DE7630211U1 - Kern zur herstellung von mit duennen kanaelen versehenen gussteilen - Google Patents

Description

Kloth-Senking

Eisen- und Metallgießerei GmbH

3200 Hildesheim

Kern zur Herstellung von mit dünnen
Kanälen sersehenen Gußteilen.

Die Erfindung betrifft einen Kern zur Herstellung von mit dünnen Kanälen versehenen GuBteilen mit einer äußeren Drahtwendel aus dicht nebeneinander liegenden Windungen eines Drahtes und einer aus wenigstens einem axial verlaufenden, massiven länglichen Metallstück bestehenden Innenstruktur, die zur Stützung der Drahtwendel dient.

Wenn in der Gießereitechnik ein Gußteil mit Hohlräumen versehen werden soll, werden Kerne in die Gußform eingesetzt, um im Gußteil die gewünschte öffnung auszusparen. Diese Kerne bestehen in der Praxis üblicherweise aus mit einem Bindemittel gebundenen Kernsand und werden nach dem Gießen und Abkühlen aus dem Gußteil entfernt.

In neuerer Zeit tritt zunehmend die Aufgabe auf, in Gußteilen lange dünne Kanäle (Durchgangskanäle oder gegebenenfalls auch Stichkanäle) anzuordnen, um hydraulische oder pneumatische Leitungen (zum Beispiel Steuerleitungen, ölrückführangen, Druck-

leitungen u.dgl.) in das Guβteil zu integrieren. Derartige Kanäle können mit Sandkernen nicht lang genug und auch nicht dünn genug angefertigt werden, weil lange dünne Sandkerne sowohl bei ihrer Herstellung als auch bei ihrer Weiterverarbeitung (Schlichtung und Einlegen in die Form) viel zu bruchanfällig sind. Außerdem können sie auch den beim Gießen auftretenden Kräften nicht ausreichend standhalten, so daß selbst dann, wenn es gelingt, sie unbeschädigt in die Form zu bringen, immer noch eine verhältnismäßig große Ausschußquote entsteht. Man kann zwar solche langen dünnen Sandkerne in der Form mittels Kernmarken abstützen, aber diese Kernmarken führen zu unerwünschten Löchern im Gußteil, die nachträglich wieder verschlossen werden müssen und in jedem Fall einen Mangel darstellen. Außerdem erfordern Sandkerne auch besondere Maßnahmen zur Abführung der (insbesondere auch wagen des Bindemittels) beim Gießen entstehenden Gase, weil sonst die Gefahr besteht, daß im Gußteil Porositäten auftreten. Die Abführung der beim Gießen auftretenden Gase erfolgt üblicherweise durch weitere im Gußteil nach oben hin ausgesparte Durchtritte, die natürlich zusätzliche unerwünschte Löcher ergeben.

Der Eingangs erwähnte, aus Metall hergestellte Kern ist aus der deutschen Patentschrift 137 084 bekannt. Er besteht aus einer äußeren Drahtwendel, die im Innern durch einen runden oder kantigen Eisendorn oder Haltebolzen getragen wird. Das Innenteil dieses Kernes ist nicht oder nur unter großer Kraftanstrengung mit Werkzeugen verbiegbar, wie aus der Bezeichnung Eisendorn oder Haltebolzen hervorgeht. Der bekannte Kern eignet sich daher nur für geradlinige oder kreisbogenförmig gekrümmte Kanäle, da aus diesen der Kern nach dem Gießen herausgezogen werden kann.

