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Verfahren und Vorrichtung zum Festhalten der Kühleisen in Kern- oder
Formkästen In der Gießereitechnik. wird vielfach. die Herstellung von Gußkörpern
gefordert, in denen nebeneinander Querschnitte auftreten, deren Materlalstärken
mehr oder weniger erhebli,cl-i voneinander abweichen. Gußkörper .dieser Art werden
vorzugsweise in Leichtmetallgießereien hergestellt. Bei Gußkörpern aus Leichtmetall,
wie Süumin, Elektron o, dgl., spielt die Gewichtsersparrlis bei den Maschinen- oder
Apparateteilen eine, entscheidende Rolle. Größere Matexialstärken werden nur dann
bzw. nur dort zugelassen werden können, wc> dies aus Festigkeitsrücksichten. unbedingt
erforderlich ist. Alle wen'ger beanspruchten Teile werden mit Matexialstärk-en ausgeführt,
die äen geringeren Beanspruchungen. angepaßt sind. Es wird nur selten zugelassen
werden können, daß lediglich aus gießereitechnischen Grün-den Teile der Gußkörper
mit größeren Materialstärken versehen werden.
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Bei den vorstehend gekennzeichneten Gußkörpem treten erhebliche gießereitechnisch-e
Schwierigkeiten auf, -#yeil Teile größeren Querschnitts weniger schnell abkühlen
als Teile geringeren Querschnitts und dadurch leicht sog. Lunker iii,den Gu13körper
entstehen.-Es ist bekannt, daß man diesen Schwierigkeiten durch den Einbau
von sog. Kühleisen begegnen kann. Kübleisen sind Eisenkörper, die in die Wandungen
von Gießformen oder von dazugehörigen Kernen an solchen Stellen .eingesetzt werden,
an denen es darauf ankommt, das in die Form gegossene Metall schneller abzukühlen.
Ein in üblicher Weise zur Herstellung einer Gießform oder eines Kernes dienender
Form- oder Kernkasten wird also, nicht ausschließlich mit Eurmsand bzw. mit Kernmasse
gefüllt. Vor dem Einbringen. der Masse in den Kasten werden vielmehr die meist aus
Gußeisen hergestellten Kühleisen i n den Kasten eingelegt und dariaufhin
die Masse in den Kasten eingefÜllt. Bei der fertigen Form oder diem'fertigen Kern
bilden dann die Kühleisen an Stelle der Fonnmasse an einzelnen Stellen die Wandung
der Form.
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Die Einfermung eines Kernes oder einer Gießform, wird durch diese
Kühleisen sehr wesentlich erschwert. Bei größeren und komplizierten Gußstücken sind
besonders die Kerne wegen der großen Anfordertu#gen an die Maßhaltigkeit schwer
herzustellen und stellen an die Fähigkeit eines Formers große Anforderungen. Bei
dem bisher üblichen Pormverfahren wurden die Kuhleisen zu Be-
ginn des Einfüllens
des Kernsaindes an den Stellen des Kernkastens eingelegt, an denen
sie
bei dem fertigen Kern an Stelle der Kernmasse einen Teil der Kernwandung bilden
sollen. Danach füllt der Former nach und nach die Kernmasse'in den Kasten und muß
sorgfältig darauf achten, daß unter gar keinen Umständen eines der Kühleisen durch
den in den Kasten geworfenen Kernsand seine Stellung veriindert. Es ist einleuchtend,
daß diese Arbeit nur von besonders geübten und ,-es#chulten Formern befriedigend
ausgeführt werden. kann und daß die Arbeit auch bei dem geübtesten Former erhebliche
Zeit in Anspiu,ch nimmt. Auf jeden Fall hat das bekannte Formverfahren den Nachteil,
daß erst#ens der Former gelernter oder in längerer Praxis angelernter Arbeiter sein
muß und daß zweitens die Arbeit verhältnismäßig viel Zeit erfordert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, beide Nachteile zu. vermeiden.
Es soll möglich werden, den gelernten bzw. angelernten Arbeit-er durch einen ungelernten
Arbeiter zu ersetzen, o, hiie daß die Güte der Arbeit darunter leidet. Außerdem
soll trotz der Ausschaltung des gelernten Arbeiters die für das Einbringen und Einstampfen.
der Kerm-nasse erforderliche Zeit,ezitscheidend verringert -,verden. Die Erfindung
geht davon aus, daß zum, Einbringen der Kern- oder Form-massemaschinelle Verfahren,
insbesondere das Einblasen, verwendet werden. Die Nachteile, welche bisher bei gleichzeitiger
Anwendung solcher maschineller Verfahren und der Kühleisen aufgetreten sind, werden
gefmäß der Erfindung.,dadurch vermieden, daß die Kühleisen während des Einfüllens
der Kern- oder' Formmasse durch magnetische Kräfte an der Kasten,tvandung festgehalten
werden.
