DE4201278A1 - Mould core support and mould for hollow cast bodies - esp. cam shafts, comprises pin with anchoring section, cast-in section with collar and core support element - Google Patents
Mould core support and mould for hollow cast bodies - esp. cam shafts, comprises pin with anchoring section, cast-in section with collar and core support elementInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Stütze zur Lagestabilisierung von Gießkernen bei der Herstellung von hohl gegossenen Formkörpern, insbesondere von Nockenwellen, umfassend einen Schaft.The invention relates to a support for stabilizing the position of casting cores in the manufacture of hollow cast Shaped bodies, in particular of camshafts, comprising a shaft.
Ferner betrifft die Erfindung eine Gießform für hohl zu gießende Formkörper, insbesondere Nockenwellen, umfassend eine Außenform mit einem Unterteil und einem Oberteil und einen innerhalb der Außenform in einem Formraum derselben angeordneten Gießkern.The invention further relates to a mold for hollow casting moldings, in particular camshafts, comprising an outer shape with a lower part and an upper part and one inside the outer mold in a mold space of the same arranged casting core.
Beim Herstellen von Gießformen für hohl zu gießende Form körper besteht stets das Problem, den Gießkern zu der Außenform in einer definierten Lage zu stabilisieren.When making molds for hollow molds body is always the problem of the casting core to the Stabilize the outer shape in a defined position.
Es ist beispielsweise bei sich durch den gesamten Formraum erstreckenden Gießkernen bekannt, diese an der Außenform im Bereich ihrer Enden über sogenannte Kernlager zu fixieren. Diese Fixierung ist in vielen Fällen jedoch nicht ausreichend. Beispielsweise besteht die Möglichkeit, daß der Kern nicht ausreichend geradegerichtet vorge fertigt ist. Ferner kann der Kern aufgrund seines Eigen gewichtes durchhängen. Schließlich besteht die Möglichkeit, daß der Gießkern sich über seine Länge inner halb des Formraums aufgrund der beim Gießvorgang auf diesen wirkenden Auftriebskräfte deformiert, beispiels weise nach oben verbiegt.It is for example through the entire mold space extending casting cores known, this on the outer shape in the area of their ends via so-called core bearings fix. This fixation is, however, in many cases unsatisfactory. For example, there is the possibility that the core is not adequately straightened is finished. Furthermore, the core can due to its own sagging weight. Finally, there is Possibility that the casting core is internal over its length half of the mold space due to the casting process deformed this acting buoyancy forces, for example bent wisely upwards.
In all diesen Fällen ist es erforderlich, daß der Gießkern im Formraum über Hilfsmittel eine zusätzliche Ausrichtung erfährt.In all of these cases, it is necessary that the casting core an additional alignment in the molding space using tools experiences.
Darüberhinaus besteht in all den Fällen, in denen sich der Gießkern nicht durch den gesamten Formraum hindurcher streckt, sondern beispielsweise mit einem freien Ende in dem Formraum endet, ebenfalls das Problem, diesen Gießkern mit seinem freien Ende in einer definierten Lage zu halten. Es ist zwar bekannt, diesen Gießkern an einem Ende in der Außenform festzulegen, eine Festlegung des freien Endes ist jedoch mit Problemen verbunden.Furthermore, there is in all cases in which the Casting core not through the entire mold space stretches, but for example with a free end in the mold space, the problem also ends, this casting core with its free end in a defined position hold. While it is known this casting core at one end to define in the external form, a definition of the free In the end, however, there are problems.
Zur Lagestabilisierung des Gießkerns ist es ferner be kannt, 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 ange ordnet sind, werden diese erst gegen Ende des Gießvorgangs von dem flüssigen und bereits teilweise erkalteten Eisen umgeben, so daß sich bezüglich der Einbindung des Schaftes durch Anschmelzen in das Formteil Probleme ergeben. Bei spielsweise entstehen im Bereich des eingießbaren Ab schnitts der Stütze Gasbläschen und Verunreinigungen, im besonderen Schlacke, die im fertigen Gußstück zu Lunkern und Undichtigkeiten führen. To stabilize the position of the casting core, it is also be knows to provide so-called supports with their shaft in the outer shape, can be anchored. These supports point for example, a cylindrical shaft and an am End of the shaft arranged head end with which the Support the casting core. If such supports with vertical alignment in the upper part of the outer shape are ordered, they are only towards the end of the casting process of the liquid and already partially cooled iron surrounded so that regarding the integration of the shaft problems by melting into the molded part. At for example arise in the area of pourable Ab section of the support gas bubbles and impurities, in special slag that blow holes in the finished casting and cause leaks.
Darüberhinaus erfolgt vielfach keine ausreichend gute und über den gesamten Umfang der Stütze herumlaufende Ein schweißung derselben in das Formteil, so daß das Schrumpfen des Gußes in dem gegossenen Formteil im Bereich des eingegossenen Abschnitts der Stütze zu einem Verschluß des Formschlusses führt oder gar zu einem Lösen des ein gegossenen Abschnitts der Stütze, welcher dann völlig herausfällt und einen Durchbruch durch das Formteil zur Folge hat.In addition, there is often not a sufficiently good and A running around the entire circumference of the support welding the same in the molded part, so that the Shrinkage of the cast in the molded part in the area the cast section of the support to a closure of the form fit leads or even to a loosening of the cast section of the prop, which is then completely falls out and a breakthrough through the molded part Consequence.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Stütze und eine Gießform der gattungsgemäßen Art derart zu verbessern, daß Probleme im Bereich des eingegossenen Ab schnitts der Stütze vermieden werden können.The invention is therefore based on the object Support and a casting mold of the generic type in this way improve that problems in the area of poured Ab section of the support can be avoided.