Dieser um die Jahrhundertwende vorgeschlagen« Kern hat in der Praxis keine Bedeutung erlangt, da er gegenüber den oben beschriebenen Sandkernen nur geringe Vorteile bietet, die den relativ

; großen Aufwand für die Erstellung des bekannten Kerns nicht

rechtfertigen. Die damalige Kernstruktur hat daher seit Jahr- i; zehnten in der Praxis keine Verwendung mehr gefunden und ist - in der Fachwelt in Vergessenheit geraten.

f: Seit einigen Jahren besteht der Bedarf nach dünnen und beliebig gewundenen Kanälen in Gußteilen. Die Herstellung solcher Kanäle h ist mit dem aus der deutschen Patentschrift 137 084 bekannten

Kern nicht möglich, da der Innenteil des Kerns aus dem Gußstück

$ nicht entfernbar ist. Mit Sandkernen können derartige Kanäle ;| unter Inkaufnahme der oben beschriebenen Nachteile bis zu etwa 6 mm Dicke realisiert werden. Geringere Durchmesser sind mit p Sandkernen nicht mehr wirtschaftlich herstellbar. Hier hat man κ sich bislang damit beholfen, die Kanäle nachträglich in das GuB-teil einzubohren, was aber sehr aufwendig und teuer ist und außerdem bei gebogen verlaufenden Kanälen viele zusätzliche Hilfsund Stichbohrungen erfordert, die dann ebenfalls naSahträglich wieder verschlossen werden müssen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Kern zu erstellen, mit dem sehr dünne und beliebig gewundene Knaäle in Gußstücken beim Gießvorgang herstellbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Kern der eingangs beschriebenen Art gelöst, bei dem das längliche Metallstück der Innenstruktur aus einem dünnen, bereits unter Zugbeanspruchung in seitlicher Richtung plastisch leicht verformbaren Zentraldraht besteht.

Der erfindungsgemäße Kern stellt eine Art biegbares Rohr dar, welches sich dauerhaft in jeden erforderlichen Krümmungsverlauf bringen läßt. Er ist nicht bruchanfällig und erfordert auch keine besonderen Maßnahmen zur Entgasung, da er praktisch keine gasabgebenden Stoffe enthält. Lediglich in dem dünnen Kernüberzug (Schlichte), der wie bei jedem Kern auch bei dem erfindungsge-

mäßen Kern angebracht werden muß, kann sich Bindemittel befinden. Außerdem ist der erfindungsgemäße Kern ausreichend gasdurchlässig, um eine Entlüftung und gegebenenfalls Entgasung längs des Kernes zu den Kernenden hin zu ermöglichen. Daher sind die bislang für Kernmarken und zur Entlüftung erforderlich gewesenden Durchtritte im Gußstück nur noch in aehr seltenen Ausnahmefällen notwendig. Vor allem aber lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Kern, ohne daß seine Vorteile verlorengehen, nunmehr Kanäle mit einem Durchmesser von 2 mm oder noch weniger herstellen.

Vorzugsweise besteht der Zentraldraht aus Kupfer oder Weicheisen und die äußere Drahtwendel aus Federstahl.

Da der erfindungsgemäße Kern einen relativ dünnen Zentraldraht aufweist, kann für größere Kanaldurchmesser die Innenstruktur aus dem Zentraldraht und einer den Zentraldraht umgebenden Drahtwendel bestehen.

Auch das Entfernen eines derartigen Kernes aus dem fertigen Gußscück ist problemlps. Es werden zunächst die Drähte der Innenstruktur, also Zentraldraht, und dann die innere Drahtwendel, und dann die äußere Drahtwendel Windung für Windung aus dem Kanal herausgezogen. Zum Entfernen des Kernes ist somit keinerlei Gleitbewegung zwischen der äußeren Drahtwendel und der Wandung des im Gußstück gebildeten Kanals erforderlich. Untersuchungen haben gezeigt, daß eine Gefahr von Drahtrissen praktisch nicht besteht. Das Gefüge des Gußstückes bleibt auch im Bereich des Kanals völlig ungestört,und der Kanal besitzt eine einwandfreie gußglatte Oberfläche.

Dies wird insbesondere dadurch gefördert, daß der Draht der äußeren Drahtwendfcileinen geringeren Durchmesser aufweist als der Draht der den Zentraldraht umgebenden Drahtwendel. Ein größerer Kanaldurchmesser kann deshalb mit einer dicken mittleren Drahtwendel

hergestellt werden, um die eine äußere Drahtwendel mit geringem Drahtdurchmesser gewickelt wird. Für die Ebenheit der Kanalinnenwandung ist lediglich die äußere Drahtwendel entscheidend.

