DE60020858T2 - Verfahren und vorrichtung zum giessen - Google Patents

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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zur Verwendung beim Gießen, insbesondere beim Gießen von großen Gegenständen aus Eisenlegierungen, wie Zylinderköpfen und Zylinderblöcken für Verbrennungsmotoren.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Traditionelle Gießverfahren verwenden im allgemeinen eine „Frischsand"-Form, welche die Außenflächen des gegossenen Gegenstands und die Kanäle bildet, in welche die Eisenlegierungsschmelze in Richtung der Gießform-Hohlraums gegossen wird. Eine Frischsandform ist eine Mischung aus Sand, Lehm bzw. Ton und Wasser, die zu dem Formelement formgepreßt wurde. Frischsandformen sind ausreichend dick, um eine ausreichende strukturelle Integrität bereitzustellen, so daß sie die Metallschmelze während des Gießens einschließen und dadurch die Außenwände der Gußteils ausbilden können. Die strukturelle Integrität der Frischsandformen ist jedoch nicht völlig zufriedenstellend, und der Frischsand kann leicht dem Druck nachgeben, den ein Arbeiter mit seinen Händen ausüben kann.
  • Beispielsweise wird beim Gießen eines Zylinderkopfs eine Frischsandform mit einem Hohlraum und vorgeformten Hohlraumabschnitten versehen, um Kernelemente, welche die Abgas-, Lufteinlaß- und Kühlmittelkanäle und andere Innenkanäle in dem gegossenen Zylinderkopf ausbilden, zu positionieren und festzuhalten.
  • Die Kühlmittelkanäle werden häufig mit zwei Kernelementen gebildet, um das Ineinanderfügen eines einstückigen Kernelements, welches die Vielzahl von Lufteinlaßkanälen zu den Zylindern bildet, und eines einstückigen Kerns, welcher die Vielzahl der Abgaskanäle aus der Vielzahl von Zylindern bildet, zu ermöglichen. In solchen Verfahren wird ein erstes Element des Kühlmittelkerns in die Frischsandform eingebracht, und dann werden Kernelemente, welche die Kanäle für die Lufteinlässe und für die Zylinderauslässe bilden, in die Frischsandform eingebracht, und das zweite Element des Kühlmittelkerns wird mit dem ersten Element des Kühlmittelkerns verbunden, häufig mit Hilfe eines Haftmittels. Dieses Verfahren bringt erhebliche Arbeitskosten mit sich, und es kann passieren, daß die Gußteile Formabweichungen zeigen. Wo ein Haftmittel verwendet wird, ist es erforderlich, daß ein Arbeiter das Haftmittel richtig aufgingt, damit es die Kühlmantel-Kernelemente während des Gießens zuverlässig zusammenhält. Der Arbeiter muß außerdem die beiden Elemente des Kühlmantelkerns während der Herstellung unbedingt genau zusammensetzen und die separaten Kernelemente in der Frischsandform zusammensetzen, ohne die Grenzflächen der Frischsandform, welche die Kernelemente in die korrekte Stellung zueinander bringen, zu beschädigen. Bei diesem Herstellungsverfahren kann es passieren, daß der Frischsand der Form beim Zusammensetzen der Kernelemente innerhalb der Frischsandform von dem Arbeiter deformiert wird, und es kann passieren, daß die Vielzahl von Kernelementen nicht richtig genau aufeinander gepaßt werden. Infolgedessen ist nicht sichergestellt, daß die Dicke der Innenwände des Zylinderkopfs während der Herstellung zuverlässig erhalten bleibt, und es besteht die erhebliche Gefahr, daß es zu Formabweichungen der Gießteile kommt.
  • Dieses Verfahren wurde mit dem Verfahren verbessert, das in dem am 9. Juni 1992 erteilten US-Patent Nr. 5,119,881 beschrieben ist. Dieses verbesserte Verfahren macht es möglich, daß eine Vielzahl von ineinandergreifenden einstückigen Kernelementen eine integrale Kernanordnung mit ineinander gefügten, Kanäle bildenden Abschnitten bilden, die zuverlässig so in Position gebracht und gehalten werden, daß sie einen Zylinderkopf mit zuverlässiger Wanddicke bilden, und daß der Metallgehalt gesenkt werden kann. In diesem verbesserten Verfahren schließt eine Kernanordnung zum Beispiel einen einstückigen Kühlmantelkern, einen einstückigen Abgaskern und einen einstückigen Ansaugkern ein, die alle in einer integralen Kernanordnung positioniert und zusammengehalten werden, wodurch die größere Gefahr einer Formabweichung beim Zusammensetzen der Kernelemente in einer Frischsandform durch die Arbeiter wegfällt. Bei diesem verbesserten Herstellungsverfahren wurde die integrale Kern anordnung als Ganzes in die Frischsandform gegeben, bevor die Eisenlegierungsschmelze in die Frischsandform gegossen wurde.
