DE2107179C - Gießform zum gleichzeitigen Her stellen von mehreren Verbundgußteilen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Gießform zum gleichzeitigen Herstellen von mehreren metallischen Verbundgußteilen nach dem Druckgießverfahren, vorzugsweise aus Eisenwerkstoffen, durch Diffusion der zu verbindenden Metalle.

Es wurden bereits Einrichtungen vorgeschlagen, um metallische Verbundgußteile aus insbesondere Eisenwerkstoffen herzustellen, wobei der zu umgießende metallische Grundkörper in eine Form eingelegt und dem verbleibenden Formhohlraum dergestalt flüssiges Metall sowohl zugeführt aus auch aus ihm abgeführt wird, daß bis zur Formfüllung die je Zeiteinheit zugeführte Menge flüssigen Metalls größer ist als die je Zeiteinheit abgeführte Menge, und daß darüber hinaus solange flüssiges Metall zu- und abgeführt wird, bis die Kontaktfläche des Grundkörpers mit dem flüssigen Metall eine die Diffusion der zu verbindenden Werkstoffe bewirkende Temperatur aufweist. Dies wird dadurch erreicht, daß der Querschnitt des in der Ebene der Kontaktfläche liegenden Einlaufsystems größer ist als der des gegenüberliegenden Auslaufsystems der Form.

Zur wirtschaftlichen Herstellung der Verbundgußteile ist es von Vorteil, mehrere Forme:n hintereinander dergestalt anzuordnen, daß das Auslaufsystem der vorhergehenden Form das Einlaufsystem der nachfolgenden bildet, und diese in einem Gießvoiy*ang mit flüssigem Metall zu füllen. Das bedingt aber sine stufenförmige Verringerung der freien Querschnitte vom ersten Einlaufsystem bis zum letzten Auslaufsystem.

Derartig ausgebildete Formen haben den Nachteil, daß die Abstufung der bezeichneten Querschnitte die Anzahl der gleichzeitig herstellbaren Verbundgußteile erheblich einschränkt, da der Querschnitt des ersten Einlaufsystems nicht beliebig groß gewählt werden kann. Außerdem bringt das Entfernen der Ein- und Ausläufe größerer Querschnitte vom Gußteil insbesondere bei der Verwendung von harten, verschleißfesten Werkstoffen sowie das Nacharbeiten erhebliche Schwierigkeiten mit sich, die die Wirtschaftlichkeit der Herstellung nachteilig beeinflussen.

Ein weiterer wesentlicher Mangel der bekannten Formen zum gleichzeitigen Herstellen von mehreren metallischen Verbundgußteilen ist darin zu sehen, daß bei Überschreitung einer bestimmten Größe der Kontaktfläche, die durch die Gesamtheit aller in einer Ebene liegenden und über die in gleicher Ebene angeordneten Ein- und Auslaufsysteme miteinander verbundenen Kontaktflächen der einzelnen zu umgießenden Grundkörper gebildet wird, ein schnelles und bleibendes Benetzen derselben mit flüssigem Metall infolge der gießtechnisch begrenzten Dimensionierungmöglichkeit der Ein- und Ausläufe sowie des unkontrollierbaren Breitfließens des Metalls nicht mehr gewährleistet ist. Daraus erwächst die Gefahr, daß Stellen der Kontaktfläche bei Gießbeginn infolge nur zeitweiliger oder teilweiser Benetzung mit flüssigem Metall und infolge der erhöhten Temperatur im Formhohlraum der Oxydation ausgesetzt sind, die einen einwandfreien Verbund der metallischen Werkstoffe verhindert.

Die Erfindung hat den Zweck, bei der gleichzeitigen Herstellung mehrerer Verbundgußteile die Oxydationsgefahr der einzelnen Kontaktflächen zu beseitigen und den Aufwand bei der Entfernung der Gießläufe sowie den Putzaufwand zu verringern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gießform zur gleichzeitigen Herstellung mehrerer, hintereinander in einer Gießform angeordneter Verbundgußteile zu schaffen, die es erlaubt, die Kon-, taktflächen der einzelnen zu umgießenden Grundkörper unabhängig von deren Anzahl und dem Querschnitt der Ein- und Auslaufsysteme zu Beginn des Gießprozesses schnell und ohne Gefahr eines Aufreißens der flüssigen Metallschicht mit derselben vollständig zu überspülen.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen den einzelnen Formhohlräumen, die teilweise durch den Formwerkstoff der Form und die Kontaktflächen der zu umgießenden Grundkörper begrenzt werden, diese voneinander abgrenzende Mittel, beispielsweise Keime, aber auch durch den den Formhohlraum umgrenzenden Formwerkstoff gebildete Trennkonturen derart in der Gießform angeordnet sind, daß das in die Form gefüllte flüssige Metall zuerst den dem Einguß nächstliegenden Formhohlraum bis zu einem gewünschten Maße füllt, wobei die diesen teilweise begrenzende Kontaktfläche schnell mit flüssigem Metall überspült wird und mit demselben bedeckt bleibt, und daß anschließend das diesen Formhohlraum durchströmende Metall den folgenden Fonnhohlraum in gleicher Weise bis zu dem gewünschten Maße füllt, bevor es in den nächsten Formhohlraum fließ». Auf diese Weise werden gemäß der Erfindung die einzel-

nen Formhohlräume, die die Form der endgültigen Verbundgußteile begrenzen, nacheinander zunächst teilweise und im Anschluß daran vollständig mit flüssigem Metall gefüllt. Darüber hinaus wird eine weitere Menge flüssiges Metall durch die Form hindurchgegossen, bis die Kontaktflächen eine den Verbund infolge Diffusion der Werkstoffe bewirkende Temperatur aufweisen.