In einer für bestimmte Anwendungsfälle zweckmäßigen Ausgestaltung besteht die den Zentraldraht umgebende Drahtwendel ans mehreren Einzeldrähten.

Die erfindungsgemäße Kernstruktur erlaubt auch die Realisierung von Abzweigungen dadurch, daß zur Schaffung einer Verzweigung ein weiteres Kernstück an dem ersten Kern befestigt ist. Dabei kann das weitere Kernstück mit seinem Zentraldraht oder mit einer aus seiner äußeren Drahtwendel gebildeten Drahtschlaufe an dem Kern verankert sein.

Zur Schaffung eines gegebenenfalls aus strömungstechnischen Gründen erforderlichen Hohlsjaums im Kanalbereich kann am Kern eine entsprechende Kernverdickung auf Kernsand angebracht sein, von der dann gegebenenfalls noch weitere, Verzweigungen bildende Kernstücke ausgehen können.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung und ihrer Vorteile werden nachfolgend Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Dabei stellen dar:

Fig. 1 und 2 Ausführungsformen des erfindungsgemäßen i Kerns, |

Fig. 3 ein mit einer Kernmarke versehenes Kernende, 'i

Fig. 4 eine Modifikation des Kernes gemäß Fig. 1 $ oder 2 zur Bildung abgesetzter Kanal- ί durchmesser,

Fig. 5 und 6 zwei Möglichkeiten zur Herstellung von
Kernen für verzweigte Kanäle, und

Fig. 7 einen Kern zur Bildung eines größeren
Hohlraumes im Kanalbereich.

In den in Fig. 1 und 2 schematisch gezeigten Ausführungsformen ist der erfindungsgemäße Kern jeweils aus drei Teilen zusammengesetzt, nämlich (von innen nach außen) aus einem Zentraldraht 3, einer mittleren Drahtwendel 4 und einer äußeren Drahtwendel 1. Die äußere Drahtwendel 1 ist aus einem einzigen Draht 2 gebildet, der so eng gewickelt ist, daß sich die einzelnen Windungen berühren. Dieser Draht 2 kann einen runden oder eckigen Querschnitt besitzen. Als Werkstoff wird Zugfederstahl bevorzugt, weil bei diesem Werkstoff das enge Aneinanderliegen der einzelnen Windungen der Drahtwendel 1 besonders gut gewährleitet ist.Der Zentraldraht 3 und die mittlere Drahtwendel 4, die zusammen die Innenstruktur des Kerns bilden, bestehen z.B. aus Kupfer, Weicheisen oder einem entsprechendem plastisch-biegbaren, ausreichend zugfesten und unter Gießbedingungen wenig anfälligen Werkstoff. In jedem Fall definiert die äußere Drahtwendel 1 den wirksamen Kerndurchmesser und bildet zugleich eine Hülle für die Innenstruktur.

Die mittlere Drahtwendel 4 ist zweckmäßig aus mehreren wendelförmig aufgewickelten Drähten gebildet, deren Windungen sich berühren können (wie bei den sechs Drähten 7 bis 12 in Fig. 2 gezeigt), sich aber nicht unbedingt berühren müssen (wie bei den zwei Drähten 5 und 6 in Fig. 1 gezeigt). Der Zentraldraht 3 erstreckt sich gradlinig entlang der Kernachse,, wobei die mittlere Drahtwendel 4 nach Art eines Abstandshalters die axiale Lage des Zentraldrahtes 3 relativ zur äußeren Drahtwendel 1 sicherstellt. Bei geradlinigem oder nur wenig gekrümmtem Verlauf des zu bildenden Kanals kann im übrigen aber auch auf die mittlere Drahtwendel 4 ganz verzichtet werden, so daß dann die Innenstruktur nur aus dem Zentraldraht 3 besteht.

