DE3530163C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Formkern für die Herstellung kom­ plizierter Gußteile mit räumlich gekrümmten Flächen, insbeson­ dere von Leit- und Laufrädern für Strömungsmaschinen mit räum­ lich gekrümmten Schaufeln.

Leit- und Laufräder von Strömungsmaschinen, beispielsweise Pumpen, werden zu einem Großteil gegossen. Zur Herstellung komplizierter Gußteile im Sandgußverfahren wird vielfach das Formmaskenverfahren nach Croning angewandt. Hiervon wird auch bei der Herstellung gegossener Leit- und Laufräder Gebrauch gemacht. Der dafür verwendete Kern muß jedoch notwendiger­ weise aus mehreren Segmenten sorgfältig zusammengesetzt werden. Die Anzahl der Segmente entspricht der Anzahl der Schaufeln eines Lauf- oder Leitrades. Das Zusammensetzen des Formkerns aus mehreren Einzelteilen ist sehr arbeits- und damit kosten­ intensiv.

Deshalb wird vielfach versucht, einen einteiligen Kern herzu­ stellen. Zu seiner Fertigung werden die Schaufeln der Strö­ mungsmaschine als Hilfswerkzeuge zur Bildung der Hohlräume im Kern verwendet. Sie müssen nach der Verdichtung des Form­ werkstoffes aus diesem herausgezogen werden. Eine Beschädigung der Schaufelkontur, insbesondere bei räumlich gekrümmten Schau­ feln ist hierdurch kaum zu vermeiden. Dadurch ist die Be­ rechnung und Ausbildung räumlich gekrümmter Schaufeln Beschrän­ kungen unterworfen. Das Fertigprodukt ist durch den Kompromiß mit den Fertigungsmöglichkeiten bestimmt. Die Genauigkeit der Herstellung hängt sehr von der Geschicklichkeit des Kernmachers ab.

Abweichend von den vorgenannten Herstellungsmöglichkeiten wäre auch das Wachsausschmelzverfahren für die Fertigung anwendbar. Es ist jedoch sehr aufwendig und deshalb nur für die Einzelfer­ tigung geeignet. Eine Anwendung für die Herstellung beispiels­ weise von Leit- und Laufrädern ist deshalb ausgeschlossen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Formkern nach dem eingangs zitierten Gattungsbegriff so zu gestalten, daß seine Herstellung sehr vereinfacht wird und gleichzeitig eine hohe Maßgenauigkeit erreichbar ist.

Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich dadurch aus, daß der Kern aus zwei ineinanderfügbaren Teilen mit axial gerichteten Teilungsflächen besteht. Vorzugsweise sind die Teilungsflächen hierbei konisch ausgebildet und können zusätzliche Führungsna­ sen zur Fixierung der beiden Kernteile zueinander aufweisen. Zur Herstellung eines erfindungsgemäß gestalteten Formkerns dienen zwei Kernkästen, in welchen fest angeordnete Schaufel­ teile vorgesehen sind. In jedem der beiden Kernkästen wird eine Hälfte des Kerns hergestellt. Die Kernteile werden in der Form selbst ausgehärtet und erhalten dadurch eine sehr hohe Maßge­ nauigkeit. Maßveränderungen durch das Herausziehen von Schaufel­ teilen oder Teilungsfehler, wie bei üblichen Segmentkernen sowie Beschädigungen, wie sie bei den heutigen Kernherstellungen auftreten können, ob beim Transport oder beim Trocknen im Ofen, scheiden vollkommen aus. Die Ausbildungen der Schaufel­ formen sind durch keine Herstellungskompromisse eingeschränkt. Die Genauigkeit der Fertigung ist von der Geschicklichkeit des jeweiligen Kernmachers unabhängig. Da die Kerneinrichtung kei­ nerlei lose Teile aufweist, ist der Mechanisierungsgrad sehr einfach und wirtschaftlich. Der Kern kann sowohl manuell als auch rationell vollautomatisch hergestellt werden. Durch die Konizität der Teilungsflächen werden die Kernteile zueinander genau zentriert. Gegebenenfalls kann dies durch zusätzliche geeignete Führungseinrichtungen, beispielsweise Führungsnasen, unterstützt werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungs­ gemäß gestalteten Formkerns dargestellt und nachstehend erläu­ tert. Es zeigt