  • Bei diesem Gießen werden die Kernelemente, welche die Innenkanäle des Zylinderkopfs bilden, mit einer Mischung aus hochwertigem „Kernsand" und härtendem Harz gebildet, so daß die Kernelemente durch Verdichten der Sand/Härtungsmittel-Mischung und durch Aushärten des Harzes während der Verdichtung gebildet werden können, um Kernelemente zu bilden, die ausreichend strukturell integer sind, um einer Handhabung sowie den Kräften, die durch die in den Formhohlraum gegossene Metallschmelze auf sie wirken, standzuhalten. Das Kernsandharz wird so gewählt, daß es sich bei Temperaturen in der Größenordnung von 300 bis 400 Grad Fahrenheit zersetzt, so daß der Kernsand aus dem Inneren des Zylinderkopfs entfernt werden kann, nachdem die Eisenlegierungsschmelze sich verfestigt hat.
  • Wegen der Kosten des Kernsands ist es wünschenswert, den Sand zur weiteren Verwendung zurückzugewinnen, nachdem er aus dem Gußteil entfernt wurde. Eine Wiedergewinnung des in der Form verwendeten Frischsands ist ebenfalls wünschenswert; die Qualität der großen Frischsand/Lehm-Mischungmengen kann jedoch während des Gießverfahrens so stark verschlechtert werden, daß diese nicht auf wirtschaftliche Weise zurückgeführt werden können und aus der Gießanlage entfernt und entsorgt werden müssen. Da die Produktion von solchen Gußteilen häufig bei Hunderttausenden von Zylinderköpfen pro Jahr liegt, verursacht die Handhabung und Entsorgung des Frischsandrückstands aus dem Gießverfahren erhebliche unproduktive Kosten für den Gießereibetrieb. Außerdem mischt sich der Kernsand häufig in einem Maß mit dem Frischsand, daß der Kernsand nicht mehr in dem Gießverfahren wiederverwendet werden kann.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung macht die Verwendung von Frischsand überflüssig, da sie die Frischsandformen durch eine „Kernsand"-Anordnung ersetzt, die während des Gießens sowohl die Innen- als auch die Außenflächen des Zylinderkopfs oder eines anderen Gußteils, wie eines Zylinderblocks, bereitstellen kann. In der Erfindung wird eine Form aus dem gleichen Kernsand gebildet, der verwendet wird, um die Kernelemente zu bilden, welche die Innenkanäle des Gußteils definieren. Nachdem die Form- und Kernelemente, die beide aus Kernsand gebildet sind, zusammengesetzt wurden, werden sie in eine Schalung eingebracht, deren Seiten die zusammengesetzten Form- und Kernelemente während des Eingießens der Eisenlegierungsschmelze in die Form/Kern-Anordnung und während der Kühlperiode zusammenhält, während derer die Eisenlegierungsschmelze erstarrt und das Gußteil gebildet wird. Die Schalung für die Form/Kern-Anordnung kann mehrere Gestalten aufweisen, einschließlich von beispielsweise die einer Isolierschale, die beispielsweise aus feuerfesten Auskleidungsmaterialien gegossenen wurde, wie sie beispielsweise für das Auskleiden eines Schmelzofens verwendet werden. Die feuerfeste Schale kann ausreichend dick sein, um die Form/-Kern-Anordnung aus Kernsand während des Ausgießens zu stützen, oder sie kann eine dünnwandigere feuerfeste Schale aufweisen, die von einem metallenen Stützrahmen gehalten wird. Solche feuerfesten Schalenelemente können für eine Vielzahl von Gießoperationen verwendet werden, bevor sie verworfen oder repariert werden müssen. Vorzugsweise kann die Schalung jedoch dünne, austauschbare Metallwände umfassen, die von einer sie umgebenden Stützstruktur gehalten werden, die ausreichend „offen" ist, um die Außenoberflächen der dünnen, austauschbaren Wände der Umgebungsatmosphäre auszusetzen, damit sie abkühlen können.