Diese Aufgabe wird bei einer Stütze der eingangs beschrie benen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schaft einen Verankerungsabschnitt, mit welchem er in einer Außenform verankerbar ist, einen sich an dem Verankerungs abschnitt anschließenden Eingießabschnitt und ein an einem dem Verankerungsabschnitt gegenüberliegenden Ende des Ein gießabschnitts angeordnetes Halteelement für den Gießkern aufweist und daß der Eingießabschnitt ein sich quer zu einer Längsrichtung des Schafts erstreckendes Eingieß element trägt.This task is described with a support of the beginning benen type solved according to the invention in that the shaft an anchoring section, with which he in a External shape is anchored to the anchor section subsequent pouring section and one at a the anchoring section opposite end of the one pouring section arranged holding element for the casting core and that the pouring section a transversely pouring extending in a longitudinal direction of the shaft element carries.
Die erfindungsgemäße Lösung mit dem erfindungsgemäßen Eingießelement verhindert, daß sich der eingegossene Ab schnitt der Stütze in dem hergestellten Formteil nicht ausreichend verbindet oder gar löst und zu den vorstehend beschriebenen Problemen führt. The inventive solution with the inventive Pouring element prevents the poured Ab the support did not cut in the molded part sufficiently connects or dissolves and to the above problems described leads.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn das Eingießele ment einen dünn auslaufenden Außenrand aufweist. Mittels dieses dünn auslaufenden Außenrandes wird auf jeden Fall eine ausreichend gute Verschweißung zwischen dem Eingieß element und dem Formteil hergestellt, da der dünn auslau fende Außenrand auf jeden Fall von dem diesen umgebenden Gußeisen ausreichend stark angeschmolzen wird, so daß sich eine Verschweißung im Bereich dieses Außenrandes ergibt, und folglich einerseits das Eingießelement in dem ent stehenden Formteil fest gehalten ist und andererseits keinerlei durch das Formteil hindurchgehende Bildung von Kanälen auftreten kann.It is particularly advantageous if the pouring ment has a thinly tapering outer edge. Means this thinly tapering outer edge will definitely a sufficiently good weld between the pouring element and the molded part, because the thin finish outer edge of the surrounding area Cast iron is melted sufficiently strong that there is a weld in the area of this outer edge, and consequently on the one hand the pouring element in the ent standing molding is held firmly and on the other hand no formation of through the molded part Channels can occur.
Das Eingießelement kann die unterschiedlichsten Formen aufweisen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Eingieß element tellerförmig ausgebildet ist.The pouring element can have a wide variety of shapes exhibit. It is particularly advantageous if the pouring element is plate-shaped.
Alternativ dazu ist es vorteilhaft, wenn das Eingießele ment einen nach außen spitz zulaufenden Kragen aufweist.Alternatively, it is advantageous if the pouring ment has a tapered collar.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Eingießelement sich quer zur Längsrichtung des Schafts über mindestens eine dem Radius des Schaftes entsprechende Distanz erstreckt, so daß das Eingießelement sich weit genug in das Formteil hineinerstreckt, um mit ausreichender Güte in dieses ein geschweißt zu werden.It when the pouring element itself is particularly advantageous across the longitudinal direction of the shaft over at least one distance corresponding to the radius of the shaft, so that the pouring element extends far enough into the molded part stretched in with sufficient goodness in this one to be welded.
Um allerdings das Formteil nicht zu stark zu schwächen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Eingießelement sich quer zur Längsrichtung des Schafts maximal bis zu einem doppelten Radius des Schafts über diesen hinaus er streckt. However, in order not to weaken the molded part too much it turned out to be advantageous if the pouring element transverse to the longitudinal direction of the shaft up to a double radius of the shaft beyond this stretches.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß das Eingießelement ungefähr mittig des Eingießabschnitts angeordnet ist.A particularly advantageous embodiment provides that the pouring element approximately in the middle of the pouring section is arranged.
In vielen Fällen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn das Eingießelement ungefähr 2 bis 5 mm von dem Halteele ment entfernt angeordnet ist.In many cases it has proven useful if the pouring element about 2 to 5 mm from the holding element ment is arranged away.
Das Halteelement kann in unterschiedlichster Art und Weise ausgebildet sein. Beispielsweise wäre es möglich, das Halteelement in Form eines Kopfes auf der Stütze auszu bilden. Eine besonders kostengünstige Lösung sieht vor, daß das Halteelement durch eine Auflagefläche für den Gießkern gebildet ist.The holding element can be in many different ways be trained. For example, it would be possible Holding element in the form of a head on the support form. A particularly inexpensive solution provides that the holding element by a support surface for the Pouring core is formed.
Besonders einfach läßt sich die Auflagefläche dann ge stalten, wenn diese durch eine Stirnfläche des Schafts gebildet ist.The contact surface can then be particularly simple if this passes through an end face of the shaft is formed.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird ferner durch eine Gieß form für hohl zu gießende Formkörper, insbesondere Nocken wellen, umfassend eine Außenform mit einem Unterteil und einem Oberteil und einen innerhalb der Außenform im Form raum angeordneten Gießkern erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Gießkern mit einer Stütze entsprechend den Merk malen der vorstehend beschriebenen Ausführungen in einem mittigen Bereich abgestützt ist.The object of the invention is further achieved by a casting mold for hollow molded articles, in particular cams waves, comprising an outer shape with a lower part and an upper part and one inside the outer form in the form according to the invention, that the casting core with a support according to the Merk paint the designs described above in one central area is supported.
