DE2853596A1

DE2853596A1 - Schleudergussform

Info

Publication number: DE2853596A1
Application number: DE19782853596
Authority: DE
Inventors: Roy Anderson; John Geoffrey Kirkland
Original assignee: SHEEPBRIDGE EQUIPMENT Ltd
Current assignee: SHEEPBRIDGE EQUIPMENT Ltd
Priority date: 1977-12-12
Filing date: 1978-12-12
Publication date: 1979-06-13
Also published as: DK557478A; ES240080Y; ES240080U; GB1584037A; FR2411048A1

Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR

Postfach 860245 · 8000 München 86

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Anwaltsaktp: 29 753 12. Dezember 1978

SHEEPRPIDGF EKGINEF.RINQ LIFITED Chesterfield / ENGLAND

Schleudergutfforrr¹

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• (089)988272 Telegramme: Bankkonten: Hypo-Bank München 4410122850

988273 BERGSTAPFPATENT München 0LZ 70020011) Swift Code: HYPO DE MM

988274 TELEX: Bayer Vereinsbank München 453100 (BLZ 70020270) 983310 0524560BERGd Postscheck München 65343-808 (BLZ 70010080)

DR. BERG DirL.-ING. STAPF
DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SAKDMAIR

PATENTANWÄLTE
Postfach 860245 · 8000 München 86 fc O 0 g 0 9

■5·

Schleudergußform

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schleudergußform für Zylinderlaufbüchsen bzw. Zylinderauskleidungen .

Eisengußstücke können sehr billig durch Schleudergießen in Gußeisen- oder Stahlformen hergestellt
werden, und für die überwiegende Mehrzahl von Anwendungsfällen sind diese Teile vollauf zufriedenstellend. Deshalb werden die meisten Zylinderlaufbüchsen, die in Dieselmotoren verwendet werden,
durch diese Verfahren hergestellt. Allerdings kann

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Bankkonten: Hypo-Bank München 4410122850 (BLZ 70020011) Swift Code: HYPO DE MM Bayer. Vereinsbank München 453100 (BLZ 70020270) Postscheck München 65343-808 (BLZ 70010080)

(089)988272	Telegramme:
988273	BERGSTAPFPATENT Manchen
988274	TELEX:
983310	0524560 BERG d

• Ό-

für manche spezielle Verwendungsfälle das erzielte Feingefüge nicht ideal sein.

Das verhältnismäßig langsame Abkühlen, das am Innendurchmesser des Gußstücks erzielt wird, führt somit zu einer Zufallsverteilung des Graphits im Feingefüge, und dies wird hingenommen, weil es eine gute Verschleiß- und Abnutzungsbeständigkeit ergibt. Am Umfang der Außenoberfläche liegt eine Neigung zur Ausbildung von "unterkühltem" Graphit vor, und dieses Gefüge kann zu einer verschlechterten Ermüdungsbeständigkeit führen. Dies kann für einige Anwendungsfälle, die bei speziellen Laufbüchsen bzw. Auskleidungen vorkommen, ein bedeutender Nachteil sein: beispielsweise dann, wenn die Laufbüchse oder Auskleidung im Gebrauch. Schwingungen oder Spannungen ausgesetzt ist.

Diese Erfindung sieht eine Schleudergußform für eine Zylinderlaufbüchse vor, mit einer zylindrischen Bohrung, innerhalb deren eine Laufbüchse bzw. eine Auskleidung gegossen werden kann, und mit einer umgebenden Wand, die die Bohrung abgrenzt und in einer Aufnahme in einer Gußvorrichtung aufgenommen werden soll, wobei die Wand eine Einrichtung zum Verringern des Wärmestromes durch mindestens einen Teil der Wand längs der axialen Länge der Form aufweist, um den Grad der Abkühlung eines Gußstücks in der Form in diesem Abschnitt der Form zu verringern.