  • Im Verfahren der Erfindung, wie es in Anspruch 1 definiert ist, werden eine Vielzahl von Formschalungen und eine Vielzahl von Form/Kern-Anordnungen aus Kernsand bereitgestellt. Die Form/Kern-Anordnungen schließen Kernsand-Formbildungselemente und Kernsand-Kernbildungselemente ein. Die Form/Kern-Anordnungen werden nacheinander in die Formschalungen geladen und zu einer Gießstation transportiert, wo die Form/Kern-Anordnungen aus Kernsand mit Metallschmelze gefüllt werden. Die ausgegossenen Form/Kern-Anordnungen und Schalungen läßt man dann abkühlen, bis die Gußteile gebildet wurden, und transportiert sie nach der Kühlperiode zu einer Entformungsstation, wo die Schalungen umgedreht werden, die Gußteile gewonnen werden und der Kernsand aus den inneren Hohlräumen der Gußteile entfernt wird. Die Gußteile stehen dann für Prüfungs- und weitere Bearbeitungsschritte zur Verfügung, und der Kernsand wird wiedergewonnen und zurückgeführt, um eine weitere Vielzahl von Kernsandelementen, entweder Formelemente oder Kernelemente oder beides, bereitzustellen.
  • Der unabhängige Anspruch 9 definiert eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Die Erfindung macht die Verwendung von Frischsand überflüssig, da die Frischsandformen durch eine Kombination aus wiederverwendbaren Schalungen für Form/-Kern-Anordnungen und Formelementen und Kernelementen ersetzt werden, die aus Kernsand bestehen. Dadurch, daß kein Frischsand mehr verwendet wird, fallen die Kosten für den Frischsand und seine Lehmbindemittel weg, sowie die Probleme im Zusammenhang mit dem Vermischen von Frischsand und Kernsand und ihrer jeweiligen Bindemittel und die Kosten für eine umweltgerechte Entsorgung des überflüssigen Frischsands.
  • Weitere Merkmale und Vorteile dieser Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung und der folgenden ausführlicheren Beschreibung der Erfindung.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • 1 ist eine teilweise weggebrochene perspektivische Darstellung einer Ausführungsform einer bei der Erfindung verwendeten Schalung für Form/Kern-Anordnungen;
  • 2 ist eine perspektivische Darstellung einer Form/Kern-Anordnung der Erfindung, wobei die Formelemente getrennt sind, um die innere Kernanordnung zu erläutern;
  • 3 erläutert das Einbringen der Form/Kern-Anordnung der 2 in die Form/-Kern-Schalung der 1;
  • 4 ist eine Blockskizze des Verfahrens der Erfindung;
  • 5 ist eine perspektivische Darstellung einer anderen Ausführungsform einer in der Erfindung verwendeten Schalung für Form/Kern-Anordnungen; und
  • 6 ist eine perspektivische Darstellung einer derzeit bevorzugten Ausführungsform einer in der Erfindung verwendeten Schalung für Form/Kern-Anordnungen.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BESTEN DURCHFÜHRUNGSWEISE DER ERFINDUNG
  • 1 ist eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform einer Schalung 10 für Form/Kern-Anordnungen, die in dem im Blockschema von 4 dargestellten Verfahren verwendet wird. Wie in 1 dargestellt, kann die Schalung 10 für die Form/Kern-Anordnung eine Auskleidung 11 einschließen, die aus einem gießbaren feuerfesten Material gebildet ist, wie den feuerfesten Materialien, die verwendet werden, um die Feuerräume von Eisenschmelzöfen auszukleiden. Solch eine feuerfeste Auskleidung 11 kann von einem Stahlmantel 12 getragen werden. Obwohl in 1 dargestellt ist, daß der Stahlmantel 12 die Auskleidung 11 abgesehen von der offenen Oberseite umgibt, kann der Stahlmantel bei ausreichender struktureller Festigkeit der feuerfesten Auskleidung zu einem stützenden Stahlrahmen reduziert werden, der beispielsweise aus Winkel- und Bandeisen besteht, wie in 5 dargestellt. 1 ist an einem Ende weggebrochen, um die feuerfeste Auskleidung 11 darzustellen.
