DE719455C

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Publication number: DE719455C
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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 Materialstärken mehr oder weniger erheblich voneinander abweichen. Gußkörper dieser Art werden vorzugsweise in Leichtmetallgießereien hergestellt. Bei Gußkörpern aus Leichtmetall, wie Silumin, Elektron o.dgl., spielt die Gewichtsersparnis blei den Maschinen- oder Apparateteilen eine entscheidende Rolle. Größere Materialstärken werden nur dann bzw. nur dort zugelassen werden können, wo dies aus Festigkeitsrücksichten unbedingt erforderlich ist. Alle weniger beanspruchten Teile werden mit Materialstärken ausgeführt, die den geringeren Beanspruchungen angepaßt sind. Es wird nur selten zugelassen werden können, daß lediglich aus gießereitechnischen Gründen Teile der Gußkörper mit größeren Materialstärken versehen werden.Method and device for holding the cooling iron in core or Molding boxes in foundry technology. is often the production of castings required, in which cross-sections occur next to each other, their material thicknesses differ more or less significantly from each other. Castings of this type are preferred produced in light metal foundries. For castings made of light metal, such as silumin, Electron or the like., The weight savings lead to the machine or apparatus parts a crucial role. Larger material thicknesses are only then or only there can be approved where this is absolutely necessary for reasons of strength is. All less stressed parts are made with material thicknesses that are adapted to the lower stresses. It will rarely be allowed can that only for reasons of foundry technology parts of the cast body with larger Material thicknesses are provided.

Bei den vorstehend gekennzeichneten Gußkörpern treten erhebliche gießereitechnische Schwierigkeiten auf, weil Teile größeren Querschnitts weniger schnell abkühlen als Teile geringeren Querschnitts und dadurch leicht sog. Lunker m den Gußkörper entstehen. In the case of the cast bodies identified above, considerable technical foundry difficulties because parts of larger cross-section less cool quickly than parts with a smaller cross-section and therefore easily so-called blowholes m the cast body arise.

Es ist bekannt daß man diesen Schwierigkeiten durch den Einbau von sog. Kühleisen begegnen kann. Kühleisen 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 Formsand bzw. mit Kernmasse gefüllt. Vor dem Einbringen der Masse in den Kasten werden vielmehr die meist aus Gußeisen hergestellten Kühleisen in den Kasten eingelegt und daraufhin die masse in den Kasten eingefüllt. It is known that these difficulties can be overcome by the incorporation of so-called cooling irons can encounter. Cooling irons are iron bodies that are inserted into the walls of Casting molds or associated cores are used in such places who need to cool the metal poured into the mold faster. One that is used in the usual way to produce a casting mold or a core The molding or core box is therefore not exclusively made with molding sand or with core material filled. Rather, before the mass is introduced into the box, most of them are removed Cast iron-made cooling iron is placed in the box and then the mass filled in the box.

Bei der fertigen Form oder dem fertigen Kern bilden dann die Kühleisen an Stelle der Formmasse an einzelnen Stellen die Wandung der Form.The cooling irons then form the finished mold or the finished core instead of the molding compound at individual points, the wall of the mold.