Zur Herstellung eines solchen Kerns wird zuerst die Innenstruktur hergestellt. Dazu werden auf den Zentraldraht 3

die Drähte der mittleren Drahtwendel 4 leicht anliegend aufjewendelt, wobei die Wendel im Falle von zwei Drähten (Fig. 1) zweigängig und im Falle von mehr als zwei Drähten entsprechend mehrgängig (also im Beispiel der Fig. 2 sechsgängig) ist. Nach Fertigstellung der Innenstruktur wird auf diese eine vorgefertigte Stahlwendel als äußere Drahtwendel 1 aufgeschoben, wobei die Durchmesser so gewählt sein müssen, daß dieses Aufschieben leicht vonstatten geht. Im Zahlenbeispiel eines Kernes von 5 mm Durchmesser können als Zentraldraht 3 ein Draht voii 2 mm Durchmesser und als Drahtwendel 4 (nach Fig. 1) zwei Drähte von je 0,9 mm Durchmesser verwendet werden sowie als Drahtwendel 1 eine solche mit einem mittleren Wendeldurchmesser von 4,5 mm und einem Federstahldraht von 0,5 mm Durchmesser.

Sofern mit dem Kern kein gradlinig verlaufender Kanal im Gußstück hergestellt werden soll, sondern ein irgendwie gewunden verlaufender Kanal, muß der Kern noch entsprechend gebogen werden. Das kann nach einer Schablone mit einer Biegevorrichtung erfolgen, ebenso ist es aber auch möglich, den Kern von Hand in einen entsprechenden Kernkasten einzupassen. Im übrigen muß das Biegen des Kerns so erfolgen, daß ein eventuells Durchhängen des Kerns in der Form und/oder etwaige Veränderungen des Kerns während des Gießens (z.B. infolge Auftrieb oder Wärmeausdehnung) kompensiert werden.

Vor dem Einsetzen in die Form muß der Kern noch geschlichtet, d.h. mit einem Trennüberzug versehen werden. Dazu können übliche Schlichten verwendet werden, beispielsweise solche auf Talkum-Basis für Leichtmetall-Legierungen oder auf Graphit/ Zirkon-Basis für Eisenkohlenstoff-Legierungen. Die Schlichte kann je nach Bedarf aufgepinselt, aufgespritzt oder durch Tauchen aufgebrach werden. Zu beachten ist dabei aber, daß das Schlichten in jedem Fall erst nach dem Abschluß aller Biege- und Bearbei-

tungsarbeiten erfolgen darf, da sonst beim Biegen die Schlichte örtlich abplatzen könnte. Im übrigen muß sichergestellt sein, daß der Kern durch das Schlichten eine gleichmäßig geschlossene Oberfläche erhält und daß insbesondere die bei schärferen Biegungen unvermeidlich am Außenrand der Biegung auftretenden Zwischenräume zwischen den einzelnen Windungen der äußeren Drahtwendel 1 gut verschmiert werden, da sonst das flüssige Gußmetall in diese Zwischenräume eindringen kann.

Die Lagerung des Kerns in der Form bietet keine besonderen Schwierigkeiten. Bei einer symmetrischen Lage des Kerns innerhalb der Form wird dieser einfach mit seinen Enden in der Teilungsebene der Form gelagert. Bei asymmetrischer Lage des Kerns können übliche Kernmarken 13 aus Kernsand (Fig. 3) an den Enden des Kerns angebracht werden. Dabei ist es zweckmäßig, die Enden des Kerns in der in Fig. 3 gezeigten Weise etwas aufzufächern, um einen guten Verbund der Kernenden mit den Kerninarken sicherzustellen. Sofern es die Form zuläßt, kann aber auch bei asymmetrischer Lage des Kerns das Kernende unmittelbar zur Lagerung herangezogen werden, indem die Kernenden so abgebogen werden, daß sie in der Form ein Widerlager bilden.