  • Wie weiter in 1 dargestellt, kann der Stahlmantel 12 mit Drehzapfen 13 versehen sein, die an einer Drehachse 14 unterhalb des Schwerpunkts der Schalung 10 angeordnet sind, so daß sich die Schalung 10 umdreht, wenn sie nicht in der aufrechten Position gestützt wird. Außerdem kann der Stahlmantel 12 wahlweise mit einer oder mehreren Öffnungen 15 versehen sein, damit die feuerfeste Auskleidung 11 leichter aus der Stahlhülle 12 gebrochen werden kann, wenn sie ersetzt werden muß.
  • 2 stellt eine Form/Kern-Anordnung 20 dar, die Formelemente 21 und 22 aufweist, die mit Kernsand und Harz gebildet sind. Wie in 2 dargestellt, ist das untere Formelement 22 mit Oberflächen 22a versehen, um eine Kernanordnung 23 zu positionieren, die im Allgemeinen eine Vielzahl von zusammengesetzten Kernelementen aufweist, von denen jedes aus dem Kernsand besteht, der für die Formelemente 21 und 22 verwendet wurde. Wie weiter in 2 dargestellt, sind die Formelemente 21 und 22 mit einem Kanal 24 versehen, in den die Eisenlegierungsschmelze gegossen und durch den sie transportiert werden kann, um den Formhohlraum 25 auszufüllen.
  • In dieser Erfindung kann die Kernanordnung 23 Innenflächen einschließen, die mit den Formhälften 21, 22 zusammenwirken, um äußere Oberflächen des Gußteils wie auch dessen innere Kanäle zu bilden. Beispielsweise kann die Unterseite der Kernanordnung 23 mit einem hohlen Abschnitt versehen sein, der an einen Abschnitt von deren Außenseite grenzt (an der Unterseite der Kernanordnung 23 und in 2 nicht dargestellt). Obwohl in 2 dargestellt ist, daß der Kanal 24 für die Eisenlegierungsschmelze in beiden Elementen 21 und 22 ausgebildet ist, kann der Kanal auch überwiegend in einem Formelement ausgebildet sein. In der Form/Kern-Anordnung 20 wird das obere Formelement 21 auf das untere Formelement 22 gesetzt und auf diesem angeordnet, wie von der gestrichelten Pfeillinie 26 dargestellt.
  • Im Verfahren der Erfindung wird die Kernanordnung 23 in das untere Formelement 22 gesetzt und wird darin durch Positionierungsflächen 22a in Position gebracht, das obere Formelement 21 wird abgesenkt und auf dem Formelement 22 durch Zusammenbringen von Formelementoberflächen in Position gebracht, um die Form/- Kern-Anordnung 20 zu vervollständigen. Dann wird die Form/Kern-Anordnung 20 mit der Öffnung 24 zur Aufnahme der Eisenlegierungsschmelze nach oben in den zentralen Hohlraum 11a der Schalung 10 abgesenkt, wie in 3 dargestellt. Die Innenseiten des Hohlraums 11a können konisch verlaufen, damit das Gewicht der Form/Kern-Anordnung 20 die Kernelemente 21 und 22 im gegenseitigen Schluß halten kann. Es sei darauf hingewiesen, daß der konische Verlauf der Seiten des Hohlraums 11a und des Hohlraums 40a (6) für die Zwecke der Darstellung stark übertrieben ist.