Die Stütze kann dabei im Ober- oder Unterteil angeordnet sein. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Stütze in dem Oberteil angeordnet ist. The support can be arranged in the upper or lower part be. It is particularly advantageous if the support is arranged in the upper part.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß die Stütze mit der Längsrichtung des Schaftes ungefähr vertikal ausgerichtet ist.Another advantageous embodiment provides that the support with the longitudinal direction of the shaft approximately is aligned vertically.
Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Stütze aus einem niedriggekohlten Eisenwerkstoff hergestellt.The support according to the invention is preferably made of one low-carbon iron material.
Um eine gute Einbindung des einzugießenden Abschnitts der Stütze zu erreichen, ist vorteilhafterweise die Stütze verzinnt.To ensure good integration of the section to be poured in Reaching support is advantageously the support tinned.
Darüberhinaus wird die erfindungsgemäße Aufgabe ferner bei einer Stütze der eingangs beschriebenen Art erfindungsge mäß dadurch gelöst, daß der Schaft einen Verankerungsab schnitt, mit welchem er in einer Außenform verankerbar ist, ein sich an den Verankerungsabschnitt anschließenden Eingießabschnitt und einen sich an den Eingießabschnitt anschließenden und in dem Gießkern verankerbaren Halteab schnitt aufweist und daß dieser Halteabschnitt ein sich quer zur Längsrichtung des Schafts erstreckendes und diesen in Längsrichtung des Schafts im Gießkern unver schieblich festlegendes Halteelement aufweist.In addition, the object of the invention is also at a prop of the type described in the beginning moderately solved in that the shaft has an anchoring section cut with which it can be anchored in an outer shape is one adjoining the anchoring section Pouring section and one to the pouring section subsequent holdings that can be anchored in the casting core has cut and that this holding section extending transversely to the longitudinal direction of the shaft and this in the longitudinal direction of the shaft in the casting core has slidably fixing holding element.
Sei dieser erfindungsgemäßen Lösung ist im Gegensatz zur vorher beschriebenen Lösung eine Verankerung der Stütze in dem Gießkern durch ein Halteelement vorgesehen, so daß dadurch der Gießkern in vorteilhafter Weise definiert zur Außenform fixierbar ist. Insbesondere dient die Stütze in diesem Fall zusätzlich als Einlegehilfe. This solution according to the invention is in contrast to solution previously described anchoring the support in the casting core provided by a holding element, so that thereby the casting core is advantageously defined for External shape is fixable. In particular, the support in in this case also as an insert.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn das Halteelement scheibenförmig ausgebildet ist.It is particularly advantageous if the holding element is disc-shaped.
Zweckmäßigerweise erstreckt sich das scheibenförmige Halteelement in einer im wesentlichen parallel zur Längs richtung des Schafts verlaufenden Ebene.The disk-shaped expediently extends Holding element in a substantially parallel to the longitudinal direction of the shaft-extending plane.
Ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel sieht vor, daß das Halteelement eine Öffnung aufweist, durch welche ein Entgasungskanal des Gießkerns hindurchführbar ist. Damit ist der Entgasungskanal im Gießkern in einfacher Art und Weise führbar und andererseits das Halteelement bei der Herstellung des Gießkerns in vorteilhafter Weise rela tiv zum Gießkern ausrichtbar.A particularly advantageous embodiment provides that the holding element has an opening through which a degassing channel of the casting core can be passed through. This makes the degassing channel in the casting core simple and feasible and on the other hand, the holding element the production of the casting core in an advantageous manner rela can be aligned to the casting core.
Eine weitere vorteilhafte Variante der erfindungsgemäßen Lösung sieht vor, daß das Halteelement durch eine schrau benförmige Wicklung des den Schaft bildenden Drahtmate rials gebildet ist.Another advantageous variant of the invention Solution provides that the holding element by a screw ben-shaped winding of the wire mat forming the shaft rials is formed.
Ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel sieht vor, daß die Stütze zwei Verankerungsabschnitte und zwei Ein gießabschnitte aufweist und daß zwischen den Eingießab schnitten der Halteabschnitt angeordnet ist. Dieses vor teilhafte Ausführungsbeispiel ermöglicht somit eine Fest legung des Gießkerns in zwei Richtungen, die wesentlich stabiler ist.A particularly advantageous embodiment provides that the support two anchoring sections and two one has casting sections and that between the pouring cut the holding section is arranged. This before partial embodiment thus enables a festival laying the casting core in two directions, the essential is more stable.
Günstig ist es hierbei, wenn jeweils ein Verankerungsab schnitt und ein daran sich anschließender Eingießabschnitt auf gegenüberliegenden Seiten des Halteabschnitts angeordnet sind, so daß sich beide auch auf gegenüberliegenden Seiten des Gießkerns aus über diesen hinaus erstrecken.It is advantageous if there is an anchoring section cut and a subsequent pouring section on opposite sides of the Holding section are arranged so that both are on opposite sides of the casting core from over extend this.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht zweck mäßigerweise vor, daß jeweils ein Verankerungsabschnitt und ein Gießabschnitt sich in einer Längsrichtung er strecken, die parallel zur Längsrichtung des anderen Ver ankerungsabschnitts und des sich an diesen anschließenden anderen Eingießabschnitts ausgerichtet sind.Another advantageous embodiment sees its purpose moderately before that each anchoring section and a pouring portion extends in a longitudinal direction stretch parallel to the longitudinal direction of the other ver anchor section and the adjoining it other pouring section are aligned.
