EP0933153B1 - Giessform zum Herstellen von Gussstücken - Google Patents

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EP0933153B1
EP0933153B1 EP98120099A EP98120099A EP0933153B1 EP 0933153 B1 EP0933153 B1 EP 0933153B1 EP 98120099 A EP98120099 A EP 98120099A EP 98120099 A EP98120099 A EP 98120099A EP 0933153 B1 EP0933153 B1 EP 0933153B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pressure
casting mould
gas
mould according
mask
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP98120099A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0933153A1 (de
Inventor
Rolf Dipl.-Ing. Heinemann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Publication of EP0933153A1 publication Critical patent/EP0933153A1/de
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Publication of EP0933153B1 publication Critical patent/EP0933153B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D15/00—Casting using a mould or core of which a part significant to the process is of high thermal conductivity, e.g. chill casting; Moulds or accessories specially adapted therefor
    • B22D15/02—Casting using a mould or core of which a part significant to the process is of high thermal conductivity, e.g. chill casting; Moulds or accessories specially adapted therefor of cylinders, pistons, bearing shells or like thin-walled objects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
    • B22D27/09—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting by using pressure
    • B22D27/13—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting by using pressure making use of gas pressure

Definitions

  • the invention relates to a mold for producing castings from a cast metal, in particular Cylinder heads, cylinder blocks, gearbox and / or crankcase for Internal combustion engines, with outer mold parts, at least one core with at least one Feeder for forming a pressure mass, with a core sealing the feed area on the core Print mask can be put on and also the core at least in the area of the Pressure mask is designed gas-impermeable, according to the preamble of claim 1.
  • a generic casting mold is known from WO 97/07914.
  • the Casting mold a mold cavity for the core and outer mold parts forming the casting for example based on sand.
  • a feeder is for forming one Pressure mass provided, the casting mold with a sprue for a molten metal is provided and the molten metal under the action of gravity in the mold cavity is fillable.
  • On the casting mold is a lid core that is gas-impermeable at least in some areas hung up, which contains at least one feeder. Sitting on the edge of the lid core a pressure mask, which forms a pressurizable space above the feeder.
  • the one filled with molten metal is filled Pressurizer pressurized with a pressure, which builds up in the pressure mask is. This results in a dense metal structure and a reduced ingot volume and avoid formation of voids in the metal alloy.
  • the usually used cores of the mold cavity consist of a binding material chemically bound sand and possibly a size. During the casting process this binding material burns and gases and resins escape. The disadvantage here is that these gases and resins collect within the pressure hood and precipitate on it.
  • the present invention is therefore based on the object of an improved casting mold of the type mentioned above, whereby the disadvantages mentioned above are overcome should be.
  • At least one additional gas inlet channel and at least one gas outlet channel is formed between the lid core and the pressure mask is and below the gas inlet channel and the gas outlet channel in an interior the hood is provided with a hood, which covers the lid core divides an interior of the print mask into an upper and a lower area, which in gas-conducting connection.
  • the print mask For establishing a gas-conducting connection between the upper and the lower area the print mask forms the edge of the hood to the side walls of the print mask a gas-conducting gap.
  • An additional improved heat shield between that in the upper area of the Blown compressed air and the pressure mass is achieved in that the Hood has a shielding plate on the pressure mask side, which has a predetermined gap between hood and shield plate.
  • the hood is expediently made of aluminum or another heat-insulating material Made of material.
  • gas inlet channels and Gas outlet channels of the pressure mask are designed as perforated or slotted tubes.
  • the cast metal is a light metal, in particular aluminum, or a metal alloy, especially an aluminum alloy.
  • the seal between the core and the pressure mask is expediently designed in such a way that that a pressure build-up of approximately up to 0.1 bar is guaranteed.
  • hood also has a heat source, for example a Heating wire.
  • a preferred further development of the invention is for drawing in all the casting gases that are formed a suction hood with suction opening encapsulating the entire mold with a pressure mask intended. In this way, any environmentally harmful casting gases removed in a controlled manner so that a reduced environmental impact is achieved.
  • the suction opening is advantageously equipped with a first butterfly valve, which the Suction opening either opens or closes.
  • the print mask For additional suction of casting gases generated within the pressure mask is in the print mask is provided with an opening adjacent to the suction opening, which opening is preferred can be opened or closed by means of a second butterfly valve.