  • Im Verfahren der Erfindung wird, wie in 4 dargestellt, im ersten Schritt 100 des Verfahrens eine Vielzahl von Schalungen 10 bereitgestellt, und in einem weiteren ersten Schritt 101 des Verfahrens wird eine Vielzahl von Form/Kern-Anordnungen 20, wie in 2 gezeigt, bereitgestellt. In Schritt 102 werden die Form/Kern-Anordnungen 20 in die Schalungen 10 eingebracht, wie in 3 dargestellt, und werden zu einer Gießstation 103 transportiert, wo man Eisenlegierungsschmelze in die Form/Kern-Anordnungen 20 durch deren Gießöffnungen 24 gießt. Die Schalungen 10 und die ausgegossenen Form/Kern-Anordnungen 20 werden dann für einen Zeitraum von beispielsweise 45 Minuten in einen Wartebereich gebracht, damit sich die Eisenlegierungsschmelze verfestigen und das Gießteil bilden kann, wobei die Wartezeit in 4 durch die unterbrochene Linie zwischen den Schritten 103 und 104 dargestellt ist. Nach der Wartezeit werden die Schalungen 10 zu einer Entladestation 104 bewegt, wo man die Schalungen sich umdrehen läßt, wobei das Gußteil und die Reste der Form/Kern-Anordnung für die weitere Verarbeitung ausgekippt werden. Bei der weiteren Verarbeitung wird der Kernsand sowohl der Formelemente 21, 22 als auch der Kernelemente 23 in Schritt 105 wiedergewonnen, um ihn zurückzuführen und wiederzuverwenden, um weitere Formelemente oder Kernelemente oder beides bereitzustellen, wie von der Linie 106 dargestellt. Wie von der Linie 106 dargestellt, kann der wiedergewonnene Kernsand vor dem Verwenden des wiedergewonnenen Kernsands beispielsweise dadurch wiederaufbereitet werden, daß ihm weiteres Harz zugeführt wird, um die Form/Kern-Anordnungen in Schritt 101 zu liefern.
  • 5 erläutert eine alternative Ausführungsform der Schalung 30, die bei der Erfindung verwendet werden kann, wobei die Form/Kern-Anordnung 20 von einer relativ dünnen feuerfesten Auskleidung 31 getragen werden muß. Die feuerfeste Auskleidung 31 wird von einem Strukturrahmen 32, zum Beispiel einer Schweißkonstruktion aus Winkeleisen 33 und Bandeisen 34, gestützt, die so verteilt sind, daß die Kombination aus Strukturrahmen 32 und Auskleidung 31 die Form/Kern-Anordnung 20 während des Gießens stützt. In einer weiteren Alternative zu dieser Ausführungsform kann die Auskleidung 31 von dünnen Metallblechen gebildet werden, die von einem Strukturrahmen 32 gestützt werden.
  • 6 ist eine perspektivische Darstellung einer derzeit bevorzugten Ausführungsform einer Schalung für Form/Kern-Anordnungen, die in Schritt 100 von 4 bereitgestellt wird. Die bevorzugte Schalung 40 für Form/Kern-Anordnungen von 6 verwendet keine Auskleidung aus feuerfestem Material. In der Schalung 40 werden statt dessen zwei dünne austauschbare Metallbleche 41 verwendet, welche die Seiten der Form/Kern-Anordnung 20 halten und als Folge ihrer Positionierung die Form/Kern-Anordnung während des Gießens und des Abkühlens des Gußmetalls zusammenhalten (Schritte 103 und 104 von 4). Die zwei dünnen, austauschbaren Metallbleche 41, bei denen es sich beispielsweise um 1/4 Inch dicke Stahlbleche handeln kann, werden in einen Strukturrahmen 42 eingefügt und können durch Heftschweißen an Ort und Stelle gehalten werden. Der Strukturrahmen 42 kann ein Paar konisch zulaufender Rahmenstirnseiten 43 aufweisen, die von einer Vielzahl von seitlichen Leisten 44 in Position gehalten werden, die an ihren Enden mit den Rahmenstirnseiten 43 verschweißt sind. Wie in 6 dargestellt, haben die Leisten 44 einen großen Abstand zueinander, um die Außenflächen der dünnen Metallbleche 41 der Umgebungsatmosphäre auszusetzen, damit das Gußteil abkühlen kann.
  • Alternativ kann mindestens eines der Metallbleche 41 schwimmend in dem Rahmen aufgenommen werden, beispielsweise durch eine Vielzahl von Bolzen 48, die an dem Blech 41 befestigt sind und durch die Leisten 44 hindurch ragen, wobei Sperrnuten 49 vom Blech abgewandt auf den Bolzen 48 angebracht sind, so daß das Blech auf den Bolzen 48 gleiten kann, um seinen eigenen Winkel zu finden, wenn die Form/Kern-Anordnung in die Schalung 40 eingeführt wird, so daß die Oberfläche des Blechs 41 sich der angrenzenden Oberfläche der Form/Kern-Anordnung 20 anpassen kann, um während des Gießens einen Formschluß bereitzustellen.