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Indem man das Maß der Kühlung über einen Abschnitt des Gußteils hinweg verhindert, wird die Ausbildung unerwünschten, unterkühlten Graphits an der äußeren Oberfläche dieses Teiles der Gußform bis auf ein möglichst geringes Maß verringert.

Vorzugsweise ist die Einrichtung zum Verringern des Wärinestromes durch einen Teil der axialen Länge der Form an mindestens einem Endabschnitt dieser Form vorgesehen.

Die Gußform kann beispielsweise an ihrem einen axialen Ende mehrere Sacklöcher aufweisen, die sich axial zur Gußform in die Gußformwand an Stellen erstrecken, die mit Abstand rund um die Gußformachse liegen, um Hohlräume in der Gußformwand zu ergeben, um den Wärmestrom durch die Gußformwand zu verringern.

Die offenen Enden der Löcher können durch eine ringförmige Platte abgedeckt sein, die am Ende der Gußform befestigt ist.

Bei einer anderen Anordnung kann eine ringförmige Ausnehmung in dem axialen Ende der Gußform ausgebildet sein, wobei sich die Ausnehmung in die Gußformwand hinein erstreckt, um eine Verringerung des WärmeStroms durch die Gußformwand zu erzielen.

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Vorzugsweise ist das offene Ende der Ausnehmung durch eine ringförmige Platte abgedeckt, die am Ende der Gußformwand befestigt ist.

In einer anderen, noch weiteren Anordnung kann die Außenfläche der Formwand eine oder mehrere um den Abschnitt der Form herumlaufende Nuten aufweisen, an dem die Abkühlungsgeschwindigkeit verringert werden soll, wobei die Nut oder die Nuten einen Luftspalt mit der umgebenden Aufnahme bilden, in der die Form beim Gebrauch angebracht ist, um den Wärmestrom von der Form zu den Aufnahmen beim Gebrauch zu verringern.

Die Form kann, näher gesagt, an ihrem einen Ende einen umgebenden Kopf aufweisen, wobei der Umfang des Kopfes und der Umfang der Form nahe dem Kopf mit Umgebungsnuten ausgebildet ist, um den Wärmestrom zur Wand der Aufnahme, die die Form beim Gebrauch umgibt, zu verringern.

Nachfolgend werden einige spezielle Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:

Fig. 1 die Ansicht eines Schnitts durch eine erfindungsgemäße Schleudergußform für eine Zylinr derlauffläche ist,

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Fig. 2 eine Endansicht der in Fig. 1 gezeigten

Form ist,
Fig. 3 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 1 ist,

jedoch eine weitere Anordnung zeigt, Fig. 4 eine Endansicht der in Fig. 3 gezeigten

Form ist,
Fig. 5 die Ansicht eines Schnitts durch eine

weitere Form ist, und Fig. 6 eine Endansicht der in Fig. 5 gezeigten

Form ist.

Es wird zunächst auf die Fig. 1 und 2 der Zeichnung Bezug genommen; dort ist eine Gußeisen- oder Stahlform 10 zur Verwendung in einer Schleudergußvorrichtung zum Gießen von Zylinderlaufflächen für Dieselmotoren gezeigt. Die Gußform weist eine zylindrische Wand 11 auf, die eine mittige Bohrung 12 festlegt, innerhalb deren die Zylinderlauffläche gegossen wird. Am einen Ende der Wand 11 befindet sich ein nach außen gekehrter Flansch oder Kopf 13. Die Form 10 ist beim Gebrauch in einer Aufnahme in einer Gußform angebracht, die eine Bohrung aufweist, um die zylindrische Wand 11 aufzunehmen, wobei am offenen Ende der Bohrung eine Ausnehmung vorliegt, in die der Kopf oder der Flansch 13 paßt.

