DE9315456U1

DE9315456U1 - Kernkasten zur Erzeugung von Kernen für die Herstellung von Hohlkörpern

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Publication number: DE9315456U1
Application number: DE9315456U
Authority: DE
Original assignee: MODELLBAU FRIEDRICH SEIBERTZ G
Current assignee: MODELLBAU FRIEDRICH SEIBERTZ G
Priority date: 1993-10-13
Filing date: 1993-10-13
Publication date: 1995-02-09
Anticipated expiration: 2003-10-14
Also published as: EP0652062A1; DE59408166D1; EP0652062B1

Description

Friedrich Seibertz GmbH

Am Korstick 4 45239 Essen

u.Z. 27 112 L/0

"Kernkasten zur Erzeugung von Kernen für die Herstellung von Hohlkörpern"

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kernkasten zur Erzeugung von Kernen für die Herstellung von Hohlkörpern mit zwei Schalenformen, von denen jede einen äußeren Grundkörper aufweist, auf dessen Innenfläche eine abriebfeste Kunstharzschicht aufgebracht ist, und die in einer Teilungsebene des Kernkastens unter Ausbildung eines dem Kern entsprechenden Hohlraums aneinander anlegbar sind.

Die beiden Schalenformen des vorstehend geschilderten Kernkastens bilden somit eine aus zwei Hälften, nämlich dem Ober- und dem Unterkasten, bestehende Schalenform, die, wenn die Schalenformen zusammengefahren sind, den Hohlraum entstehen läßt. Die Form dieses Hohlraums hat die Kontur des mit dem Kernkasten später herzustellenden Kernkörpers. Im Gebrauch des Kernkastens wird dieser Hohlraum

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dann mit einem Gemisch aus Sand und Kunstharz aufgefüllt und durch einen vorzugsweise gasförmigen Härter zur Reaktion gebracht. Nach einer gewissen Aushärtezeit entsteht dann ein fester Kernkörper, der sich nach öffnen der beiden Schalenformen entnehmen läßt. Dieser Kernkörper dient dann zur Herstellung von Gußstücken mit komplizierten Innen- und Außenkonturen.

Wenn derartige Kernkästen für die Massenproduktion von Kernkörpern eingesetzt werden, kommt es nach einer bestimmten Einsatzzeit in Kernkästen zu einer Gratbildung an den in den Kernkasten hergestellten Kernkörpern. Diese Gratbildung entsteht, da an den Teilungskanten in der Teilungsebene zwischen den beiden Schalenformen ein Kantenverschleiß auftritt. Derartige mit einem Grat versehene Kernkörper können zur Herstellung von Gußstücken nicht verwendet werden, da aufgrund der Gratbildung an den Kernkörpern eine unerwünschte, unzulässige Schwächung des herzustellenden Gußstücks auftreten würde. Somit müssen derartige, mit einer Gratbildung versehene Kernkörper zunächst entgratet werden; hierbei handelt es sich um einen manuellen Arbeitsschritt, bei dem Fehler auftreten können, die zu einem Ausschuß an später hergestellten Gußstücken führen; eine endgültige Kontrolle, ob die Entgratung des Kernkörpers korrekt durchgeführt wurde, ist nämlich erst am fertigen Gußstück möglich. Des weiteren müssen entgratete Kernkörper noch einem Tauchbad unterzogen werden, da die bei der Entgratung zerstörte Oberfläche im Gratbereich wieder hergestellt

werden muß. Zusammenfassend läßt sich sagen, daß aufgrund der wegen des Kantenverschleiß auftretenden Gratbildung zusätzliche Arbeitsvorgänge mit den entsprechenden Nachteilen durchgeführt werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kernkasten zur Erzeugung von Kernen für die Herstellung von Hohlkörpern zu schaffen, bei dem keine aufwendigen Nachbearbeitungen und Nachbehandlungen der im Kernkasten hergestellten Kerne bzw. Kernkörper mehr erforderlich sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die abriebfeste Kunstharzschicht einer Schalenform im Bereich ihrer Teilungskante eine Ausnehmung aufweist, in der eine elastische Lippe angeordnet ist, die in Umfangsrichtung des Kernkastens über die abriebfeste Kunstharzschicht vorsteht. Hierdurch ergibt sich eine elastische Ausgestaltung des Kantenbereichs der Teilungsebene bei einer Schalenform mit einem vorgegebenen überstand der elastischen Lippe. Infolge des Überstands wird beim Zusammenfahren der beiden Schalenformen des Kernkastens eine Quetschwirkung auf die elastische Lippe bewirkt. Diese Quetschwirkung hat zur Folge, daß sich eine Wulst in den Hohlraum drückt, durch die die Ausbildung von Graten verhindert wird. Es entsteht zwar eine kleine Vertiefung am hergestellten Kernkörper, diese wird aber toleriert, weil an dem herzustellenden Gußteil aufgrund der Vertiefung am Kernkörper eine unschädliche, geringfügige Verstärkung entsteht.