Darüberhinaus wird die erfindungsgemäße Aufgabe bei einer Stütze der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß da durch gelöst, daß der Schaft einen Verankerungsabschnitt, mit welchem er in einer Außenform verankerbar ist, und einen sich an den Verankerungsabschnitt anschließenden Eingießabschnitt aufweist und daß an den Eingießabschnitt ein eingießbarer Tragabschnitt für den Gießkern angeformt ist, welcher den Gießkern über einen Umfangsabschnitt untergreift.In addition, the object of the invention in a Support of the type described above according to the invention by loosening that the shaft has an anchoring section, with which it can be anchored in an outer shape, and one adjoining the anchoring section Has pouring section and that to the pouring section a castable support section for the casting core is formed which is the casting core over a peripheral portion reaches under.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Gießkern nicht durch den in diesen eindringende Stütze fixiert, sondern durch den Tragabschnitt, welcher den Gießkern umgreift, vorzugsweise untergreift.In this embodiment, the mold core is not fixed by the penetrating into it, but through the support section, which surrounds the casting core, preferably reaches under.
Dadurch läßt sich der Gießkern einfach, nämlich ohne die erforderliche Einbettung der Stütze, herstellen anderer seits aber ausreichend präzise in der Außenform mittels der erfindungsgemäßen Stütze fixieren. This makes the casting core easy, namely without the necessary embedding of the support, manufacture others but on the other hand sufficiently precise in the external shape fix the support according to the invention.
Vorteilhafterweise ist vorgesehen, daß der Tragabschnitt den Gießkern ungefähr über den halben Umfang umgreift.It is advantageously provided that the support section encompasses the casting core about half the circumference.
Besonders zweckmäßig ist es bei diesem Ausführungsbei spiel, wenn die Stütze zwei Verankerungsabschnitte und zwei sich daran anschließende Eingießabschnitte aufweist, die beiderseits des Tragabschnitts angeordnet sind, so daß der Tragabschnitt mittig zwischen beiden fixiert ist.It is particularly useful in this embodiment play if the support has two anchoring sections and has two adjoining pouring sections, which are arranged on both sides of the support section, so that the support section is fixed midway between the two.
Besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn sich jeweils ein Verankerungsabschnitt an ein sich daran anschließender Eingießabschnitt in entgegengesetzte Richtungen erstrecken.It has proven to be particularly useful if one anchoring section each to itself subsequent pouring section into opposite Directions.
Günstigerweise ist dabei vorgesehen, daß jeweils ein Ver ankerungsabschnitt und ein sich daran anschließender Ein gießabschnitt mit ihrer Längsrichtung parallel zur Längs richtung des jeweils anderen Verankerungsabschnitts mit dem sich daran anschließenden Eingießabschnitt liegen.Conveniently, it is provided that a Ver anchor section and an adjoining one pouring section with its longitudinal direction parallel to the longitudinal direction of the other anchoring section the subsequent pouring section.
Um die erfindungsgemäßen Stützen besonders vorteilhaft positionieren zu können, ist vorgesehen, daß mindestens ein Verankerungsabschnitt ein sich quer zu seiner Längs richtung erstreckendes Positionierelement aufweist, welches die Möglichkeit schafft, den Verankerungsabschnitt relativ zur Außenform definiert dadurch zu positionieren, daß dieses Positionierelement in eine entsprechend ge formte Ausnehmung eingreift und somit den Verankerungsab schnitt formschlüssig fixiert. To the supports according to the invention particularly advantageous to be able to position, it is provided that at least an anchoring section a transversely to its longitudinal has direction-extending positioning element, which creates the possibility of the anchoring section to position relative to the outer shape that this positioning element in a corresponding ge formed recess engages and thus the anchorage cut positively fixed.
Im einfachsten Fall ist dabei vorgesehen, daß das Posi tionierelement durch eine quer zur Längsrichtung des Ver ankerungsabschnitts verlaufende Umbiegung des den Schaft bildenden Drahtmaterials gebildet ist.In the simplest case, it is provided that the Posi tionierelement by a transverse to the longitudinal direction of the Ver anchoring section extending bend of the shaft forming wire material is formed.
Die vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Stützen sind ebenfalls vorzugsweise aus einem niedriggekohlten Eisenwerkstoff hergestellt.The supports according to the invention described above are also preferably from a low-carbon Made of iron material.
Darüberhinaus ist zur vorteilhaften Einbindung der Stützen in das Gußgefüge vorgesehen, daß diese vorzugsweise ver zinnt oder verkupfert sind.In addition, the supports are advantageously integrated provided in the casting structure that these preferably ver pewter or copper-plated.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird darüberhinaus durch eine Gießform zur Herstellung von hohl gegossenen Formkörpern, umfassend eine Außenform mit einem Oberteil und einem Unterteil und einen im Formraum der Außenform angeordneten Gießkern erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Gießkern mittels einer Stütze gehalten ist, die entsprechend einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet ist.The object of the invention is also by a Casting mold for the production of hollow molded articles, comprising an outer shape with a top and a Lower part and one arranged in the mold space of the outer mold Casting core solved according to the invention in that the casting core is held by means of a support which corresponds to a of the embodiments described above is.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn der Verankerungs abschnitt nahe oder in einer Teilungsebene der Außenform liegt, da sich in diesem Fall der Verankerungsabschnitt relativ einfach in ein Oberteil oder ein Unterteil der Außenform einlegen läßt.It is particularly advantageous if the anchoring section near or in a parting plane of the outer shape lies because in this case the anchoring section relatively easy in an upper or a lower part of the Outer shape.
Darüberhinaus ist es ferner vorteilhaft, wenn der Eingieß abschnitt nahe oder in einer Teilungsebene der Außenform liegt, so daß sich dadurch der Formkörper nach dem Gießen einfach bearbeiten, insbesondere verputzen, läßt. In addition, it is also advantageous if the pouring section near or in a parting plane of the outer shape lies, so that the molded body after casting easy to edit, especially plastering, leaves.
Besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn das Ober teil und das Unterteil im wesentlichen symmetrisch zur Teilungsebene angeordnete Aufnahmen für den Verankerungs abschnitt aufweisen, in welche dieser einlegbar ist.It has proven particularly advantageous if the waiter part and the lower part essentially symmetrical to Dividing plane arranged recordings for the anchoring have section in which this can be inserted.
Der Vorteil der Anordnung der Eingießabschnitte nahe oder in der Teilungsebene ist insbesondere auch darin zu sehen, daß diese Eingießabschnitte gut in den Formkörper ein schweißbar sind, da sie bereits während des Gießprozesses, ungefähr nach Ablauf der Hälfte der Füllzeit, von dem flüssigen Eisen umgeben und damit in ausreichendem Umfang angeschmolzen werden.The advantage of arranging the pouring sections near or in the divisional level, it can also be seen in particular that these pouring sections fit well into the molded body are weldable, since they are already in the casting process, approximately after half the fill time from which surrounded by liquid iron and therefore to a sufficient extent be melted.
Weitere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele.Further features and advantages of the solution according to the invention are the subject of the following description and the graphic representation of some embodiments.
In der Zeichnung zeigen:The drawing shows:
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Gießform parallel zu einer Längsrichtung eines ersten Ausfüh rungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Stütze; Fig. 1 shows a cross section through a mold to a longitudinal direction of a first example exporting approximately parallel a support according to the invention;
Fig. 2 einen Querschnitt ähnlich Fig. 1 durch ein zweites Ausführungsbeispiel längs Linie 2-2 in Fig. 3; FIG. 2 shows a cross section similar to FIG. 1 through a second exemplary embodiment along line 2-2 in FIG. 3;
Fig. 3 einen Längsschnitt längs Linie 3-3 in Fig. 2; Fig. 3 is a longitudinal section along line 3-3 in Fig. 2;
Fig. 4 einen Querschnitt ähnlich Fig. 2 durch ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungs gemäßen Gießform und Fig. 4 shows a cross section similar to FIG. 2 through a third embodiment of a mold according to the Invention and
Fig. 5 einen Querschnitt ähnlich Fig. 2 durch ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungs gemäßen Gießform.A mold FIG. 5 is a cross section similar to FIG. 2 by a fourth embodiment according to the Invention.
Ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Gießform 10 mit einer erfindungsgemäßen Stütze 12 ist in Fig. 1 dargestellt.A first exemplary embodiment of a casting mold 10 according to the invention with a support 12 according to the invention is shown in FIG. 1.
Die Gießform 10 umfaßt ein Unterteil 14 und ein Oberteil 16, die durch eine Teilungsebene 18 voneinander getrennt sind und gemeinsam eine Außenform bilden, d. h. im zusam mengesetzten Zustand der Gießform sich in der Teilungs ebene 18 berühren. Sowohl im Unterteil 14 als auch in dem Oberteil 16 ist jeweils ein den herzustellenden Formkörper festlegender Formraum 20 bzw. 22 vorgesehen. Um einen hohl gegossenen Formkörper herzustellen ist, ferner noch in dem Formraum 20, 22 ein Gießkern 24 angeordnet, der sich in einer Längsrichtung 25 erstreckt und beispielsweise mit seinen beiden Enden an der Außenform (14, 16) fixiert ist.The mold 10 comprises a lower part 14 and an upper part 16 which are separated by a dividing plane 18 from each other and together form an outer shape, ie in the mounted state amount together of the casting mold in the division plane 18 contact. Both in the lower part 14 and in the upper part 16 a molding space 20 or 22 is provided which defines the molded body to be produced. In order to produce a hollow molded body, a casting core 24 is also arranged in the mold space 20 , 22 and extends in a longitudinal direction 25 and is fixed, for example, with its two ends to the outer mold ( 14 , 16 ).
Zur Abstützung des Gießkerns 24 in einem mittigen Bereich ist die Stütze 12 vorgesehen. Diese umfaßt einen Veran kerungsabschnitt 26, welcher in einem Kanal 28 im Oberteil 16 gehalten ist und sich mit seiner Längsrichtung 30 vorzugsweise senkrecht zur Teilungsebene 18 erstreckt. The support 12 is provided to support the casting core 24 in a central region. This comprises an anchoring section 26 , which is held in a channel 28 in the upper part 16 and extends with its longitudinal direction 30 preferably perpendicular to the division plane 18 .
Dieser Verankerungsabschnitt 26 ist an seinem in dem Ober teil 16 liegenden Ende mit einer Spitze 32 versehen, so daß dieser Verankerungsabschnitt 26 wie ein Nagel in das Oberteil 16 einschlagbar ist.This anchoring section 26 is provided at its end in the upper part 16 with a tip 32 , so that this anchoring section 26 can be driven into the upper part 16 like a nail.
An den Verankerungsabschnitt 26 schließt sich ein Eingieß abschnitt 34 an, welcher in den Formraum 22 hineinragt und sich bis zum Gießkern 24 erstreckt.At the anchoring section 26 , a pouring section 34 follows, which projects into the mold space 22 and extends to the casting core 24 .
Dieser Eingießabschnitt 34 trägt an seiner dem Veranke rungsabschnitt 26 gegenüberliegenden Seite eine Auflage fläche 36, mit welcher der Gießkern 24 abstützbar ist. Diese Auflagefläche 36 wird dabei gebildet durch eine stirnseitige Fläche eines Schaftes 38, welcher von dem Verankerungsabschnitt 26 und dem sich in dessen Längsrich tung 30 anschließenden Eingießabschnitt 34 gebildet ist und vorzugsweise einen konstanten Durchmesser aufweist.This pouring section 34 carries on its anchoring section 26 opposite side a support surface 36 with which the casting core 24 can be supported. This bearing surface 36 is formed by an end face of a shaft 38 which is formed by the anchoring section 26 and the in the longitudinal direction 30 adjoining pouring section 34 and preferably has a constant diameter.