Im Gebrauch wird die Form 10 in der Gußmaschine gedreht, und geschmolzenes Eisen wird in die Form' eingegossen und

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wird an der zylindrischen Wand 12 der Form durch deren Drehung abgelagert. Der Innendurchmesser der Laufbuchse, die in der Form gegossen ist, kühlt verhältnismäßig langsam ab, und dies führt zu einer zufälligen Verteilung des Graphits im Feingefüge, was eine Oberfläche ergibt, die eine gute Verschleiß- und Abnutzungsbeständigkeit ergibt. Um ein "unterkühltes" Graphitgefüge an der Außenfläche des Gußstücks nahe dem Ende, das nahe dem Ende der Zylinderbohrung im Motor angeordnet werden soll, auf ein Minimum zu reduzieren oder zu vermeiden, ist das mit einem Flansch versehene Ende der Form 10 mit mehreren, in engem Abstand angeordneten Sacklöchern 14 ausgebildet, die sich in die Wand der Form hinein parallel zur Formachse erstrecken. Die offenen Enden der Bohrungen sind von einer ringförmigen Endplatte 15 abgedeckt, die in eine Ausnehmung 16 im Ende der Formwand eingelassen ist und durch Stifte 17 befestigt ist. Die Bohrungen 14 können leer sein oder mit einem feuerfesten Material mit niedriger Wärmeleitfähigkeit wie etwa Sand oder Keramikzement gefüllt sein (um die Starrheit der Form wiederherzustellen, wenn dies für notwendig erachtet wird), und die Bohrungen ergeben einen Widerstand gegenüber dem Wärmestrom von der Innenoberfläche der Form nach außen zur Außenoberfläche der Form. Somit wird das Maß des Wärmestroms von der Innenoberfläche der Form aus nach außen verringert, und deshalb wird auch das Maß der Abkühlung der Oberfläche des Gußstücks in diesem Teil

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der Form verringert. Als Ergebnis wird das "unterkühlte" Graphitgefüge, das oben erwähnt ist, vermieden oder auf ein Minimum reduziert.

Fig. 3 zeigt eine Anordnung ähnlich der in Fig. 1, mit der Ausnahme, daß die Vielzahl von Bohrungen 14 ersetzt ist durch eine einzige Ringnut 18.

Fig. 5 und Fig. 6 zeigen eine Alternativanordnung, bei der die Bohrungen 14 weggelassen sind und statt dessen eine ringförmige Nut 19 rund um die Außenfläche des Flansches oder Kopfes 13 der Form und eine ähnliche Ringnut 20 rund um die Außenwand 11 der Form nahe dem Flansch 13 ausgebildet ist. Wenn die Form in der Aufnahme in der Gießvorrichtung angeordnet ist, dann sind Luftspalte zwischen dem Boden der Nuten 19, 20 und der danebenliegenden Umgebungswand der Aufnahme gebildet, wobei derartige Luftspalte den Wärmestrom von der Oberfläche der Form zur Aufnahme hin verringern und hierbei der Grad der Abkühlung in diesem Abschnitt der Form zu dem oben erwähnten Zweck verringern.

Es ist auch möglich, Kombinationen der verschiedenartigen, oben beschriebenen Anordnungen vorzunehmen. Beispielsweise können die Merkmale des Ausführungsbeispiels der Fig. 5 und 6, die den Wärmestrom einschränken, bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 und 2 oder der Fig. 3 und 4 verwendet

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. /12.

werden.

Eine Zylinderlauffläche wurde in einer Form, wie sie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, aus einem Eisen mit der nachfolgenden Zusammensetzung gegossen:

• C Si Mn S P Ni Cr Mo _Cu _Qew __%

3,35 2750 0,7 0,06 0,054 0_r8 0,47 0,28 0,19

Die Gieß temperatur betrug 1250⁰C (1523 K) ,und es wurde eine herkömmliche Formschlichte verwendet. Das sich ergebende zylindrische Gußstück weist einen Außendurchmesser von 127 mm und eine Wandstärke von 20 mm auf.