Zur weiteren Verbesserung des Kernkastens im Sinne der Erfindung kann es vorteilhaft sein, wenn die abriebfeste Kunstharzschicht der anderen Schalenform im Bereich ihrer Teilungskante eine Ausnehmung aufweist, in der ebenfalls eine elastische Lippe angeordnet ist. Im Bereich der Teilungskante in der Teilungsebene der Schalenformen liegen dann die beiden elastischen Lippen aneinander an. Die elastische Lippe mit dem Überstand kann sowohl im Ober- als auch im Unterkasten des Kernkastens vorgesehen sein.

Vorzugsweise besteht jede elastische Lippe aus einem geeigneten Kunstharz.

Eine feste und zuverlässige Halterung der elastischen Lippen in den Ausnehmungen der abriebfesten Kunstharzschicht ergibt sich, wenn jede Ausnehmung bzw. jede Lippe einen teilungskantenfernen Schwalbenschwanzabschnitt aufweist, wobei dann der Schwalbenschwanzabschnitt der Lippe mit dem entsprechend geformten Schwalbenschwanzabschnitt der Ausnehmung in Eingriff ist.

Bei den erfindungsgemäß ausgestalteten Kernkasten wird die Ausbildung von Graten verhindert, auch wenn die Kernkasten höhere Standzeiten aufweisen. Somit entfallen die eingangs in Verbindung mit den Kernkasten gemäß dem Stand der Technik anfallenden aufwendigen Weiter- bzw. Nachbearbeitungsvorgänge, was zu einer erheblichen Kostenersparnis führt.

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Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 einen Querschnitt durch beide Schalenformen eines erfindungsgemäßen Kernkastens, wobei die beiden Schalenformen voneinander entfernt sind; und

Figur 2 einen Figur 1 entsprechenden Querschnitt, wobei die beiden Schalenformen in der Teilungsebene des Kernkastens aneinander anliegen.

Ein erfindungsgemäßer Kernkasten, wie er in Schnittdarstellung in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist, hat zwei Schalenformen 1, 2, von denen die in den Figuren untere Schalenform 1 den Unterkasten und die obere Schalenform 2 den Oberkasten bildet. In Figur 1 befinden sich die beiden Schalenformen 1, 2 in einer voneinander entfernten Position, während sie in Figur 2 in der Teilungsebene 3 des Kernkastens aneinander anliegen. In der in Figur 2 dargestellten Position bilden die beiden Schalenformen 1, 2 des Kernkastens einen Hohlraum 4 aus, dessen Kontur derjenigen eines Kernkörpers entspricht, der zur Herstellung von Gußstücken verwendet wird.

In der in Figur 1 dargestellten Position kann der in den

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Schalenformen 1, 2 herzustellende bzw. hergestellte Kernkörper aus dem Kernkasten entnommen werden, wobei selbstverständlich die obere Schalenform 2 weiter von der unteren Schalenform 1 entfernt werden kann, als es in der Figur 1 dargestellt ist.

Die untere Schalenform 1 hat einen äußeren Grundkörper 5, der vorzugsweise aus Aluminium besteht. Die Innenkontur des äußeren Grundkörpers 5 ist grob an die Außenkontur des mit dem Kernkasten herzustellenden Kernkörpers angepaßt. Auf der Innenfläche des äußeren Grundkörpers 5 ist eine abriebfeste Kunstharzschicht 6 vorgesehen, deren Innenkontur der Außenkontur des mit dem Kernkasten herzustellenden Kernkörpers entspricht. Nahe der inneren Teilungskante 7 der unteren Schalenform 1 ist die abriebfeste Kunstharzschicht 6 mit einer Ausnehmung 8 ausgestaltet. Die Ausnehmung 8 verläuft über die gesamte innere Teilungkante 7 der abriebfesten Kunstharzschicht 6 und hat an ihrem teilungskantenfernen bzw. unteren Ende einen Schwalbenschwanzabschnitt

In der Ausnehmung 8 sitzt eine aus einem elastischen Werkstoff bestehende Lippe 10, die an ihrem teilungskantenfernen Ende mit einem Schwalbenschwanzabschnitt 11 ausgebildet ist, der hinsichtlich der Form dem Schwalbenschwanzabschnitt 9 der Ausnehmung 8 entspricht, so daß die Lippe 10 fest in der Ausnehmung 8 gehaltert ist.