Die Einformung eines Kernes oder einer Gießform wird durch diese Kühleisen sehr wesentlich erschwert. Bei größeren und kornplazierten Gußstücken sind besonders die Kerne wegen der großen Anforderungen an die Maßhaltigkeit schwer herzustellen und stellen an die Fähigkeit eines Formers große Anforderungen. Bei dem bisher üblichen Formverfahren wurden die Kühleisen zu Beginn des Einfüllens des Kernsandes an den Stellen des kernkastens eingelegt, an denen sie bei dem fertigen Kern an Stelle der E4ernmasse einen Teil der Keruwandung 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 Kern sand seine Stellung verändert. Es ist einleuchtend, daß diese Arbeit nur von besonders geübten und geschulten Formern befriedigend ausgeflihrt werden kann und daß die Arbeit auch bei dem geübtesten Form er erhebliche Zeit in Anspruch nimmt. Auf jeden Fall bat das bekannte Formverfahren den Nachteil, daß erstens der Former gelernter oder in längerer Priaxis angelernter Arbeiter sein muß und daß zweitens die Arbeit verhältnismäßig viel Zeit erfordert. The molding of a core or a casting mold is made possible by this Cooling iron made very difficult. For larger and grain-placed castings the cores in particular are heavy because of the great demands placed on dimensional accuracy manufacture and place great demands on the ability of a former. at The cooling irons at the beginning of the filling process were the usual molding process of the core sand inserted at the points of the core box where she in the finished core, instead of the core material, form part of the core wall should. Then the former gradually fills the core mass into the box and must Be careful not to let any of the cooling irons get through under any circumstances the core thrown into the box changed its position. It is obvious that this work can only be carried out satisfactorily by specially trained and trained formers and that the work, even in the most practiced form, will take a considerable amount of time Claims. In any case, the known molding method had the disadvantage that firstly, be the shaper of skilled workers or workers who have been trained for a longer period of time and that, secondly, the work takes a relatively long time.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, beide Nachteile zu vermeiden. Es soll möglich werden, den gelerntein bzw. angelernten Arbeiter durch einen ungelernten Arbeiter zu ersetzen, ohne daß die Güte der Arbeit darunter leidet. Außerdem soll trotz der Ausschaltung des gelernten Arbeiters die für das Einbringen und Einstampfen der Kernmasse erforderliche Zeit entscheidend verüngert werden. Die Erfindung geht davon aus, daß zum Einbringen der Kein- oder Formmasse maschinelle Verfahren, insbesondere das Einblasen, verwendet werden. Die Nachteile, welche bisher bei gleichzeitiger Anwendung solcher maschineller Verfahren und der Kühleisen aufgetreten sind, werden gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß die Kühleisen während des Einfüllens der Ken oder Form masse durch magnetische Kräfte an der kastenwandung festgehalten werden. The invention is based on the object of avoiding both disadvantages. It should be possible to replace the skilled or semi-skilled worker with an unskilled one To replace workers without affecting the quality of the work. Also should despite the elimination of the skilled worker, those for bringing in and crushing the time required for the core mass can be decisively reduced. The invention works assume that machine processes, in particular blowing, can be used. The disadvantages that so far with simultaneous Application of such machine processes and the cooling iron have occurred avoided according to the invention that the cooling iron during filling the ken or form mass held by magnetic forces on the box wall will.

Es sind demnach zwei Merkmale, die in ihrer Vereinigung die gestellte Aufhabe lösen. There are therefore two characteristics that are posited in their union Solve the problem.

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 Formmasse nicht mehr von Hand eingefüllt und nach und nach eingestampft 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 wngelernten Arbeiter ausgeführt werden, und die für die Herstellung eines Kernes erforderliche Zeit wird ganz wesentlich verringert. Die Kühleisen werden bei dem Formverfahren nach der Erfindung an den gewünschten Stellen der Wandung des Form- bzw. Kernkastens unverrückbar festgehalten,- so daß die beim maschinellen Einbringen der Formmasse unvermeidbaren Kräfte der Kühleisen nicht mehr aus der gewünschten Lage fortbewegen können. Irgendein mechanischer Eingriff an den einzelnen Kühleisenkörpern ist nicht erforderlich. Es können die gleichen Kiihleilen ohne irgendwelche Abänderungen verwendet werden, wie sie bei den üblicher Handfüilverfahren verwendet wurden. Nach dem maschinellen Einfüllen der Masse werden die Erregerstromkreise der Haltmagnete abgeschaltet, und der Form- oder Kernkasten kann dann behandelt werden, als sei die Masse wie hisher von Hand eingefüllt worden.The first feature is that the cooling iron is on the wall of the core or molding box during the introduction of the mass by magnetic forces be held. The second feature is that the core or molding compound is no longer filled in by hand and gradually pulped, but that Machine processes known per se, such as, for example, the blow molding process, are used to bring the mass into the box. If both characteristics at the same time are applied, the work can also be carried out by a unskilled worker and the time required to make a core becomes essential decreased. The cooling irons are in the molding process according to the invention to the desired places of the wall of the molding or core box held immovably, so that the unavoidable forces of the machine when the molding compound is introduced Cooling irons can no longer move from the desired position. Some mechanical one It is not necessary to intervene on the individual cooling iron bodies. They can The same cooling elements can be used without any modifications as in the usual hand-filling methods were used. After machine filling the excitation circuits of the holding magnets are switched off, and the form or the core box can then be treated as if the mass were as previously made by hand been filled.

Die Erfindung soll an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. The invention is intended to be based on the exemplary embodiments shown in the drawing are explained in more detail.

Fig. I zeigt einen Ausschnitt der Wandung 1 eines Formkastens oder eines Kernkastens, auf deLm 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. Fig. I shows a section of the wall 1 of a molding box or a core box on which cooling irons 2 and 3 rest in two places. It is only part of the wall of the molding box drawn because the outer shape of the box is immaterial for the principle of the invention.

Die beiden Kühleisen 2 und 3 werden durch ilm 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. 1 angedeutet, daß sich in der Wandung i des Form- oder Kernkastens Magnetvorrichtungen befinden. Die konstruktive Ausgestaltung dieser Magnetvorrichtungen ist in den folgenden Figuren dargestellt. The two cooling irons 2 and 3 are made even closer by each one Devices to be described which are built into the wall I of the box, held electromagnetically on the wall. Dotted lines are in places 4 and 5 of Fig. 1 indicated that in the wall i of the mold or core box Magnetic devices are located. The structural design of these magnetic devices is shown in the following figures.