Ein besonderer Vorteil ist es, daß der Kern bruchsicher und sehr formstabil ist. Dadurch können in der Form die sonst häufig erforderlichen und generell sehr störenden Abstützungen des Kerns gegen Bruch bzw. gegen Durchbiegung auf ein Minimum beschränkt werden und oftmals sogar ganz entfallen. Dies bedeutet, daß durch Kernmarken bedingte unerwünschte Löcher im Gußstück, die nachträglich mit zusätzlichen Stopfen verschlossen werden müssen, nur noch in seltenen Ausnahmefällen auftreten. Auch brauchen normalerweise keine besonderen Maßnahmen zur Entlüftung des Kerns getroffen und insbesondere im Gußstück keine Entlüftungs-Durchtritte vorgesehen zu werden, so daß sich auch

- 10 -

aus Entlüftungsgründen keine unerwünschten Löcher im Gußstück ergeben. Der Kern kann nämlich allenfalls nur im Bereich des Schlichte-Überzuges gasbildende Bindemittel enthalten, die sich nicht nennenswert auswirken, und außerdem ist die Innenstruktur des Kerns so ausreichend "offen", daß in jedem Fall die Kernluft entlang der Innenstruktur des Kerns nach außen abgeführt werden kann.

Nachdem das Gußstück abgegossen und entformt ist, bleibt der Kern zunächst im Gußstück und muß dann in einem weiteren Arbeitsgang gezogen werden. Auch das ist ein einfachei, unproblematischer Vorgang. Nach Auffächerung des einen der aus dem Gußstück herausra:genden Kernenden werden zunächst der Zentraldraht 3 und darn die einzelnen Drähte der mittleren Drahtwendel 4 au» dem durch den Kern im Gußstück gebildeten Kanal herausgezogen. Im Anschluß daran erfolgt das Herausziehen der äußeren Drahtwendel 1, die sich dabei zu einem langgestreckten Draht auflöst, d.h. Windung für Windung ihren Kontakt mit der Gußstückoberfläche im Bereich des durch den Kern gebildeten Kanals verliert. Durch das vorherige Ziehen der einzelnen Drähte der Innenstruktur des Kerns ist ein ausreichender Platz für dieses Auflösen der äußeren Drahtwendel 1 gewährleistet, so daß beim Ziehen der äußeren Drahtwendel diese keinerlei Gleitbewegung relativ zur Oberfläche des Gußstücks im Kanalbereich auszuführen braucht. Daher lassen sich auch sehr stark gebogene Kerne genauso mühelos wie weitgehend gradlinig verlaufende Kerne aus dem Gußstück entfernen.

In einzelnen Fällen kann es insbesondere bei stark ge- |i

bogenen Kernen vorteilhaft sein, vor dem Ziehen an der Kernein- ;,;

trittsseite einige Tropfen öl mit Druckluft durch die Windungen f

der Innenstruktur zu blasen, um an den Biegestellen ein Fest- |

fressen der einzelnen Drähte der Innenstruktur untereinander zu j;;

- 11 -

I I

I ί

-11 -

vermeiden und damit das Ziehen der Drähte zu erleichtern.

Die Erfindung ist nicht auf die Herstellung von Einzelkanälen mit konstantem Durchmesser beschränkt, sondern kann ebenso auch bei der Herstellung von im Durchmesser abgesetzten Kanälen sowie bei der Herstellung von einfach oder mehrfach verzweigten Kanälen eingesetzt werden. Beispiele dafür sind nachfolgend an Hand der Figuren 4 bis 7 erläutert.

Die Fig. 4 beschreibt eine einfache Möglichkeit für die Ausbildung eines Kernes zur Herstellung von Kanälen mit abgesetztem Durchmesser. Dabei ist von einem vorhandenen Kern in der vorangehend beschriebenen Ausführungsform gemäß Fig. 1 oder 2 ausgegangen, über einen Teil dieses Kernes ist aber noch eine weitere Drahtwendel 14 geschoben, die ebenso wie die Drahtwendel 1 aus einem einzigen eng gewickelten Draht 15 (z.B. wiederum aus Zugfederstahl) besteht. Diese weitere Drahtwendel 14 definiert mit ihrem Außendurchmesser einen erweiterten Durchmesser des zu bildenden Kanals im Gußstück und ist auf dem vorhandenen Kern so angeordnet, daß sich das eine Ende der Drahtwendel 14 im Gußstück an der Stelle befindet, an der ein abgesetzter Durchmesser in dem Kanal erzeugt werden soll. Somit ragt die Drahtwendel 14 nur auf der einen Seite und nicht, wie die Drahtwendel 1, auf beiden Seiten des zu bildenden Kanals aus dem Gußstück heraus.