In Umfangsrichtung der unteren Schalenform 1 steht die elasti-

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sehe Lippe 10 mit ihrem schwalbenschwanzfernen Ende über die abriebfeste Kunstharzschicht 6 vor. Das heißt, die elastische Lippe 10 hat einen Überstand 12.

Die obere Schalenform 2 hat ebenfalls einen äußeren Grundkörper 13, der vorzugsweise aus Aluminium hergestellt ist. Die Innenkontur des äußeren Grundkörpers 13 entspricht grob der Außenkontur des in dem Kernkasten herzustellenden Kernkörpers. Auf der Innenfläche des äußeren Grundkörpers 13 ist eine abriebfeste Kunstharzschicht 14 aufgebracht, deren Innenkontur der Außenkontur des in dem Kernkasten herzustellenden Kernkörpers entspricht.

Im Bereich ihrer inneren Teilungskante 15 ist die obere Schalenform 2 bzw. die abriebfeste Kunstharzschicht 14 der oberen Schalenform 2 mit einer Ausnehmung 16 ausgestaltet, die sich längs der gesamten inneren Teilungskante 15 der oberen Schalenform 2 erstreckt. Die Ausnehmung 16 hat an ihrem in den Figuren 1 und 2 oberen bzw. teilungskantenfernen Endabschnitt einen Schwalbenschwanzabschnitt 17, der hinsichtlich seiner Form dem Schwalbenschwanzabschnitt

18 einer aus einem elastischen Werkstoff bestehenden Lippe

19 entspricht, die in der Ausnehmung 16 der abriebfesten Kunstharzschicht 14 der oberen Schalenform 2 angeordnet ist. Die freie Endfläche der elastischen Lippe 19 der oberen Schalenform 2 fluchtet mit der entsprechenden Endfläche der abriebfesten Kunstharzschicht 14 der oberen Schalenform 2, d.h., die elastische Lippe 19 der oberen Schalenform 2

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weist keinen Überstand auf.

Werden die untere Schalenform 1 und die obere Schalenform 2 - wie in Figur 2 dargestellt - aufeinander zubewegt, so daß sie in der Teilungsebene 3 des Kernkastens aneinander anliegen, verformen sich aufgrund des Überstands 12 der elastischen Lippe 10 der unteren Schalenform 1 die beiden elastischen Lippen 10 bzw. 19 der unteren 1 bzw. der oberen Schalenform 2 und bilden eine Wulst 20, die in den Hohlraum 4 vorsteht,

Aufgrund der Wulst 20 entsteht in dem in dem Kernkasten herzustellenden Kernkörper eine Nut, was zu einer entsprechenden geringfügigen Verstärkung des mit dem hergestellten Kernkörper herzustellenden Gußteils führt. Derartige geringfügige Verstärkungen des Gußteils können ohne weiteres in Kauf genommen werden.

Auch bei einer langen Betriebsdauer des vorstehend geschilderten Kernkastens tritt nicht die nachteilhafte Gratbildung bei den in dem Kernkasten hergestellten Kernkörpern auf.

Der vorstehend geschilderte Kernkasten wird mit Hilfe einer Kernseele hergestellt. Eine Kernseele hat die gleiche Kontur wie der in dem Kernkasten herzustellende Kernkörper, sie besteht jedoch aus einem festeren Werkstoff. Die Kernseele wird in einen Aufgießboden eingelegt, wobei der Aufgieß-

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boden einem Abschnitt der Kontur der Kernseele entspricht, jedoch aus minderwertigen Werkstoffen besteht. Danach wird ein Siliconband, das in seinem Profil demjenigen der Ausnehmung 16 der oberen Schalenform 2 entspricht, um die Kernseele gelegt und mittels eines Klebstoffs auf dem Aufgießboden befestigt.