Es wurde bei einer nachfolgenden mikroskopischen Untersuchung herausgefunden, daß eine merkliche Verbesserung im Graphitgefüge erzielt wurde. Somit stimmte der Graphit bei 4 mm Abstand von dem Gußstück-Außendurchmesser mit dem Typ "A¹; Größe 5 bis 6 gemäß ASTM-A247 überein. Normalerweise gehört der Graphit bei der Verwendung herkömmlicher, massiver Formen dem ASTM-Typ "B", Größe 7 an, mit Anteilen des Typs "D", Größe 7/8 und des Typs "A", Größe 6/7.

Eine weitere Verbesserung des Graphitgefüges kann durch Flamm-oder Plasmaausspritzen ■ der Bohrung oder Innenoberfläche der Form mittels eines Pulvers keramischer Art wie etwa

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Magnesit-/Z irkonpul ver bis zu einer Schichtdicke von 1mm erzielt werden. Die Beschichtung kann mit der Benutzung der Form verschleißen und kann somit durch ein weiteres Aufspritzen ersetzt werden, soweit und wenn notwendig.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

r (089) 988272 988273 988274 983310

Schleudergußform für eine Zylinderlauffläche, mit einer zylindrischen Bohrung, innerhalb deren eine Lauffläche gegossen werden kann, und mit einer umgebenden Wand, die die Bohrung begrenzt und die in einer Aufnahme in einer Gußvorrichtung aufgenommen werden dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (11, 13) eine Einrichtung (14, 18, 20) zum Begrenzen des Wärmestromes durch mindestens einen Teil der Wand (10) längs der axialen Längenerstrekkung der Form (10) aufweist, um den Grad der Abkühlung eines Gußstücks in der Form in diesem Abschnitt der Form zu verringern.

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Telegramme:

BERGSTAPFPATENT München TELEX: 0S24S6O BERG d

Bankkonten: Hypo-Bank München 4410122850 (BLZ 70020011) Swift Code: HYPO DE MM Bayec Vereinsbank München 453100 (BLZ 70020270) Postscheck München 65343-808 (BLZ 70010080)
2. Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Verringern des Wärmestromes durch einen Abschnitt der Axiallänge der Form (10) an mindestens einem Endabschnitt (13) der Form vorgesehen ist.
3. Form nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch mehrere Sacklöcher (14) an einem Axialende hiervon, die sich in die Formwand (11, 13) axial zur Form an Stellen erstrecken, die rund um die Formachse mit Abstand angeordnet sind, um Hohlräume in der Formwand zum Verringern des Wärmestromes durch die Wand zu bilden.
4. Form nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die offenen Enden der Löcher (14) durch eine kreisringförmige Platte (15) abgedeckt sind, die am Ende der Form (13) befestigt ist.
5. Form nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine kreisringförmige Ausnehmung

(18) in einem axialen Ende (13) der Form ausgebildet ist und sich in die Formwand hinein erstreckt, um die Verringerung des Wärmestromes durch die Formwand zu erzielen.

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6. Form nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das offene Ende der Ausnehmung (18) durch eine kreisringförmige Platte (15) abgedeckt ist, die am einen Ende der Formwand befestigt ist.
7. Form nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenoberfläche der Form (10) eine Umgebungsnut oder -nuten (19, 20) rund um den Abschnitt der Form dort aufweist, wo der Grad der Kühlung verringert werden soll, wobei die Nut oder TTuten einen Luftspalt mit der umgebenden Aufnahme bilden, in der die Form beim Gebrauch angebracht ist, um den Wärmestrom von der Form zur Aufnahme zu verringern.
8. Form nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen die Form umgebenden Kopf (13) an ihrem einen Ende, wobei der Umfang des Kopfes und der Umfang der Form nahe
dem Kopf mit Umgebungsnuten (19, 20) ausgebildet ist, um den Wärmestrom zur Wand der Aufnahme, die die Form im Gebrauch umgibt, zu verringern.

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