  • Die Rahmenstirnseiten 43 können mit Drehzapfen 45 versehen sein, um ein Umdrehen der Schalung 40 an der Entladestation zu ermöglichen, Schritt 104. Um das Entformen der Form/Kern-Anordnung und des Gußteils aus der Schalung 40 zu unterstützen, kann die Schalung mit einem Ausschlagmechanismus versehen sein, der beispielsweise einen Nocken 46 einschließen kann, der von einer Nockenbetätigungsfläche betätigt wird, die sich in der Nähe einer Fördereinrichtung befindet, auf der die umgedrehte Schalung 40 zur Station 104 bewegt wird. 6 stellt ferner einen Rahmen 47 dar zum Tragen und Aufbewahren der Schalung 40.
  • In einer bevorzugten Form des Verfahrens der Erfindung werden, wie in 4 dargestellt, im ersten Schritt 100 des Verfahrens eine Vielzahl von Schalungen 40 bereitgestellt, und in einem weiteren ersten Schritt 101 des Verfahrens, der in 2 dargestellt ist, wird eine Vielzahl von Form/Kern-Anordnungen 20 bereitgestellt. Die Form/Kern-Anordnungen 20 werden in Schritt 102 durch die oberen Öffnungen der Schalungen 40 zwischen den dünnen austauschbaren Metallblechen 41 in die zentralen Hohlräume 40a eingebracht und werden zu einer Gießstation 103 transportiert, wo durch die Gießöffnungen 24 der Form/Kern-Anordnungen 20 Eisenlegierungsschmelze eingegossen wird. Die Schalungen 40 und die ausgegossenen Form/Kern-Anordnungen 20 werden dann für einen Zeitraum von beispielsweise 45 Minuten in einen Wartebereich gebracht, damit sich die Eisenlegierungsschmelze verfestigen und das Gußteil bilden kann, wobei die Wartezeit in 4 durch die unterbrochene Linie zwischen den Schritten 103 und 104 dargestellt ist. Nach der Wartezeit werden die Schalungen 40 zu einer Entformungsstation 104 bewegt, wo die Schalungen umgekehrt werden und ihre Ausschlagmechanismen betätigt werden, beispielsweise durch Zusammenbringen des Nockens 46 mit einer Nockenbetätigungsfläche an der Entformungsstation 104, Auskippen des Gußteils und der Reste der Form/Kern-Anordnung für die Weiterver arbeitung. Bei der Weiterverarbeitung wird der Kernsand sowohl der Formelemente 21, 22 als auch der Kernelemente 23 der Form/Kern-Anordnungen 20 in Schritt 105 wiedergewonnen, um ihn zurückzuführen und wiederzuverwenden, um weitere Formelemente oder Kernelemente oder beides bereitzustellen, wie von der Linie 106 dargestellt. Der Wiedergewinnungsschritt kann sowohl ein Sieben, um den Kernsand von den anderen Gußteilrückständen zu trennen, als auch ein magnetisches Scheiden des wiedergewonnenen Kernsands einschließen, um jegliche Metallpartikel zu entfernen. Wie von der Linie 106 dargestellt, kann der wiedergewonnene Kernsand vor seiner Verwendung, um die Form/Kern-Anordnungen in Schritt 101 zu liefern, beispielsweise dadurch aufbereitet werden, daß ihm weiteres Harz zugeführt wird.
  • Andere Ausführungsformen und Anwendungen der Erfindung kann ein Fachmann aus der Zeichnung und den oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren ableiten, ohne vom Gedanken der folgenden Ansprüche abzuweichen. Obwohl sie im Zusammenhang mit einem Zylinderkopf-Gußteil erklärt wurde, kann die Erfindung mit nur geringen Modifizierungen auch auf andere Gußteile, wie beispielsweise Motorblöcke, Getriebegehäuse und Gehäuse für große Ventile, angewendet werden.