  • the casting mold 10 shown in Fig. 1 comprises a molded part 12 with not shown Mold outer parts and cores.
  • a lid core 14 forms a seal and a support for a pressure mask 16, with a circumferential sealing cord 18 at the points of contact between Cover core 14 and pressure mask 16 brings about a gas-tight seal.
  • an adhesive 20 is provided in the lid core 14.
  • a gas pressure line leads into an interior of the pressure mask 16 inside and serves to build up a pressure in this interior, which on a casting compound or a pressure mass acts in a feeder, not shown, and thereby solid metal structure and a void-free hardening of the casting material.
  • the Pressure build-up within the pressure mask 16 takes place after the casting mold 10 has been filled Casting material and preferably with a time delay of, for example, 30 seconds, since it can be achieved a smooth outer surface of the cast part is initially formed should, i.e. a solidification of the casting material at the interfaces to the outer mold parts and Cores.
  • a hood 22 is arranged in the interior of the pressure mask 16, which divides the interior into an upper area 24 and a lower area 26. These two Areas 24, 26 are through a gap 28 between the hood 22 and a side wall the pressure mask 16 gas-connected.
  • the hood 22 is located in this way above the lid core 14 that the hood 22 within the pressure mask 16th covered.
  • a shielding plate 30 is also arranged on the hood 22, between the hood 22 and the shielding plate 30, a gap 32 is formed.
  • gas inlet channel 34 and a Gas outlet channel 36 which are formed as perforated tubes and which parts of the Print mask 16 can be.
  • Gas for example air
  • the gas is expediently introduced via the gas inlet channel 34 and the gas outlet via the gas outlet channel 36 such that from the outside on Gas inlet and outlet channels 34 and 36 each have at least the gas pressure which is present should prevail within the print mask 16.
  • the line path of the gas outlet channel 36 there is preferably at least one not shown Filters arranged, which pollutant-like loads of the interior 24, 26 of the pressure mask 16 filters out flowing gas, so that it is not harmful to the environment Way into the environment and, if necessary, a recycling process instead can be supplied. This prevents outgassing from accumulating Fabrics in the interior 24, 26 of the print mask 16 and a knockdown of these substances the print mask 16 itself, resulting in short cleaning intervals or short downtimes lead the arrangement and would mean an increased cost.
  • the inflow and outflow of gas through the gas inlet and outlet channels 34 and 36 is for one associated with turbulence in the atmosphere in the interior 24, 26 of the pressure mask 16 and at the same time this gas stream cools all parts with which it comes into contact.
  • the covering hood is to prevent cooling, especially of the pressure mass 22 provided, which is a direct thermal contact of the parts in the lower area 26 prevented with the gas flow in the upper region 24. Also an indirect thermal Contact by heat radiation is through the additional shielding plate 30 and the gap 32 prevented.
  • the print mask 16 ensures that in the entire interior 24, 26 of the print mask the same predetermined pressure prevails and additionally from the molded part 12 or from the Gaseous substances flowing out of the casting compound from the lower region 26 into the upper region Area 24 rise and can be discharged through the gas outlet channel 36.
  • the hood 22 is arranged in the pressure mask 16 such that it has no parts in the lower Area 26, such as the casting compound or the melt or the lid core, touched.
  • the hood 22 is in the interior, for example by means of a pin or a sleeve 42 24, 26 of the pressure mask 16, the pin or the sleeve 42 being attached to one Roof part or upper part of the pressure mask 16 is attached.
  • FIG. 2 shows a preferred development of the casting mold according to the invention from FIG. 1, the same parts are provided with the same reference numbers. For a more detailed description these parts are therefore referred to the analog valid version of FIG. 1.
  • the entire arrangement is an encapsulating suction hood 44 with a suction opening 46 arranged. 2, the suction hood 44 is not complete for the sake of illustration shown, but this is intended to cover the entire mold including the pressure hood 16 enclose or encapsulate.
  • Flow within the exhaust hood 44 in the direction of arrow 54 Air and any escaping casting gases which can escape through the suction opening 46. This flow is, for example, by means of a pump behind the suction opening 46 or generated by different temperature levels by means of convection.
  • a control of the Suction takes place, for example, through a butterfly valve provided in the suction opening 46 48. If this is open, a suctioning fluid flow takes place, as with the Arrows 54 indicated. If the butterfly valve 48 is closed, no gases are emitted derived from a space 56 between the suction hood 44 and the mold.