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Es sind demnach zwei Merkmale, die in ihrer Vereinigung die gestellte
Aufgabe lösen. Das erste Merkmal besteht darin, daß die Kühleisen an der Wandung
des Kern- oder Formkastens während des Einbringens -der -Masse durch magnetische
Kräfte festgehalten werden. Das zweite Merkmal besteht darin, daß die Kern- oder
Forrnmasse nicht mehr von Hand eingefällt und nach und nach eilri-,gestampft wird,
sondern daß an sich bekannte maschinelle Verfahren, wie beispielsweise das Blasverfahren,
angewendet werden, um die Masse in den Kasten einzubringen. Wenn beide Merkmale
gleichzeitig angewendet werden, kann die Arbeit auch von einem urigelernten Arbeiter
ausgeführt werden, und die für die, Herstellung eines Kernes erforderliche Zeit
wird ganz wesentlich verringert. Die KÜhl-eisen werden bei dem Formverfähren nach
der Erfindung an den ge#%#"ü-nsch-ten Stellen der Wandung des Form- bzw. Kernkastens
unverrückbar festgeha Iten,-so, daß die, beim maschinellen Einbringen der Formmasse
unvermeidbaren Kräfte der Kühleisen nicbt mehr aus der gewünschten Lage fürtbc-wegen
können. Irgendein mechanischer Eingriff- an den. einzelnen Kühleisenkörpern ist
nicht erfo.rd-erlich. Es können die gleichen Kühleisen ohne irgendwelche Abänderungen
verwendet werden, wie sie bei den üblichen Handfällverfahren verwendet wurden. Nach
dem maschinellen Einfüllen der Masse würden die Erre-erstromkreise der Haltma-nete
abge sch altet, und der Form- oder Kernkasten kann dann behandelt werden, als sei
die Masse wie bisher von Hand eingefüllt worden.
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Die Erfindung soll an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführung9beispielen
näher erläutürt werden.
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Fig. i zeigt ein-en Ausschnitt der Wandung i .eines Formkastens oder
Beines Kernkastens, auf dem an zwei Stellen Kühleisen 2 und 3
aufliegen..
Es ist nur ein Teil der Wandung des Formkastens gezeichnet, weil die äußere Form
des Kastens für das Erfindungsprinzip unwesentlich ist.
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Die beiden Kühleisen 2 und 3 werden durch im einzelnen noch
näher zu beschreibende Vorrichtungen, die in die Wandung i des Kastens eingebaut
sind, elektromagnetisch an der Wand festgehalten. Durch punktierte Linien ist an
den Stellen 4 und 5 der Fig. i angedeutet, daß sich in der Wandung i des
Forrn- oder Kernkastens Magnetvorrichtungen befinden. Die konstruktive Ausgestaltung
dieser Magnetvorrichtungen ist in dein folgenden FiguTen dargestellt.
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Fig. 2 zeigt wiederum die Wandung i eines Formkastens, auf der ein
Kühleisen 2 aufliegt. In der Wandung i befindet sich eine Nut 6,
in der ein
elektrischer Leiter 7 liegt. Zwischen den Nutwandungen und dem Leiter
7 befindet sich Isoliermaterial 8. Es ist in diesem Falk angenommen,
daß der Formkasten aus Eisen, d.h. aus magnetisch leitendem Material, besteht. Schickt
man einen elektrischen Strom duirch den Leiter 7, so bildet sich ein Magnetfeld
aus, dessen Kraftlinien etwa längs der punktiert eingezeichneten Linie
9 verlaufen. Durch dieses Magnetfeld wird das Kühleissen 2 an der Wandung
i festgehalten, solange dür Strom eingeschaltet ist.
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In Fig. 3 ist angedeutet, wie beispielsweise die in Fig. 2
im Querschnitt gezeichnete Nut geführt sein kann, -,verin ähnlich wie in Fig. i
auf der Kastenwandung i zwei Kühleisen :2 und 3 nebeneinanderliegen. Es dient
in diesein Falle ;ein und derselbe Leiter zur Erregung der beiden Magnetfelder,
durch dirdie Kühleisen 2 und 3 festgehalten -würden.