Das Biegen, Vorbereiten und Schlichten des Kernes in der Ausbildung nach Fig. 4 erfolgt in der schon beschriebenen Weise, wobei lediglich darauf besonders geachtet werden muß, daß der Übergang zwischen der Drahtwendel 14 und der Drahtwendel 1 gut mit Schlichte verschmiert wird. Auch das Ziehen des Kernes aus dem fertigen Gußstück wird in der schon beschriebenen Weise durchgeführt, indem zunächst der vorhandene Kern mit der Drahtwendel 1 gezogen wird und dann anschließend

- 12 -

noch die weitere Drahtwendel 14.

Der mittlere Wendeldurchmesser der weiteren Drahtwendel 14 und die Stärke des Drahtes 15 müssen so abgestimmt sein, daß einerseits die gewünschte Durchmessererweiterung des zu bildenden Kanals gewährleistet ist und andererseits sich die weitere Drahtwendel 14 leichtgängig über die Drahtwendel 1 schieben läßt. Bei größeren Durchmessersprüngen kann das aber eine verhältnismäßig große Stärke für den Draht 15 erforderlich machen, was zur Folge hat, daß die weitere Drahtwendel 14 eine verhältnismäßig grob gewellte Oberflächenstruktur bekommt. Um das zu vermeiden, können im Falle größerer Durchmessersprünge anstelle einer Drahtwendel 14 aus einem Draht großer Drahtstärke zwei übereinander geschobene Drahtwendeln verwendet werden, bei denen zumindest die außen liegende Drahtwendel kann aus einem Draht geringerer Drahtstärke besteht, folglich also eine entsprechend weniger wellige Außenfläche hat. Diese Alternative ist zeichnerisch aber nicht mehr weiter dargestellt.

Im übrigen braucht die Erzeugung eines unterschiedlichen Kerndurchmessers auch nicht unbedingt durch das Aufschieben einer oder mehrerer weiterer Drahtwendeln auf einen vorhandenen Kern zu erfolgen, sondern es kann auch so vorgegangen werden, daß auf die Innenstruktur des Kernes in der Ausführungsform gemäß Fig. 1 oder 2 bis zu der Stelle der gewünschten Durchmessererweiterung eine äußere Drahtwendel 1 aus einem verhältnismäßig dünnen Draht 2 aufgeschoben wird und ab der Stelle der Durchmessererweiterung eine äußere Drahtwendel 1 aus einem entsprechend dickeren Draht 2 verwendet wird. Da durch den dickeren Draht 2 aber die vorangehend erwähnten Probleme entstehen können, ist die Möglichkeit des Auf^chiebens einer oder mehrerer weiterer

- 13 -

Drahtwendeln auf einen vorhandenen Kern vorteilhafter.

Zur Herstellung von verzweigten Kanälen im Gußstück ist es erforderlich, mehrere Kerne der beschriebenen Art zu verwenden und diese an der Abzweigstelle miteinander zu verbinden. Diese Verbindung kann an sich beliebig ausgeführt sein, sofern sie nur ausreichend fest ist und andererseits das spätere Ziehen der Kerne nicht behindert. Ein Beispiel für eine besonders einfache Verbindung der Kerne an der Abzweigstelle zeigt die Fig. 5.