  • This arrangement is also for the assisted discharge of casting gases from the areas 24 and 26 above and below the hood 22 suitable.
  • a pressurization of that Tube 38 takes place here only for a limited time. Without inflow via the pipe 38, however, is absent a pressure that would cause pouring gas to flow out through tube 40.
  • the flow in the suction hood 44 can according to the Arrows 54 in the manner of an injector action also for extracting gases from the pressure mask 16 can be used.
  • the pressure mask 16 is adjacent to the suction opening 46 an opening 50 is provided which is provided by a second butterfly valve 52 can either be opened or closed. With the second butterfly valve 52 open tear the flow according to the arrows 54 in the space 56 through the opening 50 emerging gases with and leads them in a controlled manner via the suction opening 46.
  • a pressure p within the pressure mask 16 is expediently greater than a pressure p 1 between the suction hood 44 and the casting mold, ie as the pressure p 1 in the volume 56 encapsulated by the suction hood.
  • the first shut-off flap 46 and / or the second shut-off flap is also preferred 52 controlled by the casting process.
  • a time control may be mentioned as an example of such a control.
  • an event of the casting process such as the placement of a pan or the filling of a mold of the casting mold, forms a zero point in time from which the first butterfly valve 46 and / or the second butterfly valve 52 is opened or opened in a predetermined manner or according to a predetermined schedule is closed.
  • the design of the tubes 38 and 40 is corresponding to adapt to the changed flow conditions, for example by opening or enlarge or reduce the corresponding passage cross sections of the tubes 38 and 40. This can also preferably be done variably during the casting process. Furthermore are adjust the pressures and media masses accordingly.

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Description

Die Erfindung betrifft Gießform zum Herstellen von Gußstücken aus einem Gußmetall, insbesondere Zylinderköpfe, Zylinderblöcke, Getriebegehäuse und/oder Kurbelgehäuse für Brennkraftmaschinen, mit Formaußenteilen, mindestens einem Kern mit mindestens einem Speiser zum Bilden einer Druckmassel, wobei auf den Kem eine den Speiserbereich abdichtende Druckmaske aufsetzbar ist und ferner der Kern zumindest im Anlagebereich der Druckmaske gasundurchlässig ausgebildet ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine gattungsgemäße Gießform ist aus der WO 97/07914 bekannt. Hierbei umfaßt die Gießform einen Formhohlraum für das Gußstück bildende Kerne und Formaußenteile, welche beispielsweise auf der Basis von Sand dargestellt sind. Ein Speiser ist zum Bilden einer Druckmassel vorgesehen, wobei die Gießform mit einem Einguß für eine Metallschmelze versehen ist und die Metallschmelze unter Wirkung der Schwerkraft in den Formhohlraum einfüllbar ist. Auf die Gießform ist ein zumindest in Teilbereichen gasundurchlässiger Dekkelkem aufgelegt, der zumindest einen Speiser enthält. Randseitig auf dem Deckelkern sitzt eine Druckmaske auf, welche über dem Speiser einen unter Druck setzbaren Raum ausbildet. Unmittelbar nach Beendigung des Füllvorganges wird der mit Metallschmelze gefüllte Speiser über ein Druckgas mit einem Druck beaufschlagt, welcher in der Druckmaske aufgebaut ist. Dadurch wird ein dichtes Metallgefüge und ein reduziertes Masselvolumen erzielt und eine Lunkerbildung in der Metallegierung vermieden.
Die üblicherweise verwendeten Kerne des Formhohlraumes bestehen aus mit einem Bindestoff chemisch gebundenem Sand und ggf. einer Schlichte. Während des Gießvorganges verbrennt dieser Bindestoff und es entweichen Gase und Harze. Nachteilig ist hierbei, daß sich diese Gase und Harze innerhalb der Druckhaube sammeln und an dieser niederschlagen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Gießform der obengenannten Art zur Verfügung zu stellen, wobei die obengenannten Nachteile überwunden werden sollen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Gießform der o.g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Dazu ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß wenigstens ein zusätzlicher Gaseinlaßkanal und wenigstens ein Gasauslaßkanal zwischen dem Deckelkem und der Druckmaske ausgebildet ist und unterhalb des Gaseinlaßkanals und des Gasauslaßkanals in einem Innenraum der Druckmaske eine Haube vorgesehen ist, welche den Deckelkem überdeckend einen Innenraum der Druckmaske in einen oberen und einen unteren Bereich teilt, welche in gasleitender Verbindung miteinander stehen.
