DE19950238A1

DE19950238A1 - Kernstütze

Info

Publication number: DE19950238A1
Application number: DE1999150238
Authority: DE
Inventors: Volker Dornheim
Original assignee: NAGELSCHMIEDE und METALLWAREN
Current assignee: NAGELSCHMIEDE und METALLWAREN
Priority date: 1999-10-19
Filing date: 1999-10-19
Publication date: 2001-05-17

Abstract

Die Kernstütze zur lagebestimmenden Aufnahme und Halterung von Gießkernen, bestehend aus einem Schaft mit Verankerungsteil und einem, den Kern abstützenden Bügelteil, sieht vor, in der Längserstreckung des Schaftes einen Stützflansch relativ zur Formoberfläche anzuordnen und am formseitigen Ende des Schaftes einen Stützbügel anzubringen, der quer zur Längserstreckung des Formkörpers verläuft und den Gießkern auflageschlüssig als Halteelement und/oder formschlüssig bestimmt bzw. umgreift.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kernstütze zur lagebestimmenden Aufnahme und Halterung von Gießkernen bei der Herstellung von hohl zu gießenden Formkörpern, bestehend aus einem Schaft mit Verankerungsteil und aus einem den Kern abstützenden Bügelteil.

Beim Herstellen von Gießformen für hohl zu gießende Formkörper, insbesondere von Nockenwellen, kommt es wegen der geforderten Präzision solcher Gußteile vermehrt darauf an, den in einem Formraum der Außenform anzuordnenden Gießkern in Bezug auf die Außenform des Gußteiles in der erforderlichen, entsprechend definierten, räumlichen Lage sicher aufzunehmen und zu stabilisieren.

Hierzu finden in bekannter Weise Kernstützen Verwendung, die an den jeweiligen Formkörper weitgehend angepaßt, in der Gießform verankert werden, um das Aufschwimmen der Gießkerne während des Gießvorganges zu verhindern. Dabei sollen die Kernstützen die Gießkerne unter dem Einfluß der das Aufschwimmen bewirkenden Auftriebskräfte des Gießmetalls in ihrer einmal zugewiesenen Lage sicher verspannen ohne sie jedoch zu beschädigen. Diese Arbeitsanforderungen erfordern eine hohe Sorgfalt und relativ große Aufwendungen, wenn es zudem darum geht, den Gießkern ohne sonstige Hilfsmittel richtig, d. h. lagegerecht auszurichten.

Zur Lagestabilisierung des Gießkerns ist es bereits bekannt, sogenannte Stützen vorzusehen, die mit ihrem Schaft in der Außenform, verankerbar sind. Diese Stützen weisen beispielsweise einen zylindrischen Schaft auf und ein am Ende des Schaftes angeordnetes Kopfende, mit welchem die Stütze den Gießkern abstützt. Wenn derartige Stützen mit vertikaler Ausrichtung in dem Oberteil der Außenform angeordnet sind, werden diese erst gegen Ende des Gießvorganges von dem flüssigen und bereits teilweise erkalteten Gußmetalls umgeben, so daß sich bezüglich der Einbindung des Schaftes durch Anschmelzen in das Formteil Probleme ergeben. Beispielsweise entstehen im Bereich des eingießbaren Abschnitts der Stütze Gasbläschen und Verunreinigungen, im besonderen Schlacke, die im fertigen Gußstück zu Lunkern und Undichtigkeiten führen können.

Darüberhinaus erfolgt vielfach keine ausreichend gute und über den gesamten Umfang der Stütze herumlaufende Einschmelzung derselben in das Formteil, so daß das Schrumpfen des Gusses in dem gegossenen Formteil im Bereich des eingegossenen Abschnitts der Stütze zu Unregelmäßigkeiten im Gußgefüge führt.

Nachteilig ist auch die relativ kleine Auflagefläche an der Kernstütze. Diese Unzulänglichkeiten und die damit verbundenen nachteiligen Auswirkungen sollen durch die Erfindung beseitigt und in ihren wesentlichen Merkmalen verringert werden.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Kernstütze dahingehend zu vervollkommnen, daß zunächst die besagten Probleme bezüglich des Einschmelzens derselben in das Gußteil verringert, wenn nicht gänzlich vermieden werden, die Kernstütze einfach und sicher durch den Former gehandhabt werden kann und schließlich auch bezüglich ihrer Herstellung kostengünstig zu fertigen ist. Diese Aufgabe wird bei einer Kernstütze der einleitend genannten Art erfindungsgemäß durch eine Reihe von Konstruktionsmerkmalen gelöst, wie sie im ersten Patentanspruch charakterisiert worden sind und wie sie in der zugehörigen Zeichnung dargestellt sind.

Weitere Merkmale und die damit erreichbaren Vorteilswirkungen der erfindungsgemäßen Lösungsmittel sind Gegenstand der nachfolgenden Ansprüche sowie der zeichnerischen Darstellungen der Ausführungsbeispiele.

In der Zeichnung stellen dar:

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Formkasten für eine Gießform zur Herstellung einer Nockenwelle mit einer ersten Ausfüh rungsform einer erfindungsgemäßen Kernstütze in der Vor deransicht;

Fig. 2 die Seitenansicht der Kernstütze nach Fig. 1;

Fig. 3 die Vorderansichten weiterer Ausführungsformen von

und Fig. 4 Kernstützen mit jeweils einem anwendungstypischen Kopf teil.

