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Verfahren zur Herstellung von Gußkernen Die Erfindung betrifft ein
Verfahren zur Herstellung von Gußkernen, insbesondere von plattenförmigen Kernen
für die Herstellung der Gießformen für luftgekühlte Motorzylinder. Derartige und
auch andere Gußkerne werden bisher vorzugsweise auf Kernblasmaschinen hergestellt,
bei welchen die nach unten gerichtete offene Seite des Kernformkastens durch eine
auf einem Tisch liegende ebene Platte verschlossen und der Kernsand von unten her
durch die ebene Platte zugeführt wird, so daß der Sandstrahl auf die Innenwandung
des Kernformkastens trifft, die dadurch einem großen Verschleiß unterliegt. Darunter
leidet naturgemäß die Maßgenauigkeit der hergestellten Kerne. Dieser Nachteil macht
sich besonders bemerkbar bei der Anfertigung von Kern.-platten für die Herstellung
von Gießformen für luftgekühlte Motorzylinder, die nur eine geringe Wandstärke (z
bis 9 mm) besitzen und eine hohe Maßgenauigkeit erfordern, da sie beim Zusammensetzen
der Gießform bis zu 30 Stück aufeinandergestapelt werden.
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Dieser Übelstand wird erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß als Verschlußplatte
für die offene Seite des Kernkastens Brennplatten benutzt werden, daß also die Gußkerne
unmittelbar auf der jeweiligen Brennplatte hergestellt werden, wobei die Brennplatte
somit den unteren Kernkastenteil bildet. In an sich bekannter Weise wird hierbei
unter Verwendung einer Kernblasmaschine der Kernsand durch Durchbrechungen in der
Wand eines unter einem Blaskopf der Maschine befestigten
Kernformkastens
diesem zugeführt und ist unterhalb des Kernformkastens eine mittels eines Preßkolbens
heb- und senkbare Tragplatte angeordnet. Die erfindungsgemäß als Verschlußplatte
für den Kernkasten zu verwendende Brennplatte wird auf die Tragplatte aufgelegt
und gegen die offene Unterseite des Kernformkastens durch Heben der Tragplatte angedrückt.
Dann wird der Kernsand von oben her durch die Wandung des Kernformkastens zugeführt,
so daß in Auswirkung der nach der Erfindung zu verwendenden Brennplatte der Sandstrahl
auf die den Verschluß des Kastens bildende jeweilige Platte trifft. Nach Fertigstellung
des Kerns wird dieser sodann erfindungsgemäß auf der Brennplatte liegend von der
Tragplatte abgenommen, worauf in an sich bekannter Weise das Brennen der Kerne erfolgt;
auf die Tragplatte wird dann eine neue Brennplatte aufgelegt, auf welcher anschließend
die Herstellung des nächsten Kernes in der vorstehend beschriebenen Weise durchgeführt
wird.
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Da bei diesem Verfahren die Brennplatten stets in einer anderen Lage
unter den Kernformkasten zu liegen kommen und täglich höchstens zwei- bis dreimal
verwendet werden, tritt ein Verschleiß der Brennplatten durch Ausblasen nicht. ein,
zumal die Brennplatten nach jedem Brennen. mit einer Oxydschicht überzogen sind,
welche sie gegen Ausblasen durch die Sandstrahlen schützt.
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Zur Erzielung einer rhythmischen Verdichtung des zwischen Kernformkasten
und Brennplatte eingeblasenen Kernsandes wird der Kernformkasten während des Blasvorganges
erfindungsgemäß durch Vibration in Schwingungen versetzt, so daß er von der Frequenz
des Vibrators abhängige Auf- und Abwärtsbewegungen ausführt. Bei jeder Abwärtsbewegung
wird der Kernformkasten fester gegen die Brennplatte angedrückt. Bei der darauffolgenden
Aufwärtsbewegung hebt sich der Kernkasten um ein geringes Maß von der Brennplatte
ab, so daß eine Raumvergrößerung zwischen Kernformkasten und Brennplatte entsteht,
die sofort von dem nachströmenden Kernsand ausgefüllt wird. Bei der darauffolgenden
Abwärtsbewegung wird der Kern weiter verdichtet. Das Nachfüllen bzw. Verdichten
von nachströmendem Kernsand wiederholt sich so lange, bis die elastische Rückfederung
des Kernmaterials die gleiche Größe hat wie die durch die Vibratoren entstehende
Raumvergrößerung.