Dies hat den Vorteil, daß aus der Schmelze, den Formaußenteilen und den Kernen entweichende Gase aus der Druckmaske mittels der Gaseinlaß- und -auslaßkanäle entfernbar sind, wobei gleichzeitig ein in den oberen Bereich der Druckmaske eingeblasenes Druckgas von einer direkten Berührung und einem entsprechendem direkten wärmeleitenden Kontakt mit der Druckmassel abgeschirmt ist, so daß eine schnelle Abkühlung der Druckmassel durch das eingeblasene Druckgas verhindert ist.
Zum Herstellen einer gasleitenden Verbindung zwischen dem oberen und dem unteren Bereich der Druckmaske bildet die Haube randseitig zu Seitenwandungen der Druckmaske einen gasleitenden Spalt aus.
Eine zusätzlich verbesserte Wärmeabschirmung zwischen der im oberen Bereich der Druckmaske eingeblasenen Druckluft und der Druckmassel erzielt man dadurch, daß die Haube druckmaskenseitig ein Abschirmblech aufweist, welches einen vorbestimmten Spalt zwischen Haube und Abschirmblech ausbildet.
Zweckmäßigerweise ist die Haube aus Aluminium oder einem anderen wärmelisolierenden Material gefertigt.
Eine verbesserte, gleichmäßigere, gezielt gesteuerte Verteilung der Strömung von eingeblasener Druckluft und abgesaugten Gasen erzielt man dadurch, daß die Gaseinlaßkanäle und Gasauslaßkanäle der Druckmaske als perforierte oder geschlitze Rohre ausgebildet sind. Dadurch sind Orte mit hoher und konzentrierter Gasströmung, welche Turbulenzen auf der Druckmassel und eine starke örtliche Abkühlung bedingen würden, vermieden.
Einen umweltfreundlichen Gießvorgang und ggf. eine Wiederverwendung von ausgasenden Substanzen erzielt man dadurch, daß im Leitungsweg des Gasauslaßkanals wenigsten ein Filter vorgesehen ist, welcher umweltschädliche Bestandteile der aus dem Inneren der Druckmaske geförderten Gasgemisches abfiltert.
Das Gußmetall ist in besonders vorteilhafter Weise ein Leichtmetall, insbesondere Aluminium, oder eine Metallegierung, insbesondere eine Aluminiumlegierung.
Zweckmäßigerweise ist die Abdichtung zwischen Kern und Druckmaske derart ausgebildet, daß ein Druckaufbau von etwa bis zu 0,1 bar gewährleistet ist.
Eine weitere Steuerbarkeit des Gießprozesses und insbesondere einer Abkühlungsphase erzielt man dadurch, daß die Haube zusätzlich eine Wärmequelle, beispielsweise einen Heizdraht, aufweist.
Zum Ansaugen aller entstehenden Gießgase ist in einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung eine die gesamte Gießform mit Druckmaske einkapselnde Absaughaube mit Absaugöffnung vorgesehen. Auf diese Weise werden jegliche ggf. umweltschädlichen Gießgase kontrolliert abgeführt, so daß eine verminderte Umweltbelastung erzielt wird. Die Absaugöffnung ist dabei in vorteilhafter Weise mit einer ersten Absperrklappe ausgestattet, welche die Absaugöffnung wahlweise öffnet oder verschließt.
Zum zusätzlichen Absaugen von innerhalb der Druckmaske entstehenden Gießgasen ist in der Druckmaske benachbart zur Absaugöffnung ein Öffnung vorgesehen, welche bevorzugt mittels einer zweiten Absperrklappe wahlweise öffnbar oder verschließbar ist.
Weitere Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, sowie aus der nachstehenden Beschreibung der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen. Dies zeigen in
Fig. 1
eine vorteilhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Gießform in Schnittansicht und
Fig. 2
eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Gießform von Fig. 1 in Schnittansicht.
Die in Fig. 1 dargestellte Gießform 10 umfaßt einen Formteil 12 mit nicht näher dargestellten Formaußenteilen und Kernen. Ein Deckelkern 14 bildet eine Abdichtung und eine Auflage für eine Druckmaske 16, wobei eine umlaufende Dichtschnur 18 an den Berührungsstellen zwischen Deckelkern 14 und Druckmaske 16 eine gasdichte Abdichtung bewirkt. Zur weiteren Abdichtung und für eine Formstabilität ist im Deckelkem 14 ein Kleber 20 vorgesehen.