Danach wird der hinsichtlich seiner Innenkontur grob an die Außenkontur des betreffenden Abschnitts der Kernseele angepaßte äußere Grundkörper 13, der vorzugsweise aus Aluminium besteht, auf den so präparierten Aufgießboden aufgesetzt. Durch Auffüllen des Hohlraums zwischen dem Aufgießboden mit der Kernseele und dem Siliconband und dem äußeren Grundkörper 13 mit einem flüssigen Kunstharz, das eine vorgegebene Aushärtezeit aufweist, entsteht die abriebfeste Kunstharzschicht 14, deren Innenkontur an die Außenkontur der Kernseele und damit der in dem Kernkasten herzustellenden Kernkörper angepaßt ist.

Sobald die abriebfeste Kunstharzschicht 14 ausreichend ausgehärtet ist, wird der Aufgießboden entfernt, wobei die Kernseele in der oberen Schalenform 2 verbleibt. Ein weiteres Siliconband wird um die Kernseele gelegt und mittels eines Klebstoffs auf der neugeschaffenen oberen Schalenform 2 befestigt.

Hiernach wird der äußere Grundkörper 5 der unteren Schalenform I₁ dessen Innenkontur grob an die Außenkontur der Kern-

seele angepaßt ist, in Anlage an die obere Schalenform 2 gebracht. Durch Auffüllen des Hohlraums zwischen der oberen Schalenform mit der Kernseele und dem äußeren Grundkörper der unteren Schalenform 1 mit einem flüssigen Kunstharz entsteht nach einer vorgegebenen Aushärtezeit die abriebfeste Kunstharzschicht 6 der unteren Schalenform 2, deren Innenkontur an die Außenkontur der Kernseele angepaßt ist.

Nach Ablauf der Aushärtezeit wird die untere Schalenform 1 von der oberen Schalenform 2 entfernt. Das in der unteren Schalenform 1 angeordnete Siliconband wird entfernt, so daß die untere Schalenform 2 bzw. die abriebfeste Kunstharzschicht 6 die Ausnehmung 8 aufweist. Danach werden die untere Schalenform 1 und die obere Schalenform 2 wieder zusammengeführt, wobei zwischen die untere 1 und die obere Schalenform 2 ein Distanzstück eingefügt ist, dessen Abmessung in Umfangsrichtung des Kernkastens derjenigen des Überstands 12 der Lippe 10 entspricht.

Hiernach wird in die Ausnehmung 8 flüssiges Kunstharz eingebracht. Nach einer gewissen Aushärtezeit entsteht so die elastische Lippe 10.

Der vorstehend geschilderte Vorgang wird unter Weglassung des Distanzstückes für die Ausnehmung 16 bzw. die Lippe 19 der oberen Schalenform wiederholt. Es ist darauf zu achten, daß bei der Ausbildung der Lippen 10, 19 die Kernseele in der unteren 1 bzw. der oberen Schalenform 2 verbleibt. Nach

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der Herstellung der Lippe 19 der oberen Schalenform werden die obere 2 und die untere Schalenform 1 voneinander entfernt und die Kernseele wird entnommen.

Der Kernkasten kann nunmehr zur Herstellung von Kernkörpern verwendet werden.

Claims

• · SCHUTZAMSPRUCHE :

1. Kernkasten zur Erzeugung von Kernkörpern für die Herstellung von Hohlkörpern, mit zwei Schalenformen (1, 2), von denen jede einen äußeren Grundkörper (5, 13) aufweist, auf dessen Innenfläche eine abriebfeste Kunstharzschicht (6, 14) aufgebracht ist, und die in einer Teilungsebene (3) des Kernkastens unter Ausbildung eines dem Kernkörper entsprechenden Hohlraums (4) aneinander anlegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die abriebfeste Kunstharzschicht (6) einer Schalenform (1) im Bereich ihrer Teilungskante (7) eine Ausnehmung (8) aufweist, in der eine elastische Lippe (10) angeordnet ist, die in Umfangsrichtung des Kernkastens über die abriebfeste Kunstharzschicht (6) vorsteht.

2. Kernkasten nach Anspruch 1, bei dem die abriebfeste Kunstharzschicht (14) der anderen Schalenform (2) im Bereich ihrer Teilungskante (15) eine Ausnehmung (16) aufweist, in der eine elastische Lippe (19) angeordnet ist.

3. Kernkasten nach Anspruch 1 oder 2, bei dem jede elastische Lippe (10, 19) aus einem geeigneten Kunstharz besteht.

4. Kernkasten nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem jede Ausnehmung (8, 16) bzw. jede Lippe (10, 19) einen teilungskantenfernen Schwalbenschwanzabschnitt (9, 17) bzw. (11, 18) aufweist.