Ein im Sinne der Erfindung mit besonderem Vorteil verbundenes Mittel besteht in einem einteiligen oder zweiteiligen Kern, der den jeweils zwei Formhohlräume verbindenden Durchbruch in der Ebene der Kontaktflächen so formt, daß innerhalb des Durchbruches eine sich über das Niveau der Kontaktflächen erhebende Schwelle gebildet wird.

Eine weitere Möglichkeit zur Verwirklichung der Erfindung besteht darin, die Grundkörper so in der Form anzuordnen, daß die Kontaktfläche des folgenden Grundkörpers gegenüber der de? vorhergehenden um den Betrag höher liegt, der der Dicke der zu Beginn des Gießvorganges auf dem vorhergehenden Grundkörper gewünschten flüssigen Metallschicht entspricht. Zur Überbrückung der Höhendifferenzen der Kontaktflächen sind zwischen den Formhohlräumen Kerne mit einer schrägen Fläche, ähnlich einem Keil, oder einer bogenförmigen Fläche und im unteren Teil mit einer Stufe versehene Kerne angeordnet.

Weiterhin besteht die Möglichkeit, daß die zwischen in einer Ebene oder stufenförmig angeordneten Kontaktflächen einzufügende Trennkontur ganz oder teilweise aus dem den Formhohlraum umgrenzenden Formwerkstoff besteht.

An Hand von Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand in zwei ausschnittsweise wiedergegebenen Furmhohlräumen der Gießform zum gleichzeitigen Herstellen von mehreren metallischen Verbundgußteüen beispielsweise dargestellt, wobei alle nicht zur Darstellung des Erfindungsgedankens gehörenden Details weggelassen wurden. Es zeigt

Fig. 1 eine erste Ausführungsform mit durch Kerne in Teilräume gegliedertem Formhohlraum,

Fig.2 eine zweite Ausführüngsform mit stufenförmig angeordneten zu umgießenden Grundkörpern und die Höhendifferenz überbrückenden Kernen.

In F i g. 1 stellen 1 und 2 die als Kerne ausgebildeten abgrenzenden Mittel dar, die zwischen den über den zu umgießenden Grundkörpern 3, 4 und 5 ausgebildeten Formhohlräumen 6,7, und 8 angeordnet sind. Mit 9 ist der Einguß, mit 10 der Zulauf und mit 11 das Auslaufsystem bezeichnet.

Bei dem in Fig.2 dargestellten Ausführungsbeispiei sind mit 1 und 2 die die Höhendifferenz überbrückenden Kerne zwischen den stufenförmig angeordneten, zu umgießenden Grundkörpern 3, 4 und 5 bezeichnet, über denen sich die Formhohlräume 6,7 und 8 erheben. Mit 9 ist wieder der Einguß, mit 10 der Zulauf und mit 11 das Auslaufsystern. benannt.

Die erfindungsgemäße Ojßform hat den Vorteil, daß infolge des schnellen Bede;kens der metallischen Kontaktfläche eines jeden Grundkörpers mit flüssi gern Metall einer vorbestimmten Schichtdicke vor dem Überströmen desselben in den nächsten Fornihohlraum die Gefahr einer den Verbund verhindernden Oxydation der Kontaktflächen vermieden wird. Das trifft insbesondere für die in der chronologischen Reihenfolge später mit Metall benetzten Grundkörper zu, da die infolge der Erfindung mögliche Beibehaltung der Querschnittsdimensionen der die Formhohlräume verbindenden Durchbrüche ein gleichermaßen schnelles und vollständiges Überspülen der letzten wie der ersten Kontaktflächen erlaubt. Dieser Umstand beschränkt auch nicht mehr die Anzahl der in einer Form gleichzeitig gießbaren Verbundgußteile in dem ursprünglichen Maße.

Bin nicht zu ,unterschätzender Vorteil ist auch darin zu sehen, daß die durch die erfindungsgemäße Gießform geschaffenen gießtechnischen Bedingungen keine Überdimensionierung der Eingußsysteme erfordern, so daß der Aufwand zur Entfernung derselben vom Verbundgußteil und zu dessen Nacharbeit wesentlich geringer ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Gießform zum gleichzeitigen Herstellen mehrerer metallischer Verbundgußteile nach dem Durchgießverfahren, wobei mehrere hintereinander in der Gießform angeordnete metallische Grundkörper teilweise Formhohlräume begrenzen, die miteinander durch Gießläufe verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß in der; Gießläufen den durchgängigen ebenen Fluß des Umgießmetalls verhindernde Mittel (I₁ 2) angeordnet sind.

2. Gießform '.ach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Gießläufen Kerne (1, 2) mit sich über die Ebenen der Kontaktflächen (3, 4, 5) .-rhebenden Schwellen angeordnet sind.

3. Gießform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Grundkörper so in der Form angeordnet sind, daß die Kontaktfläche jedes folgenden ürundkörpers gegenüber der des vorhergehenden um den Betrag höher liegt, der der Dicke der zu Beginn des Gießvorganges auf jedem Grundkörper gewünschten flüssigen Metallschicht entspricht, und daß zwischen den Formhohlräumen die Höhendifferenzen überbrückende Kerne (1, 2) in der Form angeordnet sind.

4. Gießform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel gar.. oder teilweise aus dem den Formhohlraum umgrenzenden Formwerkstoff bestehen.