Eine nicht näher dargestellte Gasdruckleitung führt in einen Innenraum der Druckmaske 16 hinein und dient zum Aufbauen eines Druckes in diesem Innenraum, welcher auf eine Gußmasse bzw. eine Druckmassel in einem nicht dargestellten Speiser wirkt und dadurch ein festes Metallgefüge und ein lunkerfreies Aushärten des Gußmaterials sicherstellt. Der Druckaufbau innerhalb der Druckmaske 16 erfolgt nach dem Auffüllen der Gießform 10 mit Gußmaterial und vorzugsweise um beispielsweise 30 Sekunden zeitverzögert, da zum Erzielen einer glatten äußeren Oberfläche des Gießteiles zunächst eine Randbildung erfolgen soll, d.h. ein Erstarren des Gußmaterials an den Grenzflächen zu den Formaußenteilen und Kernen.
Im Innenraum der Druckmaske 16 ist erfindungsgemäß eine Haube 22 angeordnet, welche den Innenraum in einen oberen Bereich 24 und einen unteren Bereich 26 teilt. Diese beiden Bereiche 24,26 sind durch einen Spalt 28 zwischen der Haube 22 und einer Seitenwandung der Druckmaske 16 gasleitend miteinander verbunden. Die Haube 22 befindet sich derart oberhalb des Deckelkernes 14, daß die Haube 22 diesen innerhalb der Druckmaske 16 überdeckt. Auf der Haube 22 ist ferner ein Abschirmblech 30 angeordnet, wobei zwischen der Haube 22 und dem Abschirmblech 30 ein Spalt 32 ausgebildet.
Im oberen Bereich 24 der Druckmaske 16 befinden sich ein Gaseinlaßkanal 34 und ein Gasauslaßkanal 36, welche ais perforierte Rohre ausgebildet sind und welche Teile der Druckmaske 16 sein können. Durch den Gaseinlaßkanal 34 strömt Gas, beispielsweise Luft, in den Innenraum 24, 26 der Druckmaske 16 in Pfeilrichtung 38 ein und aus dem Gasauslaßkanal 36 strömt Gas, beispielsweise Luft mit gasförmigen Absonderungen aus dem Formteil 12 bzw. dem erkaltenden Gußmaterial, in Pfeilrichtung 40 aus. Das durch den Gaseinlaßkanal 34 eingeförderte Gas dient dabei dem Ausspülen der Atmosphäre im Innenraum 24, 26 der Druckmaske 16. Zweckmäßigerweise erfolgt der Gaseinlaß über den Gaseinlaßkanal 34 und der Gasauslaß über den Gasauslaßkanal 36 derart, daß von außen am Gaseinlaß- und -auslaßkanal 34 und 36 jeweils wenigstens derjenige Gasdruck anliegt, welcher innerhalb der Druckmaske 16 herrschen soll.
Im Leitungsweg des Gasauslaßkanals 36 ist vorzugsweise wenigstens ein nicht näher dargestellter Filter angeordnet, welcher schadstoffartige Beladungen des aus dem Innenraum 24, 26 der Druckmaske 16 abströmenden Gases ausfiltert, so daß diese nicht in umweltschädlicher Weise in die Umgebung gelangen und statt dessen ggf. einem Wiederverwertungsprozeß zugeführt werden können. Dies verhindert ein Ansammeln von ausgasenden Stoffen im Innenraum 24, 26 der Druckmaske 16 und ein niederschlagen dieser Stoffe auf der Druckmaske 16 selbst, was zu kurzen Reinigungsintervallen bzw. kurzen Standzeiten der Anordnung führen und einen erhöhten Kostenaufwand bedeuten würde.