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Bei der Anordnung nach Fig. 4 ist an-Z, O'enommen, daß die Kasten-,vandung,
j nicht .aus Eisen, sondern aus Leichtmetall und daher aus einem Material besteht,
dessen rnag
gn edsche Leitfähigkeit etwa die gleiche ist wie die'
Leitfähigkeit von Luft. Auch in diesem Falle kann, ähnlich wie bei dien Anordnungen
nach den Fig.2 und 3, der zur Erregung des Magnetfeldes dienende Leiter
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in eine Nut 6 eingebettet werden. Da die Wandung i nicht aus Eisen
besteht, kann in diesem Falle die Nut an der dem K-Uhleisen abgewendeten. Seite
der Wandung i angebracht sein.
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Fig. 5 zeigt eine besonders zweckmäßige Ausführungsform. der
Erfindung, welche ebenfalls für Form- oder Kernkästen bestimmt ist, die aus magnetisch
nichtleitendem Matierial hergestellt sind. In diesem Falle sind in die Wandung i
zwei zweckmäßig zylindrische Eisenstäbe i o und i i eingelassen, die durch ein ebenfalls
aus Eisen hergestelltes Joch 12 außerhalb der Kastenwandung i miteinander verbunden
:sind. Auf dem Joch 12 sitzt eine Erregerspule j3, welche das Magnetfeld zum. Fesithalten
des KühleisenS 2 erzeugt. Die Feldlinieng verlaufen' durch die beiden Eisenstäbe
io und. i i, das Kül-deisen 2 und das Joch 12. Der Vorteil dieser Ah-ordnung liegt
darin, #daß sie an fertigen Formkästen ohne allzu große Schwierigkeit angeba. t
werden kann. Macht man die Verbindung zwischen den Eisenstäben i o und i i einerseits
und. dem Joch 12 andererseits lösbar, so kann .dieselbe Erregerspule 13 mit dem
zugehörigen Joch 12 nacheinander an verschiedenen Form- oder Kexnkästen benutzt
wer-den.
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Ein wesentliches Merkmal der Ausführungsform nach Fig. 5 besteht
darin, daß in die magnetisch nichtleitende Kastenwanduing Eisenkörper zur Verbesserung
der Leitfähigkeit der magnetischen Kraftlinienwege e-ingebaut sind.
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In den Fig. 6 und 7 ist in Schnitt und Ansicht eine
weitere Ausführungsfoirrn der Erfindung dargestellt, welche insbesondere für I,'-ühl-eisen
größerer Ausdehnung Verwendung finden kann. An der Stelle, an der das Kühleisen
2 auf der Kastenwandug i befestigt werden soll, ist in einer Vertiefung 14 eine
Flac>hspule 15 angebracht, die das Magnetfeld zum Festhalten des Kühleisens
erzeugt. Je nachdem der Formkasten aus Eisen odez aus magnetisch nichtleitendeni
Matierial hergestellt ist, sind bei dieser Anordnung die an Hand der Fig. 2 und
4 - childerten Gesichts-Zes punkte zu beachtten.
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Die Fig. 8 und 9 zeigen schließhch eine Ausführungsform
der Erfindung, welche für Kühlei,sen bestimmt ist, deren Berührungsfläche mit der
Kastenwandung verhältnismäßig klein ist. In diesem Falle wird man vorteilhaft einen
Stabml;aÖInleteii verwenden, der aus einem Eisenstab 16 und einer zylindräschen
Spule 17 besteht. Die Feldlinien 9
deuten bei dieser Anordnung wiederum
den Verlauf der magnetischen Kraftlinie an.
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Die in -den Filg. i bis 9 gezeichneten Ausfülirungsfc>rmen
der Erfindung sind nur als Mspiele anzusehen. Wesentlich ist in jedem Falle, daß
elektromagnetische Kräfte verwendet werden, um die Kühleiseii während der Zelt des
Einfüllens der Form- bzw. Kel=asse an der Kastennwand:ung festzuhalten. Die konstruktive
Ausgestaltung und Anordnung der Magnetverrichtuilgen wird im wesentlichen durch
die besondere Form der herzustellenden Gußkörper und damit von der FGrin und Anordnung
von Kasten und Kühleisen abhängen.