Fig. 2 zeigt wiederum die Wandung 1 eines Formkastens, auf der ein Kühleisen 2 aufliegt. Fig. 2 again shows the wall 1 of a molding box on which a Cooling iron 2 rests.

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 Falle angenommen, daß der Formkasten aus Eisen d.h. aus magnetisch leitendem Material, besteht. Schickt man einen elektrischen Strom durch den Leiter 7, so bildet sich ein Magnsetfeld aus, dessen Kraftlinien etwa längs der punktiert eingezeichneten Linie g verlaufen.In the wall I is a groove 6 in which an electrical Head 7 lies. There is insulating material between the groove walls and the conductor 7 8. It is assumed in this case that the flask is made of iron, i.e., magnetic conductive material. If you send an electric current through the conductor 7, a magnetic field is formed, the lines of force of which are dotted roughly along the drawn line g run.

Durch dieses Magnetfeld wird das Kühleisen 2 an der Wandung i festgehalten, solange der Strom eingeschaltet ist.The cooling iron 2 is held on the wall i by this magnetic field, as long as the power is on.

In Fig. 3 ist angedeutet, wie beispielsweise die in Fig. 2 im Querschnitt gezeichnete Nut geführt sein kann, wenn ähnlich wie in Fig. 1 auf der Kastenwandung 1 zwei Kühleisen 2 und 3 nebeneinanderliegen. Es dient in diesem Falle ein und derselbe Leiter zur Erlegung der beiden Magnetfelder, durch die die Kühleisen 2 und 3 festgehalten werden. In Fig. 3 is indicated, such as that in Fig. 2 in cross section Drawn groove can be performed if similar to FIG. 1 on the box wall 1 two cooling irons 2 and 3 are lying next to each other. In this case it serves one and the same Conductor for laying down the two magnetic fields by which the cooling irons 2 and 3 are held in place will.

Bei der Anordnung nach Fig. 4 ist angenommen, daß die Kastenwandung I nicht aus Eisen, sondern aus Leichtmetall und daher aus einem Material besteht, dessen magnetische Leitfähigkeit ietwa die gleiche ist wie die Leitfähigkeit von Luft. Auch in diesem Falle kann, ähnlich wie bei den Anordnungen nach den Fig. 2 und 3, der zur Erregtmg des Magnetfeldes dienende Leiter 7 in eine Nut 6 eingebettet werden. Da die Wandung I nicht aus Eisen besteht, kann in -diesem Falle die Nult an der dem Kühleisen abgewendeten Seite der Wandung I angebracht sein. In the arrangement of FIG. 4 it is assumed that the box wall I not made of iron, but of light metal and therefore consists of a material its magnetic Conductivity is about the same as that Conductivity of air. In this case too, similar to the arrangements according to FIGS. 2 and 3, the conductor 7 serving to excite the magnetic field into a Groove 6 are embedded. Since the wall I is not made of iron, it can Fall the Nult attached to the side of the wall I facing away from the cooling iron be.

Fig. 5 zeigt eine besonders zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung, welche ebenfalls für Form- oder Kernkästen bestimmt ist, die aus magnetisch nichtleitendem Material hergestellt sind. In diesem Falle sind in die Wandung 1 zwei zweckmäßig zylindrische Eisen stäbe 10 und 1 1 eingelassen, die durch ein ebenfalls aus Eisen hergestelltes -Joch 12 außerhalb der Kastenwandung I miteinander verbunden sind. Auf dem Joch 12 sitzt eine Erregerspule 13, welche das Magnetfeld zum Festhalten des Kühleisens 2 erzeugt. Fig. 5 shows a particularly useful embodiment of the invention, which is also intended for molding or core boxes made of magnetically non-conductive Material are made. In this case, two are expedient in the wall 1 cylindrical iron rods 10 and 1 1 embedded, which is also made of iron Yoke 12 produced outside the box wall I are connected to one another. On the yoke 12 there is an excitation coil 13, which holds the magnetic field of the cooling iron 2 generated.

Die Feldlinien 9 verlaufen durch die beiden Eisenstäbe 10 und 1 1, das Kühleisen 2 und das Joch 12. Der Vorteil dieser Anordnung liegt darin, daß sie an fertigen Formkästen ohne allzu große Schwierigkeit angebaut werden kann. Macht man die Verbindung zwischen den Eisenstäben 10 und 11 einerseits und dem Joch 12 andererseits lösbar, so kann dieselbe Erregerspule 13 mit dem zugehörigen Joch 12 nacheinander an verschiedenen Form- oder Kernkästen benutzt werden.The field lines 9 run through the two iron bars 10 and 1 1, the cooling iron 2 and the yoke 12. The advantage of this arrangement is that it can be grown on finished molding boxes without too much difficulty. Power the connection between the iron bars 10 and 11 on the one hand and the yoke 12 on the other hand detachable, so the same excitation coil 13 with the associated yoke 12 can be used one after the other on different mold or core boxes.