Das Ein- und Ausströmen von Gas durch die Gasein- und -auslaßkanäle 34 und 36 ist zum einen mit Turbulenzen in der Atmosphäre im Innenraum 24, 26 der Druckmaske 16 verbunden und gleichzeitig kühlt dieser Gasstrom alle Teile mit denen er in Berührung kommt. Um eine Abkühlung insbesondere auch der Druckmassel zu verhindern ist die abdeckende Haube 22 vorgesehen, welche einen direkten thermischen Kontakt der Teile im unteren Bereich 26 mit der Gasströmung im oberen Bereich 24 verhindert. Auch ein indirekter thermischer Kontakt durch Wärmestrahlung wird durch das zusätzliche Abschirmblech 30 und den Spalt 32 verhindert. Andererseits ist durch den Spalt 28 zwischen Haube 22 und Seitenwandung der Druckmaske 16 sichergestellt, daß im gesamten Innenraum 24, 26 der Druckmaske ein gleicher vorbestimmter Druck herrscht und zusätzlich aus dem Formteil 12 bzw. aus der Gußmasse ausströmende gasförmige Substanzen vom unteren Bereich 26 in den oberen Bereich 24 aufsteigen und durch den Gasauslaßkanal 36 abgeführt werden können.
Um eine Wärmeleitung zwischen Haube 22 und darunter befindlichen Teilen zu verhindern ist die Haube 22 derart in der Druckmaske 16 angeordnet, daß sie keine Teile im unteren Bereich 26, wie beispielsweise die Gußmasse bzw. die Schmelze oder den Deckelkern, berührt. Dazu ist die Haube 22 beispielsweise mittels eines Stiftes oder einer Hülse 42 im innenraum 24, 26 der Druckmaske 16 eingehängt, wobei der Stift bzw. die Hülse 42 an einem Dachteil bzw. Oberteil der Druckmaske 16 befestigt ist.
Fig. 2 zeigt eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Gießform von Fig. 1, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen sind. Zur näheren Beschreibung dieser Teile wird daher auf die analog gültigen Ausführung zu Fig. 1 verwiesen. Über die gesamte Anordnung ist eine diese einkapselnde Absaughaube 44 mit einer Absaugöffnung 46 angeordnet. In der Fig. 2 ist die Absaughaube 44 aus Darstellungsgründen nicht vollständig dargestellt, diese soll jedoch die gesamte Gießform einschließlich Druckhaube 16 umschließen bzw. einkapseln. Innerhalb der Absaughaube 44 strömen in Pfeilrichtung 54 Luft und ggf. ausgetretene Gießgase, welche über die Absaugöffnung 46 austreten können. Diese Strömung wird beispielsweise mittels einer Pumpe hinter der Absaugöffnung 46 oder durch unterschiedliche Temperaturniveaus mittels Konvektion erzeugt. Eine Steuerung der Absaugung erfolgt beispielsweise durch eine in der Absaugöffnung 46 vorgesehene Absperrklappe 48. Ist diese geöffnet, so erfolgt eine absaugende Fluidströmung, wie mit den Pfeilen 54 angedeutet. Ist die Absperrklappe 48 geschlossen, so werden keine Gase aus einem Raum 56 zwischen Absaughaube 44 und Gießform abgeleitet.
Dies Anordnung ist ferner zum unterstützten Ableiten von Gießgasen aus den Bereichen 24 und 26 oberhalb und unterhalb der Haube 22 geeignet. Eine Druckbeaufschlagung über das Rohr 38 erfolgt hier nur zeitlich begrenzt. Ohne Zuströmung über das Rohr 38 fehlt jedoch ein Druck, der zu einem Abströmen von Gießgaseh über das Rohr 40 führen würde. Insbesondere in derartigen Druckpausen kann die Strömung in der Absaughaube 44 gemäß der Pfeile 54 in der Art einer Injektorwirkung auch zum Absaugen von Gasen aus der Druckmaske 16 benutzt werden. Zu diesem Zweck ist in der Druckmaske 16 benachbart zur Absaugöffnung 46 eine Öffnung 50 vorgesehen, welche von einer zweiten Absperrklappe 52 wahlweise geöffnet oder geschlossen werden kann. Bei geöffneter zweiter Absperrklappe 52 reiß die Strömung gemäß der Pfeile 54 im Raum 56 über die Öffnung 50 austretende Gase mit und führt diese kontrolliert über die Absaugöffnung 46 ab.
Zweckmäßigerweise ist dabei ein Druck p innerhalb der Druckmaske 16 größer als ein Druck p1 zwischen Absaughaube 44 und Gießform, d.h. als der Druck p1 in dem von der Absaughaube eingekapselten Volumen 56. Femer ist vorzugsweise die erste Absperrklappe 46 und/oder die zweite Absperrklappe 52 gießprozessgesteuert. Beispielhaft für eine derartige Steuerung sei eine zeitliche Steuerung genannt. Hierbei bildet ein Ereignis des Gießprozesses, wie beispielsweise das Ansetzten einer Pfanne oder das Füllen einer Kokille der Gießform, einen zeitlichen Nullpunkt von dem ab zeitgesteuert in vorbestimmter Weise bzw. nach einem vorbestimmten Zeitablaufplan die erste Absperrklappe 46 und/oder die zweite Absperrklappe 52 geöffnet bzw. geschlossen wird.
