil Aussparungen
4 bzw. 5 von ebenfalls halbkreisförmigem Querschnitt.
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Nachdem das Modellmittelteil 1 hergestellt worden ist, werden in der
Vorrichtung die Formteile 10 und
20 entfernt und jeweils
durch zweite Formteile 30 und 40 mit Oberflächen 32 bzw. 42 ersetzt, die zusammen
einen Umriß entsprechend dem fertigen Modell ergeben. Das Modellmittelteil 1 wird
zusammen mit in den Aussparungen 4 und 5 eingelegten Kernen 6 zwischen den zweiten
Formteilen 30 und 40 gehaltert, wobei zwischen den Oberflächen 32 und 42 der Formteile
30 und 40 und den benachbarten Oberflächen 2 und 3 des Modellmittelteils 1 Hohlräume
7 und 8 verbleiben, in die Modellwerkstoff eingespritzt wird, so daß sich ein aus
den drei Teilen 1, 7 und 8 zusammensetzendes Modell unter Einschluß der Kerne 6
ergibt, dessen Außenkonturen durch die Oberflächen 32 und 42 der zweiten Formteile
30 und 40 bestimmt sind.
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Diese zweiten Formteile 30 und 40 können an ihren stirnseitigen Enden
abgesetzt sein, derart, daß die Oberflächen nicht wie im Formhohlraum bei 32 und
42 liegen, sondern den Konturen 2 und 3 des Modellmittelteils 1 (F i g. 3) entsprechen.
An den Enden sind Aussparungen vorgesehen, die mit den Aussparungen 4 und 5 des
Modellmittelteils fluchten. Zur Vervollständigung der Form sind dann noch Formzwischenstücke
einzusetzen, die im Querschnitt die Form des Modellmittelteils 1 haben und ebenfalls
Aussparungen besitzen, die die Aussparungen der zweiten Formteile zu geschlossenen
Kernlagern ergänzen.
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Nach Herstellung des Modellmittelteils 1 kann also das weitere Verfahren
wie folgt ablaufen: Das Formunterteil 10 wird durch das zweite Formunterteil
30 ersetzt. Dann werden Kerne 6 auf stirnseitigen Rändern des zweiten Formunterteils
30 aufgelegt, auf welche dann der Modellmittelteil 1 und an dessen beiden Enden
angrenzend die beiden Formzwischenstücke gelegt werden. Nun können die Kerne der
oberen Reihe in die Aussparungen 5 des Modellmittelteils 1 und die damit fluchtenden
Aussparungen in den Formzwischenstücken eingelegt werden. Erst anschließend wird
das zweite Formoberteil 40 aufgesetzt. Der Formhohlraum ist nun allseitig geschlossen,
so daß Modellwerkstoff eingespritzt werden kann, um das Modellmittelteil 1 durch
die beiden Kernreihen 6 zum fertigen Modell zu vervollständigen.
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Selbstverständlich lassen sich die Stirnseiten der Form zur Lagerung
der Enden der beiden Kernreihen 6 auch anders ausbilden. Beispielsweise kann das
Formteil 30 an den Enden eine Kontur entsprechend der Oberfläche 3 des Modellteils
1 haben und in dieser auch Aussparungen, in Form und Anordnung den Aussparungen
5 des Modellmittelteils 1 entsprechend, aufweisen. Es müssen dann Löcher vorgesehen
sein, die in Form und Anordnung der unteren Reihe an Kernen 6 (F i g. 3) entsprechen.
Bei dieser Ausbildung entfallen die Formzwischenstücke. Die Kerne der unteren Reihe
werden in das Formunterteil 30 so eingeführt, daß sie mindestens mit ihren einen
Enden in den stirnseitigen Löchern gehaltert sind. Dann wird, wie beschrieben, das
Modellteil l aufgelegt, wonach die obere Reihe an Kernen 6 angeordnet werden kann
und das zweite Formoberteil aufgesetzt wird.