Ein wesentliches Merkmal der Ausführungsform nach Fig. 5 besteht -darin, daß in die magnetisch nichtleitende Kastenwandung Eisenkörper zur Verbesserung der Leitfähigkeit der magnetischen Kraftlinienwege eingebaut sind. An essential feature of the embodiment of FIG. 5 consists -in that in the magnetically non-conductive box wall iron body for improvement the conductivity of the magnetic lines of force are built in.

In den Fig. 6 und 7 ist in Schnitt und Ansicht eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, welche insbesondere für Kübleisen größerer Ausdehnung Verwendung finden kann. An der Stelle, an der das Kiihleisen 2 auf der Kastenwandung I befestigt werden soll, ist in einer Vertiefung 14 eine Flachspule 15 angebracht, die das Magnetfeld zum Festhalten des Kühleisens erzeugt. 6 and 7 is a further embodiment in section and view of the invention shown, which in particular for tubing bars of larger dimensions Can be used. At the point where the cooling iron 2 on the box wall I is to be attached, a flat coil 15 is attached in a recess 14, which generates the magnetic field to hold the cooling iron in place.

Je nachdem der Formkasten aus Eisen oder aus magnetisch nichtleitendem Material hergestellt ist, sind blei dieser Anordnung die an Hand der Fig. 2 und 4 geschilderten Gesichtspunkte zu beachten.Depending on the molding box made of iron or of magnetically non-conductive Material is made, lead this arrangement are those with reference to FIGS. 2 and 4 points outlined must be observed.

Die Fig. 8 und 9 zeigen schließlich eine Ausführungsform der Erfindung, welche für Kühleisen bestimmt ist, deren Berührungsfläche mit der kastenwandung verhältnismäßig klein ist. In diesem Falle wird man vorteilhaft einen Stabmagneten verwenden, der aus einem Eisenstab I6 und einer zylindrischen Spule I 7 besteht. Die Feldlinien 9 deuten bei dieser Anordnung wiederum den Verlauf der magnetischen Kraftlinie an. Finally, FIGS. 8 and 9 show an embodiment of the invention, which is intended for cooling irons, the surface of which is in contact with the box wall is relatively small. In this case it is advantageous to use a bar magnet use, which consists of an iron rod I6 and a cylindrical coil I 7. In this arrangement, the field lines 9 in turn indicate the course of the magnetic Line of force on.

Die in den Fig. I bis 9 gezeichneten Aus.-führungsformen der Erfindung sind nur als Beispiele anzusehen. Wesentlich ist in jedem Falle, daß elektromagnetische Kräfte verwendet werden, um die Kühleisen während der Zeit des Einfüllens der Form- bzw. Kernmasse an der Kastennwandung festzuhalten. Die konstruktive Ausgestaltung und Anordnung der Magnetvorrichtungen wird im wesentlichen durch die besondere Form der hrerzustellenden Gußkörper und damit von der Form und Anordnung von Kasten und Kühleinsen abhängen. The shown in Figs. I to 9 Aus.-embodiments of the invention are only to be regarded as examples. It is essential in each case that electromagnetic Forces used to keep the chill iron during the time of filling the mold or to hold core mass on the box wall. The structural design and the arrangement of the magnetic devices is essentially determined by the particular shape the cast body to be produced and thus the shape and arrangement of the box and Depend cooling lenses.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E: 1. Method of holding the coolant in the core or molding box when the core or molding sand is introduced - by blowing in or other mechanical processes, characterized in that the cooling iron during the filling of the core or molding compound by magnetic forces on the box wall be held.

2. Apparatus for performing the method according to claim I, characterized characterized in that the electrical conductors used to excite the magnetic field Are embedded in grooves in the box walls.

3. Apparatus for performing the method according to claim I for Molded or core boxes made of magnetically non-conductive material, characterized in that that in the box walls iron body to improve the conductivity of the magnetic Lines of force paths are built in.

4. Apparatus according to claim 3, characterized by two the box wall penetrating iron rods, which are outside the box wall by an excitation coil supporting yoke are connected to each other.

5. Apparatus according to claim 2, characterized in that in the case of cooling irons larger expansion flat coils are inserted into recesses in the box wall.

6. Apparatus for performing the method according to claim I, characterized by bar magnets built into the wall perpendicular to the plane of the box wall.