Der Eingießabschnitt 34 ist seinerseits mit einem teller förmig sich quer zur Längsrichtung 30 erstreckenden Ein gießelement 40 versehen, welches in der Längsrichtung 30 des Schaftes 38 sehr dünn ausgeführt ist, zum Gießkern 24 hin kegelförmig ausgebildet ist und einen vorzugsweise spitz zulaufenden Außenrand 42 aufweist, welcher um das gesamte Eingießelement 40 herumläuft.The pouring section 34 is in turn provided with a plate-shaped extending transversely to the longitudinal direction 30 a pouring element 40 , which is made very thin in the longitudinal direction 30 of the shaft 38 , is conical to the casting core 24 and has a preferably tapered outer edge 42 , which runs around the entire pouring element 40 .
Vorzugsweise ist bei der Herstellung beispielsweise einer Nockenwelle als hohl gegossenem Formkörper die Stütze 12 dabei in einem Schaftabschnitt des Formkörpers angeordnet und somit außerhalb eines Nockenabschnitts oder eines Lagerabschnitts. Es ist aber auch möglich, die Stütze 12 in einem Lagerabschnitt anzuordnen. In the production of, for example, a camshaft as a hollow cast molded body, the support 12 is preferably arranged in a shaft section of the molded body and thus outside of a cam section or a bearing section. However, it is also possible to arrange the support 12 in a bearing section.
Beim Füllen der Gießform 10 wird nun zunächst der Formraum 20 gefüllt und von diesem steigt das flüssige Eisen in den Formraum 22 auf. Während dieses Befüllens erfährt der Gießkern 24 eine vertikal nach oben und somit senkrecht zur Teilungsebene 18 gerichtete Kraft, die durch die Stütze 12 abgefangen wird, die mit der Auflagefläche 36 den Gießkern 24 in seiner ursprünglichen Position hält.When the casting mold 10 is filled, the mold space 20 is first filled and from this the liquid iron rises into the mold space 22 . During this filling, the casting core 24 experiences a force directed vertically upwards and thus perpendicular to the parting plane 18 , which is intercepted by the support 12 , which holds the casting core 24 in its original position with the support surface 36 .
Am Ende des Gießvorgangs umschließt dann das flüssige Eisen den Eingießabschnitt 34 der Stütze 12 und führt zu einem Anschmelzen des Eingießelements 40 zumindest im Bereich seines spitz zulaufenden Außenrandes, so daß das Eingießelement 40 zumindest voll im Bereich des Außen randes 42 und über seinen ganzen Umfang in dem zu gießenden Formkörper fest eingeschmolzen ist.At the end of the pouring process, the liquid iron then surrounds the pouring section 34 of the support 12 and leads to a melting of the pouring element 40 at least in the region of its tapering outer edge, so that the pouring element 40 is at least fully in the region of the outer edge 42 and over its entire circumference the molded body to be cast is firmly melted.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel einer erfindungsge mäßen Gießform 50 mit einer erfindungsgemäßen Stütze 52, dargestellt in Fig. 2 und 3, ist die Gießform ebenfalls aus einem Unterteil 54 und einem Oberteil 56 aufgebaut, welche sich in einer Teilungsebene 58 berühren. Das Unter teil bildet dabei ebenfalls einen Formraum 60 und das Oberteil einen Formraum 62 für das zu gießende Formteil, bei welchem es sich beispielsweise um eine Nockenwelle handelt.In a second exemplary embodiment of a casting mold 50 according to the invention with a support 52 according to the invention, shown in FIGS. 2 and 3, the casting mold is also constructed from a lower part 54 and an upper part 56 , which touch in a division plane 58 . The lower part also forms a mold space 60 and the upper part a mold space 62 for the molded part to be cast, which is, for example, a camshaft.
Wie in Fig. 3 dargestellt, erstreckt sich ein Gießkern 64 nicht in seiner Längsrichtung durch die Formräume 20 und 22 hindurch, sondern lediglich über eine definierte Länge und bildet dabei ein frei in den Formräumen 20 und 22 liegendes Ende 68. Zur Stützung dieses Endes 68 ist im Abstand von diesem die erfindungsgemäße Stütze 52 angeordnet. Diese umfaßt zwei in die Außenform, gebildet aus Unterteil 54 und Oberteil 56, hineinragende Ver ankerungsabschnitte 70, die symmetrisch in der Teilungs ebene 58 angeordnet sind (Fig. 2). Diese Verankerungsab schnitte 70 sind in Ausnehmungen 72 und 74 im Unterteil 54 bzw. Oberteil 56 fixiert. An diese Verankerungsabschnitte 70 schließt sich jeweils ein Eingießabschnitt 76 an, welcher ebenfalls symmetrisch zur Teilungsebene 58 liegt und die Formräume 20 und 22 durchsetzt.As shown in FIG. 3, a casting core 64 does not extend in the longitudinal direction through the molding spaces 20 and 22 , but rather only over a defined length and thereby forms an end 68 lying freely in the molding spaces 20 and 22 . To support this end 68 , the support 52 according to the invention is arranged at a distance from it. This includes two in the outer shape, formed from the lower part 54 and upper part 56 , protruding Ver anchoring sections 70 , which are arranged symmetrically in the division plane 58 ( Fig. 2). These anchoring sections 70 are fixed in recesses 72 and 74 in the lower part 54 and upper part 56 . Each of these anchoring sections 70 is followed by a pouring section 76 , which is also symmetrical to the parting plane 58 and passes through the mold spaces 20 and 22 .