Bei dieser Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist die Ausbildung der Rohre 38 und 40 entsprechend an die veränderten Strömungsverhältnisse anzupassen, beispielsweise durch Öffnen bzw. Vergrößern oder Verkleinern der entsprechenden Durchlaßquerschnitte der Rohre 38 und 40. Dies kann auch bevorzugt variabel während des Gießvorgangs erfolgen. Ferner sind die auftretenden Drücke und Mediumsmassen entsprechend abzustimmen.

Claims (14)

  1. Gießform zum Herstellen von Gußstücken aus einem Gußmetall, insbesondere Zylinderköpfe, Zylinderblöcke, Getriebegehäuse und/oder Kurbelgehäuse für Brennkraftmaschinen, mit Formaußenteilen, mindestens einem Kern (14) mit mindestens einem Speiser zum Bilden einer Druckmassel, wobei auf den Kem (14) eine den Speiserbereich abdichtende Druckmaske (16) aufsetzbar ist und ferner der Kem (14) zumindest im Anlagebereich der Druckmaske (16) gasundurchlässig ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kem (14) und der Druckmaske (16) wenigstens ein zusätzlicher Gaseinlaßkanal (34) und wenigstens ein Gasauslaßkanal (36) ausgebildet ist und unterhalb des Gaseinlaßkanals (34) und des Gasauslaßkanals (36) in einem Innenraum (24,26) der Druckmaske (16) eine Haube (22) vorgesehen ist, welche den Deckelkern (14) überdeckend einen Innenraum der Druckmaske (16) in einen oberen und einen unteren Bereich (24,26) teilt, welche in gasleitender Verbindung miteinander stehen.
  2. Gießform nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Haube (22) randseitig zu Seitenwandungen der Druckmaske (16) einen gasleitenden Spalt (28) ausbildet.
  3. Gießform nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Haube (22) druckmaskenseitig ein Abschirmblech (30) aufweist, welches einen vorbestimmten Spalt (32) zwischen Haube (22) und Abschirmblech (30) ausbildet.
  4. Gießform nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Haube (22) aus Aluminium oder einem anderen wärmelisolierenden Material gefertigt ist.
  5. Gießform nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Gaseinlaßkanäle (34) und Gasauslaßkanäle (36) der Druckmaske (16) als perforierte oder geschlitzte Rohre ausgebildet sind.
  6. Gießform nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    im Leitungsweg des Gasauslaßkanals (36) wenigsten ein Filter vorgesehen ist, welcher umweltschädliche Bestandteile des aus dem Inneren der Druckmaske (16) geförderten Gasgemisches abfiltert.
  7. Gießform nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß Gaseiniaßkanal (34) und Gasauslaßkanal (36) als Teil der Druckmaske (16) ausgebildet sind.
  8. Gießform nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das Gußmetall ein Leichtmetall, insbesondere Aluminium, oder eine Metallegierung, insbesondere eine Aluminiumlegierung, ist.
  9. Gießform nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Abdichtung zwischen Kern (14) und Druckmaske (16) derart ausgebildet ist, daß ein Druckaufbau von etwa bis zu 0,1 bar gewährleistet ist.
  10. Gießform nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Haube (22) zusätzlich eine Wärmequelle, beispielsweise einen Heizdraht, aufweist.
  11. Gießform nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    eine die gesamte Gießform mit Druckmaske (16) einkapselnde Absaughaube (44) mit Absaugöffnung (46) vorgesehen ist.
  12. Gießform nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Absaugöffnung (46) mit einer ersten Absperrklappe (48) ausgestattet ist, welche die Absaugöffnung (46) wahlweise öffnet oder verschließt.
  13. Gießform nach Anspruch 11 oder 12,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    in der Druckmaske (16) benachbart zur Absaugöffnung (46) ein Öffnung (50) vorgesehen ist.
  14. Gießform nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Öffnung (50) der Druckmaske (16) mit einer zweiten Absperrklappe (52) ausgestattet ist, welche die Öffnung (50) der Druckmaske (16) wahlweise öffnet oder verschließt.
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