Fig. 1 einen Formkern mit abgehobenen Oberteil in schaubild­ licher Darstellung,

Fig. 2 die Seitenansicht eines Kerns mit ineinandergefügten Kernhälften,

Fig. 3 einen Axialschnitt durch die Kerndarstellung gemäß Fig. 2,

Fig. 4 die Darstellung gemäß Fig. 3, jedoch mit ausgefüllten Schaufelräumen,

Fig. 5 eine Darstellung gemäß Fig. 3 und 4, jedoch mit einem auf der rechten Bildhälfte berücksichtigten Schaufelraum und

Fig. 6 das mit Hilfe des Kerns gemäß Fig. 1 bis 4 her­ stellbare Laufrad einer Strömungsmaschine.

Der in eine Gießform für das Laufrad einer Strömungsmaschine mit vier Laufrädern einsetzbare Formkern 1 besteht aus einem Oberteil 1 a und einem Unterteil 1 b. Beide Teile werden in axialer Richtung ineinandergefügt. Mit den Teilungsflächen 2 und 3 liegen die beiden Kernhälften aneinander. Innerhalb des Kerns sind Hohlräume 4 für die Schaufelbildung angeordnet. Die­ se Schaufelräume werden getrennt für jeden Kernteil bei der Fertigung in getrennten Kernkästen ausgebildet. Jedes Kernteil enthält also jeweils nur einen Schaufelraumteil, welche nach dem Zusammenfügen der Kernteile miteinander vereinigt werden.

Die Teilungsflächen 2, 3 sind axial gerichtet, so daß ein In­ einanderfügen der beiden Kernteile in Richtung der Pfeile 5 ohne Schwierigkeiten möglich ist.

Zur besseren Zentrierung sind die aneinanderliegenden Teilungs­ flächen 2 bzw. 3 konisch ausgeführt. In Verbindung mit der räumlichen Krümmung der Teilungsflächen zwischen den Schaufel­ räumen wird eine gute Zentrierung beim Ineinanderfügen der Kernteile erreicht. Zusätzlich ist bei dem gezeigten Beisiel eine Führungsnase 6 am unteren Kernteil 1 b vorgesehen, welche in eine Führungsnut 7 des oberen Kernteils 1 a greift.

Die saugseitigen Schaufelflächen der Schaufelräume 4 sind mit 4 a und die druckseitigen Schaufelflächen mit 4 b bezeichnet. In den Fig. 3 bis 5 sind außerdem die Hohlräume 8 und 9 zur Bildung der Laufradnabe erkennbar. Die waagerechte Schraffie­ rung des Hohlraumes 8 befindet sich dabei im Kernoberteil 1 a, der Hohlraum 9 im Kernunterteil 1 b.

Claims (4)

1. Formkern für die Herstellung komplizierter Gußteile mit räumlich gekrümmten Flächen, insbesondere von Leit- und Laufrädern für Strömungsmaschinen mit räumlich gekrümmten Schaufeln, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (1) aus zwei ineinanderfügbaren Teilen (1 a,1 b) mit axial gerich­ teten Teilungsflächen (2, 3) besteht.

2. Formkern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilungsflächen (1 a, 1 b) konisch ausgebildet sind.

3. Formkern nach den Ansprüchen 1 und/oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kernhälften (1 a, 1 b) durch zusätzliche Führungsnasen (6) fixiert sind.

4. Werkzeug zur Herstellung eines Formkerns nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei Kernkästen mit fest darin angeord­ neten Schaufelteilen.