An diese Eingießabschnitte 76 schließen sich jeweils in dem Gießkern 64 liegende Halteabschnitte 78 an. Jeder Halteabschnitt 78, Eingießabschnitt 76 und Verankerungs abschnitt 70 bilden zusammen einen Schaft 80, wobei die Stütze 52 zwei sich in einer gemeinsamen Längsrichtung 82 erstreckende Schäfte aufweist.These pouring sections 76 are each followed by holding sections 78 lying in the casting core 64 . Each holding section 78 , pouring section 76 and anchoring section 70 together form a shaft 80 , the support 52 having two shafts extending in a common longitudinal direction 82 .
Zwischen diesen beiden Schäften 80 liegt ein Halteelement 84, welches scheibenförmig ausgebildet ist und in einer parallel zur Längsrichtung 82 ausgerichteten und vorzugs weise senkrecht auf der Teilungsebene 58 stehenden Ebene liegt. Dieses Halteelement 84 weist seinerseits noch eine mittige Öffnung 86 auf, welche von einem Entgasungskanal 88 des Gießkerns 64 durchsetzbar ist. Dieser Entgasungs kanal 88 verläuft vorzugsweise koaxial zum Gießkern 64 und parallel zur Längsrichtung 66 desselben.Between these two shafts 80 there is a holding element 84 , which is disc-shaped and lies in a plane parallel to the longitudinal direction 82 and preferably perpendicular to the plane 58 of division. This holding element 84 in turn also has a central opening 86 which can be penetrated by a degassing channel 88 of the casting core 64 . This degassing duct 88 preferably runs coaxially with the casting core 64 and parallel to the longitudinal direction 66 of the same.
Die Stütze 52 ist somit mit den Halteabschnitten 78 und dem Halteelement 84 bei der Herstellung des Gießkerns 64 in diesen in der Längsrichtung 82 unverschieblich einformbar, so daß sie lediglich mit den beiden Eingießabschnitten 76 und den sich daran anschließenden Verankerungsabschnitten 70 über den Gießkern 64 übersteht, die somit vor dem Aufsetzen des Oberteils 56 auf das Unterteil 54 in die Ausnehmungen 72 im Unterteil 54 ein legbar ist. Mit dieser Stütze 52 ist somit das freie Ende 68 des Gießkerns 64 definiert in der Gießform fixierbar.The support 52 can thus be immovably molded in the longitudinal direction 82 with the holding sections 78 and the holding element 84 during the production of the casting core 64 , so that it only projects beyond the casting core 64 with the two pouring sections 76 and the anchoring sections 70 adjoining them. which can thus be placed before the upper part 56 is placed on the lower part 54 in the recesses 72 in the lower part 54 . With this support 52 , the free end 68 of the casting core 64 can thus be fixed in a defined manner in the casting mold.
Beim Befüllen der Formräume 60 und 62 erfolgt zunächst ein Befüllen des Formraums 60. Während des Befüllens des Form raums 62 erfolgt gleichzeitig ein Einschweißen der Ein gießabschnitte 76 in das Formteil, so daß die Eingießab schnitte 76 fest in das Gußgefüge durch Anschmelzen einge schweißt werden.When the mold spaces 60 and 62 are filled, the mold space 60 is filled first. During the filling of the mold space 62 there is a welding of the pouring sections 76 into the molded part at the same time, so that the pouring sections 76 are firmly welded into the casting structure by melting.
Vorzugsweise ist die Stütze 52 in einem Schaftabschnitt 96 der Gießform 50 angeordnet, so daß die Eingießabschnitte 76 in einem unkritischen Bereich des Formteils liegen.The support 52 is preferably arranged in a shaft section 96 of the casting mold 50 , so that the pouring sections 76 lie in an uncritical region of the molded part.
Alternativ dazu ist es auch vorteilhaft, die Stütze 52 in einem Lagerabschnitt 98 der Gießform 50 anzuordnen, um die durch den Eingießabschnitt 76 bedingte Schwächung des Formteils durch dessen größere Steifigkeit in diesem Bereich g8 zu kompensieren.As an alternative to this, it is also advantageous to arrange the support 52 in a bearing section 98 of the casting mold 50 in order to compensate for the weakening of the molded part caused by the pouring section 76 due to its greater rigidity in this region g8.
In jedem Fall ist die Stütze 52 außerhalb eines Nocken bereichs 100 der Gießform 50 anzuordnen.In any case, the support 52 is to be arranged outside a cam area 100 of the casting mold 50 .
Ein in Fig. 4 dargestelltes drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Stütze 52′ ist in einer Gießform angeordnet, die identisch mit der Gießform gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ausgebildet ist, so daß für die einzelnen Teile dieselben Bezugszeichen Verwendung finden und auf die detaillierte Beschreibung zum zweiten Ausführungsbeispiel Bezug genommen wird.An illustrated in Fig. 4 third embodiment of a support 52 'of the invention is arranged in a casting mold which is formed identical with the mold according to the second embodiment, so that find use for the individual parts, the same reference numerals, and the detailed description of the second embodiment reference is taken.
Darüberhinaus sind auch bei der Stütze 52′ gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel identische Teile mit den selben Bezugszeichen versehen, so daß ebenfalls auf die ausführliche Beschreibung im Zusammenhang mit dem zweiten Ausführungsbeispiel verwiesen wird.In addition, identical parts are provided with the support 52 'according to the third embodiment with the same reference numerals, so that reference is also made to the detailed description in connection with the second embodiment.
Bei dem dritten Ausführungsbeispiel ist die Stütze 52′ ebenfalls mit zwei Schäften 80 versehen, von denen jeder einen Verankerungsabschnitt 70, einen Eingießabschnitt 76 und einen Halteabschnitt 78 aufweist.In the third embodiment, the support 52 'is also provided with two shafts 80 , each of which has an anchoring section 70 , a pouring section 76 and a holding section 78 .