Claims (14)

  1. Gießverfahren, umfassend: Bereitstellen einer Vielzahl von Schalungen (10; 30; 40); Bereitstellen einer Vielzahl von Formelementen (21, 22), die aus Kernsand gebildet sind, sowie einer Vielzahl von Kernelementen (23), die aus Kernsand gebildet sind; Zusammensetzen der Vielzahl von Kernsand-Formelementen (21, 22) und Kernsand-Kernelementen (23) und dadurch Bereitstellen einer Vielzahl von Form/-Kern-Anordnungen (20) für die Bildung der äußeren und inneren Wände der Gußteile; Laden der Form/Kern-Anordnungen (20) nacheinander in die Schalungen (10; 30; 40); Bewegen der Schalungen (10; 30; 40) mit den Form/Kern-Anordnungen (20) zu einer Gießstation und Gießen von Metallschmelze in die Form/Kern-Anordnungen (20); Erstarrenlassen der Metallschmelze zu Gußteilen; Entformen der Gußteile und Form/Kern-Anordnungen (20) in einer Entformungsstation; und Wiedergewinnen und Bearbeiten des Kernsands der Form/Kern-Anordnungen 20, um ihn zürückzuführen und wiederzuverwenden, um eine weitere Vielzahl von Formelementen (21, 22) und/oder Kernelementen (23) bereitzustellen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Wiedergewinnens und Bearbeitens des Kernsands, um eine weitere Vielzahl von Formelementen (21, 22) und/oder Kernelementen (23) bereitzustellen, die Schritte des Aufbereitens des wiedergewonnenen Kernsands durch Zugabe von weiterem Bindemittel und des Mischens von wiedergewonnenem Kernsand und von neuem Kernsand, je nach Bedarf, um die weitere Vielzahl von Formelementen (21, 22) und/oder Kernelementen (23) bereitzustellen, einschließt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Kernsand durch ein Siebverfahren wiedergewonnen wird.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der wiedergewonnene Sand durch magnetisches Abscheiden, um teilchenförmiges Material zu entfernen, aufbereitet wird.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Gußteil und die Form/Kern-Anordnungen (20) durch Umdrehen der Schalungen (10; 30; 40) und Auskippen ihres Inhalts entformt werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Schalungen (10; 30; 40) Drehzapfen (13; 45) einschließen, und die Schalungen (10; 30; 40) um ihre Drehzapfen (13; 45) umgedreht werden.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei die Schalungen (10; 30; 40) Ausschlagmechanismen einschließen, die nach ihrer Umdrehung betätigt werden, um das Auskippen des Inhalts der Schalungen (10; 30; 40) zu unterstützen.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Ausschlagmechanismen eine Nockenbetätigungsoberfläche (46) einschließen, die erfaßt und betätigt wird, wenn die Schalungen (10; 30; 40) von einer Fördervorrichtung bewegt werden.
  9. Gießvorrichtung zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 für ein Gußteil mit Innenkanälen, umfassend: eine Form/Kern-Anordnung (20), welche einschließt: ein Formelement (21, 22), das aus Kernsand gebildet ist und an einer vertikalen Trennlinie angefügt wird und einen Formhohlraum für die Bildung der Außenwand eines Gußteils definiert; ein Kernelement (23), das in dem Hohlraum angeordnet wird und das aus Kernsand gebildet ist und die Innenkanäle des Gußteils bildet; und eine Formschalung (10; 30; 40) mit konisch zulaufenden Seiten (43), Stirnplatten und einem Bodenabschnitt, die einen Innenhohlraum definieren, dessen Oberseite offen ist, wobei die Form/Kern-Anordnung (20) in diesem angeordnet wird; ferner umfassend: Einrichtungen zum Bewegen der Schalungen (10; 30; 40) mit den Form/Kern-Anordnungen (20); und eine Entformungsstation zum Entformen der Gußteile und Form/Kern-Anordnungen (20).
  10. Gießvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Seiten der Schalung für die Form/Kern-Anordnungen offene Rahmenstrukturen (32, 33, 34) einschließen, sowie dünne Stahlbleche (11; 31; 41), die zwischen den offenen Rahmenstrukturen (32, 33, 34) und den Form/Kern-Anordnungen (20) angeordnet sind.
  11. Gießvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, wobei die dünnen Stahlbleche (11; 31; 41) an der Rahmenstruktur (32, 33, 34) befestigt sind.
  12. Gießvorrichtung nach einen der Ansprüche 9 bis 11, wobei die dünnen Stahlbleche (11; 31; 41) an der Rahmenstruktur (32, 33, 34) austauschbar befestigt sind.
  13. Gießvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei ein seitliches Stahlblech (11; 31; 41) schwimmend an der Rahmenstruktur (32, 33, 34) befestigt ist, damit sich der Winkel des Seitenblechs (11; 31; 41) dem Winkel der angrenzenden Oberfläche der Form/Kern-Anordnung (20) anpassen kann.
  14. Gießvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Formschalung (10; 30; 40) mit feuerfestem Material ausgekleidet ist.
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