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Die die Brennplatte aufnehmende, heb- und senkbare Tragplatte ist
erfindungsgemäß als Luftbrause ausgebildet, so daß der Kernkasten nach Entfernung
der den fertigen Kern tragenden Brervnplatte durch die aus der Luftbrause ausströmende
Preßluft schnell gesäubert werden kann. - Der Ablauf der Arbeitsvorgänge kann mehr
oder weniger selbsttätig erfolgen. Insbesondere können beliebige Vorrichtungen zum
selbsttätigen An- und Abstellen -der Sandstrahlpreßluft nach dem Air pressen bzw.
Abheben der Brennplatte bzw. von dem Kernkasten sowie ein selbsttätiges An- und
Abstellen der Preßlufübrause ,zur Reinigung des Kernkastens zwischen dem Abführen
einer mit dem fertigen Kern bedeckten Brennplatte und dem Zuführen einer neuen Brennplatte
vorgesehen sein. Als Mittel zur Auslösung dieser Vorgänge können beispielsweise
eine Preßluftschaltung oder Schaltwalze dienen.
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Erfindungsgemäß sind schließlich die Sandstrahldüsen am Blaskopf derart
angeordnet, daß sie in bekannter Weise die an den Blaskopf angeschraubte Kernkastenwandung
durchqueren, dabei aber um ein geringes Maß in den Hohlraum des Kernkastens vorspringen.
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Der Vorsprung wird dabei durch ein aufgelötetes Ringplättchen aus
härterem Stahl gebildet, das eine gegenüber der Düsenbohrung verengte Bohrung besitzt.
Dadurch wird erreicht, daß beim Abheben des Kernkastens bzw. beim Absenken der Brennplatte
der noch. in den Blasdüsen vorhandene Sand derart abreißt, daß im Kern stets eine
Vertiefung entsteht, welche die Maßgenauigkeit des Kernes nicht beeinträchtigt.
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In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht,
und zwar zeigt die Abbildung einen.senkrechten Schnitt durch die Kernblasmaschine
in der Stellung, in welcher die Brennplatte mit dem fertigen Kern vom Kernformkasten
getrennt ist. Es wurden dabei nur die Teile der Maschine dargestellt, die zum Verständnis
der Erfindung erforderlich sind.
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An den Sandbehälter i der Kernblasmaschine ist ein Blaskopf z angeschraubt,
an- dessen kegelförmig erweitertem, flanschartig ausgebildetem Rand3 eine Düsenplatte
4 angeschraubt ist. Die Düsenplatte 4 trägt auf ihren über den Blaskopfrand hinausragenden
Teilen Preßluftvibratoren 5. An die Unterseite der Düsenplatte 4 ist ein Kernformkasten
6 angeschraubt, der beispielsweise zur Herstellung von plattenförmigen Kernen 7
dient, die in großer Zahl für die Herstellung von Gießformen für luftgekühlte Motorzylinder
gebraucht werden. Die offene Unterseite des Kernformkastens 6 wird erfindungsgemäß
durch .eine Brennplatte 8 verschlossen, die durch einen Preßkolben 9, welcher mittels
Preßluft betätigt wird, von unten her gegen den Kasten 6 angedrückt wird.
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Auf dem plattenförmigen Kopf des Kolbens 9 ist ein als Luftbrause
ausgebildeter Teil ii festgeschraubt, dessen Hohlraum 1a mit zwei seitlich angeordneten
Preßluftänschlüssen i3' versehen ist, von denen der eine zum Einführen reiner Preßluft,
der andere dagegen. zum Einrführen eines Preßluft-Petroleum-Gemisches dient, das
das Petroleum in zerstäubter Form enthält. Die Luftbrause i i besitzt in der oberen
Wandung in Ringform angeordnete Blasdüsen 14, aus welchen senkrecht nach oben gerichtete
Strahlen austreten. Die Obersehe der Luftbrause dient zur Aufnahme der Brennplatte
8, für deren Ausrichtung im Verhältnis zum Kernformkasten 6 Richtanschlüsse vorgesehen
sein können; die in der Zeichnung nicht dargestellt .sind. Ferner -können, damit
die Brennplatte stets voll gegen den Kernformkasten 6 anliegt, zwischen der Luftbrause
i i und dem Preßkolbenkopf io Gummipolster angeordnet sein.