Im Gegensatz zum zweiten Ausführungsbeispiel ist das Halteelement 84′ nicht scheibenförmig ausgebildet, sondern durch eine schraubenförmige Wicklung des die Schäfte bildenden Drahtmaterials um die Öffnung 86 für den Ent gasungskanal 88 herum hergestellt, wobei sich die schrau benförmige Wicklung jeweils mit ihren Enden in den Schäften 80 fortsetzt.In contrast to the second embodiment, the holding element 84 'is not disc-shaped, but is produced by a helical winding of the wire material forming the shafts around the opening 86 for the degassing channel 88 , the screw ben-shaped winding having its ends in the shafts 80 continues.
Genau wie das zweite Ausführungsbeispiel ist auch das dritte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Stütze 52′ in den Gießkern 64 in gleicher Weise wie das zweite Ausführungsbeispiel einformbar und die Öffnung 86 wird von dem Entgasungskanal 88 durchsetzt. Just like the second embodiment, the third embodiment of the support 52 'according to the invention can be molded into the casting core 64 in the same way as the second embodiment and the opening 86 is penetrated by the degassing channel 88 .
Bei einem vierten Ausführungsbeispiel der erfindungsge mäßen Stütze 52′′ - dargestellt in Fig. 5 - ist die Gieß form 50 ähnlich aufgebaut wie die beim zweiten Ausfüh rungsbeispiel, so daß hinsichtlich der gleichen Teile die selben Bezugszeichen Verwendung finden und auf die Ausfüh rungen zum zweiten Ausführungsbeispiel verwiesen wird.In a fourth embodiment of the support 52 in accordance with the invention, in accordance with FIG. 5, the casting mold 50 is constructed similarly to that in the second exemplary embodiment, so that the same reference numerals are used with respect to the same parts and the implementations for the second Embodiment is referenced.
In gleicher Weise wie beim zweiten Ausführungsbeispiel umfaßt die Stütze 52′′ zwei Verankerungsabschnitte 70 und jeweils einen sich an die Verankerungsabschnitte 70 an schließenden Eingießabschnitt 76.In the same way as in the second embodiment, the support 52 '' comprises two anchoring sections 70 and in each case one of the anchoring sections 70 at the closing pouring section 76 .
Zwischen den beiden Schäften 80 liegt ein eingießbarer Tragabschnitt 90, welcher den Gießkern 64 auf einer Unter seite 92 im wesentlichen über einen halben Umfang dessel ben untergreift, so daß der Gießkern 64 auf diesem Tragab schnitt mit seiner Unterseite 92 konzentrisch zum Formraum aufliegt.Between the two shafts 80 is a pourable support section 90 , which engages beneath the casting core 64 on a lower side 92 substantially over half a circumference ben, so that the casting core 64 cuts on this supporting section with its underside 92 lying concentrically to the molding space.
Der Tragabschnitt 90 liegt dabei voll in dem Formraum 60, so daß er in das Formstück eingegossen wird.The support section 90 is fully in the mold space 60 so that it is poured into the molding.
Darüberhinaus ist erfindungsgemäß einer der Verankerungs abschnitte 70, nämlich der Verankerungsabschnitt 70a, der Stütze 52′′ mit einem Positionierelement 94 versehen, welches vorzugsweise eine rechtwinklig von dem Ver ankerungsabschnitt 70a an dessen dem Eingießabschnitt 76 gegenüberliegendem Ende abstehende Umbiegung darstellt. Diese Umbiegung 94 greift in ein ungefähr senkrecht zur Teilungsebene 58 in das Unterteil hineinverlaufendes Sackloch 96 ein, welches in die Ausnehmung 72 mündet. In addition, according to the invention one of the anchoring sections 70 , namely the anchoring section 70 a, the support 52 '' is provided with a positioning element 94 , which preferably represents a right-angled section of the Ver anchoring section 70 a at its end opposite the pouring section 76 . This bend 94 engages in a blind hole 96 which runs approximately perpendicularly to the division plane 58 and which opens into the recess 72 .
Damit ist die Stütze 52′′ des vierten Ausführungsbeispiels in einer definierten Lage relativ zum Unterteil 54 einleg bar und führt daher auch zu einer definierten Positionie rung des Gießkerns 64, welcher auf dem Halteabschnitt 90 aufliegt.Thus, the support 52 '' of the fourth embodiment is insertable in a defined position relative to the lower part 54 and therefore also leads to a defined positioning of the casting core 64 which rests on the holding section 90 .
Die Stützen 52′ und 52′′ sind erfindungsgemäß in gleicher Weise in der Gießform 50 angeordnet wie die Stütze 52.The supports 52 'and 52 ''are arranged according to the invention in the same way in the mold 50 as the support 52nd
Bei allen Ausführungsbeispielen ist die Stütze 52 vorzugs weise aus einem niedriggekohlten Eisenwerkstoff herge stellt und zusätzlich noch verzinnt, um eine gute Ein bindung der einzugießenden Bereiche in das Formteil zu erreichen.In all of the exemplary embodiments, the support 52 is preferably made of a low-carbon iron material and additionally tinned in order to achieve a good binding of the areas to be poured into the molded part.
Insbesondere sieht ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel einer Gießform vor, daß das erste Ausführungsbeispiel 12 der erfindungsgemäßen Stütze in Kombination mit einem der weiteren Ausführungsbeispiele 52 der erfindungsgemäßen Stütze eingesetzt ist.In particular, an advantageous exemplary embodiment of a casting mold provides that the first exemplary embodiment 12 of the support according to the invention is used in combination with one of the further exemplary embodiments 52 of the support according to the invention.
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