In Fig. 5 ist (teilgeschnitten und zur Vereinfachung der Darstellung ohne die mittlere Drahtwendel 4) ein durchgehender Kern 16 zu erkennen, von dem ein weiteres Kernstück 17 als Abzweig ausgeht. Der Kern 16 und das Kernstück 17 können dabei gemäß Fig. 1, 2 oder 4 ausgeführt sein und sie brauchen nicht den gleichen Durchmesser zu haben. Zur Verbindung des Kernstücks 17 mit dem Kern 16 ist der Zentraldraht 18 des Kernstücks 17 über dessen Ende hinaus verlängert und in eine Bohrung 20 im Zentraldraht 19 des durchgehenden Kerns 16 eingesetzt. Die Bohrung 20 erstreckt sich je nach den Durchmesserverhältnissen bis etwa zur Mitte des Zentraldrahtes 19 oder durchtrennt ggfs. auch den Zentraldraht 19 völlig. Im Bereich dieser Bohrung 20 sind dabei die Windungen der äußeren Drahtwendel 1, wie dies Fig. 5 andeutet, soweit auseinandergeschoben, daß der Draht 2 bei der Herstellung der Bohrung 20 und beim Einsetzen des Zentraldrahtes 18 nicht durchgetrennt wird. Entsprechendes gilt auch für die Drähte der mittleren Drahtwendel 4. Die Verbindungsstelle zwischen dem durchgehenden Kern 16 und dem Kernstück 17 muß natürlich gut mit Schlichte verschmiert werden.

Bei durchtrenntem Zentraldraht 19 können der Kern 16 und das Kernstück 17 in beliebiger Reihenfolge gezogen werden. Bei nicht durchtrenntem Zentraldraht 19 wird zunächst das Kernstück

- 14 -

gezogen, worauf das Ziehen des durchgehenden Kerns 16 erfolgt. Die an der Abzweigstelle durch die Bohrung 20 eingetretene Schwächung des Zentraldrahtes 19 des durchgehenden Kernes 16 bildet dabei normalerweise kein Problem.

Eine andere einfache Möglichkeit der Verbindung des Kernstücks 17 mit dem durchgehenden Kern 16, die in Fig. 6 dargestellt ist, besteht darin, die äußere Drahtwendel des Kernstücks 17 etwas über das Ende des Kernstücks hinaus zu verlängern und den dadurch am Ende des Kernstücks 17 gebildeten freien Drahtabschnitt 21 außen um den durchgehenden Kern 16 herumzuwickeln. Diese Möglichkeit hat im Vergleich zu Fig. 5 den Vorteil, daß der durchgehende Kern 16 nicht geschwächt zu werden braucht, aber andererseits ist es wegen des Fehlens eines Formschlusses auch schwieriger, zu verhindern, daß das Ende des Kernstücks 17 insbesondere unter der Einwirkung der beim Gießen auftretenden Kräfte entlang dem durchgehenden Kern 16 verruscht. Der Drahtabschnitt 21 muß somit sehr gut festgezogen oder sonstwie auf dem durchgehenden Kern 16 gesichert werden, z.B. indem sein Ende zwischen Windungen der äußeren Drahtwendel des Kernes 16 verankert wird. Das Ziehen der Kerne erfolgt im übrigen bei der Ausbildung nach Fig. 6 zweckmäßig so, daß zuerst der durchgehende Kern 16 und dann das Kernstück 17 gezogen wird.

Die Figuren 5 und 6 zeigen Beispiele für einfache rechtwinklige Abzweigungen. In gleicher Weise kann auch bei der Herstellung von schrägen Abzweigungen oder von mehrfachen Abzweigungen vorgegangen werden.

Mitunter ist es erforderlich, den Kanal im Inneren des Gußstückes zu einem größeren Hohlraum aufzuweiten, beispielsweise aus strömungstechnischen Gründen oder aber um einen Sammelraum zu schaffen, von dem weitere Abzweige ausgehen oder in dem Instru-

- 15 -

mente angeordnet werden können. Auch solche Aufweitungen lassen sich ohne weiteres erzeugen, und zwar gemäß Fig. 7 dadurch, daß der in der vorangehend beschriebenen Weise ausgebildete Kern 22 an der erforderlichen Stelle noch mit einer der gewünschten Aufweitung entsprechenden Kernverdickung 23 aus Kernsand versehen wird, die zweckmäßig ebenso wie die weiter vorn erwähnten Kernmarken mit im Kernkasten hergestellt werden kann. Nach dem Ziehen des Kernes 22 verbleibt die Kernverdickung 23 zunächst im Gußstück, sie wird dann anschließend aus dem Gußstück ausgekratzt, ausgestrahlt oder sonstwie entfernt.

