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Mehrteiliger metallener Form- oder Kernteil zum Herstellen von Fertiggußstücken
aus Nichteisenschwermetallen Die Erfindung betrifft einen mehrteiligen metallenen
Form- oder Kernteil zum Herstellen von Fertiggußstücken aus Nichteisenschwermetallen.
Nach einem früheren Vorschlag der Anmelder sind die vorzugsweise aus Metallen verschiedener
Wärmedehnung bestehenden Teile derart miteinander verbunden, daß sich bei ihrer
Erwärmung durch das einfließende Gießmetall zwischen ihren Berührungsflächen zur
Luftabführung dienende Kanäle bilden, die sich beim Abkühlen auf gewöhnliche Temperatur
wieder schließen. Die vorliegende Erfindung bezweckt eine besonders vorteilhafte
Ausgestaltung eines derartigen metallenen Form- oder Kernteiles. Nach der Erfin-Jung
wird der Kern- oder Formteil aus einem Metallstück gebildet, das mit Aussparungen,
insbesondere Schlitzen, zur Aufnahme von dünnen Metalleinlagen versehen wird. In
diese Schlitze des z. B. aus Grauguß oder Gußstahl bestehenden Kern- oder Formteiles
werden vorzugsweise dünne Eisen- oder Stahlbleche eingelegt, die durch mehrere in
einem bestimmten Abstand voneinander
angeordnete Befestigungsmittel,
z. B. durch Niete oder Schrauben, fest mit dem sie aufnehmenden Kern- oder Formteil
verbunden werden. Die Blecheinlagen dehnen sich unter dem Einfluß der Erwärmung
durch das Gießmetall stärker aus als der sie aufnehmende Form- oder Kernteil. Da
die Blecheinlagen durch Querstifte gehalten sind, so. können sie sich bei der Wärmedehnung
nur etwa in Form einer Wellenlinie krümmen und treiben dadurch den Kern- oder Formteil
etwas auseinander, wodurch beim Einfüllen des Gießmetalls Entlüftungskanäle in Form
kleiner Luftspalte entstehen.
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Bei Gießformen für die Herstellung von Motorkolben aus Leichtmetallegierungen
ist es bekannt, in - die Formteile gewellte oder geriefte Blechstreifen einzubetten:,
deren Wellen, oder Rillen eine Vielzahl von Luftkanälen bilden, die dauernd offen
und während des Gießvorganges keiner Formänderung unterworfen sind. Beim Gießvorgang
kann das Leichtmetall nicht in diese engen Kanäle eindringen, weil es wegen seines
geringen Gewichtes keinen Druck in der Gießform erzeugt. Außerdem werden Leichtmetallegierungen
stets in annähernd auf die Gießtemperatur erwärmten Kokillen gegossen, so daß sich
die in den Formhohlräumen befindliche Luft beim Eingießen des Metalls nicht mehr
nennenswert ausdehnen und leicht abgeführt werden kann.
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Diese bekannten gewellten oder gerieften Blecheinlagen. sind jedoch
zur Luftabführung beim Gießen von Nichteisenschwermetallen nicht geeignet, da diese
wegen ihres etwa dreimal höheren Gewichtes in der Gießform einen wesentlich höheren
Druck erzeugen als Leichtmetallegierungen und in die kleinsten Hohlräume der Form
sowie in die von den Rillen der Blecheinlagen. gebildeten Luftkanäle eindringen
und diese verstopfen.. Die Luftabführung wird beim Gießen von Nichteisenschwerme.,tallen
dadurch erschwert, daß die Kokillen, zu Beginn des Gießvorganges eine wesentlich
tiefere Temperatur als das Gießmetall haben und daher beim Einfließendes Metalls,
das meistens eine Temperatur von zooo° C hat, einer plötzlichen starken Temperaturerhöhung
ausgesetzt werden, unter deren Einfluß sich die Luft um das Vielfache ausdehnt,
wobei sie sich vor den Gießstrom setzt und den Gießvorgang stört.
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Die Technik des Vergießens von Leicht- und Schwermetallen unterscheidet
sich noch dadurch grundlegend, daß die Gießform im ersteren Falle mit einer Dauerschlichte
überzogen ist, die eine ganze Reihe von Abgüssen aushält, während die Schlichte
beim Schwermetallgießen nach jedem Gießvorgang durch Tauchen der erhitzten Kokille
in das Schlichtebad abgekocht und beim Trocknen der warmen Kokille neu gebildet
wird. Würde eine für das Gießen von Schwermetallen bestimmte Kokille mit den bekannten
gewellten oder gerieften Blecheinlagen versehen, werden, so würden die Luftkanäle
schon durch die Schlichte verstopft und unwirksam werden.