In der
den Blaskopf abschließenden Düsenplatte sind in Ringform eine Anzahl Sandstrahldüsen
15 angeordnet, welche durch entsprechend in der Kernkastenwandung angeordnete Durchbrechungen
hindurchgeführt sind und ein wenig in den Hohlraum des Kernkastens vorspringen.
Die vorspringende Mündung der Düsen 15 wird durch ein aufgelötetes Ringplättchen
16 aus Hartmetall gebildet, das eine gegen die Düsenbohrung verengte Bohrung besitzt.
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Der Arbeitsvorgang geht wie folgt vor sich: In der gezeichneten Stellung
des Kolbens wird eine leere Brennplatte 8 auf die als Luftbremse ausgebildete Tragplatte
i i aufgelegt und ausgerichtet. Durch gegebenenfalls selbsttätiges Einschalten der
Preßluftzufuhr unter den Preßkolben 9 wird die Brennplatte aufwärts gegen den Kernformkasten
6 angedrückt, worauf, gegebenenfalls wiederum selbsttätig, die Preßluftzufuhr zum
Sandbehälter und die Vibratoren 6 angestellt wird. Nun strömt durch die Düsen
15 und die Ringplättchen 16 der Sand in den Kernformkasten und füllt diesen
aus. Durch die von den Vibratoren 5 erzeugten Schwingungen der Platte und des an
dieser festgeschraubten Kernformkastens 6 wird der Sandfluß gefördert und eine rhythmische
Verdichtung des Sandes zwischen Kernkasten und Brennplatte erzielt. Die Verdichtung
beruht darauf, daß durch die Vibration des Kernformkastens zwischen diesem und der
Brennplatte während des Blasprozesses eine von der Frequenz des Vibrators abhängige
Raumvergrößerung und -verkleinerung entsteht. Bei jeder Abwärtsbewegung wird der
Kernformkasten fester gegen die Brennplatte angedrückt, während er sich bei der
darauffolgenden Aufwärtsbewegung um ein geringes Maß von der Brennplatte abhebt.
Die daraus resultierende Raumvergrößerung wird sofort von dem nachströmenden Kernsand
ausgefüllt, welcher bei der darauffolgenden Abwärtsbewegung des Kernformkastens
verdichtet wird. Das Nachfüllen bzw. Verdichten von nachströmendem Kernsand wiederholt
sich so lange, bis die elastische Rückfederung des Kernmaterials die gleiche Größe
erreicht hat wie die durch die Vibrationen entstehende Raumvergrößerung. Die im
Kernraum vorhandene und durch den Blasvorgang eingeführte Luft entweicht zwischen
der Brennplatte und dem unteren Rand des Kernformkastens 6.
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Nachdem der Kernformkasten gefüllt ist, wird die Preßluftzufuhr zum
Blaskopf und zu den Vibratoren gegebenenfalls selbsttätig abgestellt. Desgleichen
wird die Preßluftzufuhr zum Preßkolben 9 abgestellt bzw. umgesteuert, so daß der
Kolben mit der Luftbrause und der B,renniplatte nach unten abgesenkt wird, wobei
sich der fertige Kern aus dem Kernkasten löst, was infolge der Vibration des Kernformkastens
während der Bildung des Kernes glatt vonstatten geht. Dabei kann der Sand nicht
in der Düse abbrechen, sondern nur unterhalb der Kernoberfläche.
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Nun wird die den fertigen Kern tragende Brennplatte gegebenenfalls
selbsttätig von der Tragplatte i i abgenommen und die Preßluftzufuhr zur Luftbrause
gegebenenfalls selbsttätig angestellt. Durch die dabei aus den Düsen 1q. austretenden
Preßluftstrahlen wird der Kernkasten von Rückständen gesäubert.
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Nach einer größeren Anzahl von Arbeitsgängen wird zur Säuberung des
Kernkastens von etwa haftengebliebenen Ölrückständen erforderlichenfalls ein Gemisch
von Preßluft und zerstäubtem Petroleum durch die Düsen der Luftbrause eingeblasen.
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Nach dem gegebenenfalls selbsttätigen Abstellen der Pre@ßluftzufuhr
Azur Luftbrause i i wird auf diese eine neue Brennplatte aufgesetzt, wonach sich
der beschriebene Vorgang wiederholt.