Der Kern 22 braucht keineswegs ein durchgehender Kern zu sein, sondern kann sich auch aus zwei gesonderten Kernstücken zusammensetzen, die ggfs. einen unterschiedlichen Durchmesser besitzen. Auch können natürlich von der Verdickung 23 noch weitere Kernstücke in nahezu beliebiger Richtung ausgehen, wodurch sich im Gußstück kompliziertere Verzweigungen erzeugen lassen, z.B. solche, bei denen sich ein Kan?i größeren Durchmessers sternförmig in zwei oder mehr Kanäle kleineren Durchmessers fortsetzt. * Falls Instrumente in dem durch die Kernverdickung im Gußstück gebildeten Hohlraum angeordnet werden sollen, kann der Hohlraum zwecks Durchführung und Lagerung dieser Instrumente ggfs. auch nachträglich von außen angebohrt werden. Alle diese Möglichkeiten sind aber zeichnerisch nicht mehr weiter dargestellt.

Der erfindungsgemäße Kern ist in erster Linie für Leichtmetall-Legierungen als Gußwerkstoff entwickelt worden, läßt sich aber bei praktisch allen Gußwerkstoffen (einschließlich Kunststoff) einsetzen, wobei ggfs. die jeweils geeigneten Kernüber2Üge (Schlichten) verwendet werden. Als Gußverfahren kommen insbesondere Sandguß, Kokillenguß und Druckguß in Betracht. Jedoch ist auch eine Anwendung bei in Spritzguß hergestellten Kunststoffteilen ohne weiteres möglich.

Claims (10)

Patentanwälte Dlpl.-Ing. Werner Gramm Dipl.-Phys. Edgar L'mst: : ; :": '/':'": Theodor-Heuss-Straße 2: \ t > # t: ' . ·. :,, · ' · Braunschweig Kloth-Senking Braunschweig, 18. Oktober 1979 Eisen-und Metallgießerei GmbH Cheruskerring 38 Anwaltsakte: 1877 DE Gm Hildesheim Schutzansprüche:

1. Kern zur Herstellung von mit dünnen Kanälen versehenen Gußteilen mit einer Süßeren Drahtwendel aus dicht nebeneinander liegenden Windungen eines Drahtes und einer aus wenigstens einem axial verlaufenden, massiven, länglichen Metallstück bestehenden Innenstruktur, die zur Stützung der Drahtwendel dient» dadurch gekennzeichnet«, daß das längliche Metallstück aus einem dünnen« bereits unter Zugbeanspruchung in seitlicher Richtung plastisch leicht verformbaren Zentraldraht (3) besteht.

2. Kern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentraldraht (3) aus Kupfer oder Weicheisen besteht.

3. Kern nach Anspruch 1 ode: 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Drahtwendel (1) aus Federstahl besteht.

4. Kern nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenstruktur aus dem !Jentraldraht (3) und einer den Zentraldraht (3) umgebenden Drahtwendel (4) besteht.

5. Kern nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentraldraht (3) einen größeren Durchmesser besitzt als die Drähte der Drahtwendeln (4, 1).

6. Kern nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht der den Zentraldraht (3) umgebenden Drahtwendel (4) einen größeren Durchmesser aufweist ala der Draht der äußeren Drahtwendel (1).

7. Kern nach einem der Ansprüche 4-6« dadurch gekennzeichnet, daß die den Zentraldraht (3) umgebende Drahtwendel (4) aus mehreren Einzeldrähten zusammengesetzt ist.

8. Kern nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Schaffung einer Verzweigung ein weiteres Kernstück (17) an dem Kern befestigt ist.

9. Kern nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Kernstück (17) mit seinem Zentraldraht (18) oder mit einer aus seiner äußeren Drahtwendel gebildeten Drahtschlaufe (21) an dem Kern (16) verankert ist.

10. Kern nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Schaffung eines Hohlraumes im Kanalbereich am Kern (22) eine entsprechende Kexnverdickung (23) aus Kernsand angebracht ist, van der gegebenenfalls noch weitere, Verzweigungen bildende Kernstücke ausgehen,,

ramm

Lins