Die in einer beispielhaften Darstellung gezeigte Gießform besteht aus einem Unterteil 1 und einem Oberteil 2, die im aufgesetzten Zustand durch die übliche Teilungsebene 3 voneinander getrennt sind und gemeinsam einen Formraum 4 bilden, der in seinen äußeren Umrissen dem herzustellenden Formkörper entspricht. Soweit dieser Formkörper mit einem Hohlraum herzustellen ist, ist innerhalb des Formraumes 4 noch ein Gießkern 5 vorzusehen. Der Gießkern 5 ist jeweils nach Art, Form und Größe dem herzustellenden Formkörper angepaßt und in bekannter Weise mit seinen beiden Enden in den im Unterteil 1 und Oberteil 2 ausgebildeten Außenformteilen 6, 7 fixiert.

Diese Fixierung zur Lagestabilisierung des Gießkerns 5 reicht gewöhnlich nicht aus, um denselben unter den Einflüssen des Gießvorganges lagebestimmend zu halten, so daß vorteilhafterweise Kernstützen zur Verwendung kommen, um diesem Erfordernis mit der erforderlichen Präzision und Sicherheit entsprechen zu können. Zur Abstützung, Fixierung und Halterung des Gießkernes 5 finden Kernstützen 8 Verwendung, die sowohl im Unterteil 1, wie in Fig. 1 gezeigt, als auch im Oberteil 2 angeordnet und verankert sind. Sie besitzen einen nagelförmigen Einsteckschaft 9, mit dem sie in den die Außenformteile 6, 7 umgebenden Formsand einsteckbar sind. Als Justierungshilfe und zur Stabilitätserhöhung besitzen sie einen Flansch 10, der an den Außenformteilen 6, 7 zur Anlage gebracht wird bzw. in diese hineinragt, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Der Flansch 10 ist dabei am Einsteckschaft 9 zweckmäßig angestaucht und jeweils in einem solchen Abstand zum Gießkern 5 angeordnet, wie es die Dicke des Formraumes 4 erforderlich macht.

Am, dem Einsteckschaft 9 gegenüberstehenden Ende trägt der letztere einen Stützbügel 11 zur unmittelbaren Auflage und seitlichen Justierung des Gießkernes 5, der in unterschiedlicher Form ausgeführt sein kann. Eine vorzugsweise anwendbare Form zeigen die Fig. 1, 3 und 4 mit jeweils einem kreisbogenförmig gestalteten nach Fig. 1, einem ebenen Stützbügel nach Fig. 3 und einem spitzgeformten, in eine Ausnehmung am Gießkern 5 eingreifenden Stützbügel nach Fig. 4.

Erfolgt nun der Guß und wird die Gießform gefüllt, steigt das flüssige Metall in den Formraum 4 auf. Dabei erfährt der Gießkern 5 einen Auftrieb, der senkrecht zur Teilungsebene 3 der Gießform wirkt und versucht, den Gießkern 5 aus der ihm vorbestimmten Position zu bringen. Dieses sogenannte Aufschwimmen des Gießkerns 5 wird durch die Kernstützen 8 verhindert, indem diese den Gießkern 5 in seiner Position halten und fixieren bis schließlich das flüssige Metall den Gießkern 5 gänzlich umschließt und der im Formraum 4 befindliche Teil der Gießkerne 5 mit eingeschmolzen wird.

Die erfindungsgemäße Kernstütze kann zweckmäßigerweise auf stanztechnischem Wege, nämlich durch Ausschneiden, Stauchen und Formprägen hergestellt werden.

Bezugszeichenaufstellung

1

Unterteil

2

Oberteil

3

Teilungsebene

4

Formraum

5

Gießkern

6

Außenformteil, unteres

7

Außenformteil, oberes

8

Kernstützen

9

Einsteckschaft

10

Stützflansch

11

Stützbügel

Claims

1. Kernstütze zur lagebestimmenden Aufnahme und Halterung von Gießkernen bei der Herstellung von hohl zu gießenden Formkörpern, bestehend aus einem Schaft mit Verankerungsteil und aus einem den Kern abstützenden Bügelteil, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

- in der Längserstreckung des Schaftes (9) ist ein Stützflansch (10) angeordnet, mit dem die Kernstütze (8) auf der Formoberfläche abgestützt ist;
- der Stützflansch (10) ist in einem Abstand (x) zum Stützbügel (11) angeordnet, der der Dicke des Eingießabschnittes am jeweils herzustellenden Formkörper entspricht;
- auf dem formseitigen Ende des Einsteckschaftes (9) ist ein Stützbügel (11) angeordnet, der quer zur Längserstreckung des Formteils und ebenso zum Gießkern (5) eine Auflage besitzt und damit den Gießkern (5) formschlüssig umgreift;
- Der Stützbügel (11) nach dem Gießkern (5) hin konkav gewölbt ist

2. Kernstütze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützbügel (11) auf dem Schaft der Kernstütze durch Schweißen befestigt ist.

3. Kernstütze nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die konkave Wölbung eine kreisförmige ist und etwa 1/3 der Länge eines Vollkreises hat.

4. Kernstütze nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützbügel (11) einen kleineren Querschnitt hat als der Einsteckschaft (9).

5. Kernstütze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützflansch (10) etwa den 2-4 fachen Durchmesser des Einsteckschaftes (9) hat.

6. Kernstütze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage des Stützbügels (11) eben ausgeführt ist.

7. Kernstütze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage des Stützbügels (11) als Kegelspitze ausgeführt ist.

8. Gießform für hohl zu gießende Formkörper, insbesondere Nockenwellen, dadurch gekennzeichnet, daß der Gießkern (5) mit einer Kernstütze (8) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-7 abgestützt ist.