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Eine solche Verstopfung der Luftkanäle kann bei einer nach der Lehre
der Erfindung ausgebildeten Gießform nicht eintreten, da die in die Schlitze eingesetzten
Metalleinlagen aus ebenen Blechen bestehen, die im kalten Zustand der Form dicht
an den Wandungen der sie aufnehmenden Schlitze anliegen. Die Luftkanäle werden erst
während des Gießvorganges durch thermische Einwirkung gebildet, wodurch die Einlagen
sich stärker ausdehnen als der Form- und Kernteil. Die Luftkanäle sind also mir
kurze Zeit geöffnet, und zwar nur so lange, als dies zur Abführung der Luft während
des Gießvorganges notwendig ist. Sie können also beim Aufbringen der Schlichte nicht
verstopft werden, sondern bleiben in dem kritischen Zeitpunkt völlig wirksam.
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Mit den bekannten, dauernd offene Luftkanäle bildenden gewellten oder
gerieften: Blecheinlagen erhält das Gußstück außerdem keine glatte Oberfläche und
muß an den rauhen Stellen nachgearbeitet werden, was bei Verwendung der gemäß der
Erfindung ausgebildeten Formen überflüssig ist.
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Die erfindungsgemäße Verwendung von gewellten, glatten Metalleinlagen
hat daher für die besonderen Verhältnisse des Schwermetallgießens erhebliche Bedeutung,
was auch durch die Praxis erwiesen ist, da hierdurch erst die Herstellung vollkommen
einwandfreier Fertiggußstücke ermöglicht wird, die ohne jegliche Nacharbeitung verwendbar
sind.
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In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt. In dieser zeigt Fig. r in der Ansicht, Fig. 2 im Schnitt einen Kern
mit einem Schlitz; Fig. 3 zeigt in der Ansicht, Fig. 4 im Querschnitt in der Ebene
A-B einen Kern mit zwei Schlitzen; Fig. 5 zeigt in der Ansicht, Fig. 6 in der Draufsicht
einen. Kern mit drei parallelen Schlitzen.
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Gemäß Fig. r und 2 ist ein: zylindrischer Kern, r aus Stahl oder Grauguß
mit einem Längsschlitz 2 zur Aufnahme eines Metallbleches versehen.. Dieser Längsschlitz
erstreckt sich, wie Fig. 2 zeigt, über den ganzen Querschnitt des Kernes. Die aus
Eisen-oder Stahlblech bestehende Einlage des Schlitzes 2 ist durch Niete 3 gehalten
und mit dem Kern zu einem Ganzen verbunden.
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Die Blecheinlage legt sich mit ihrem unteren Ende fest gegen den Grund
des Schlitzes 2 und dehnt sich beim Eingießen des flüssigen Metalls infolge ihrer
höheren Wärmedehnung stärker aus als der Kern r. Da die Blecheinlage aber durch
den Niet 3 fest eingespannt ist, so kann sie sich nicht in der Länge ausdehnen,
sondern krümmt sich annähernd wellenförmig, wodurch der Kern z etwas auseinandergetrieben
wird und sich kleine Luftspalte bilden, durch die, die: in dem Formhohlraum befindliche
Luft abgeführt wird.
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Bei dem in Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der
Kokillenkern r mit zwei gegeneinander versetzten und sich durchdringenden Längsschnitten
4 und 5 versehen, die wiederum Blecheinlagen enthalten. Letztere sind durch die
Niete 3 an ihrem einen Ende fest eingespannt und
legen sich mit
ihrem anderen Ende gegen das Ende des Schlitzes q. bzw. 5, so daß bei Erwärmung
gleichfalls eine annähernd wellenförmige Ausdehnung der Blecheinlagen eintritt.
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Der in Fig. 5 in der Ansicht und Fig. 6 in der Draufsicht dargestellte
Kern i ist mit drei parallelen Schlitzen 6, 7, 8 versehen, die den Kern nahezu auf
seiner gesamten Länge durchsetzen. Die Schlitze dienen zur Aufnahme von Blecheinlagen,
die durch die beiden Niete 3 fest zusammengespannt sind.