EP1147836B1 - Giessform, umfassend Aussenformteile und darin eingelegte Formstoffkerne - Google Patents

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EP1147836B1
EP1147836B1 EP01108815A EP01108815A EP1147836B1 EP 1147836 B1 EP1147836 B1 EP 1147836B1 EP 01108815 A EP01108815 A EP 01108815A EP 01108815 A EP01108815 A EP 01108815A EP 1147836 B1 EP1147836 B1 EP 1147836B1
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EP
European Patent Office
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casting
mould
casting mould
parts
cover core
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EP1147836A2 (de
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Peter Willfort
Horst Bohn
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Hydro Aluminium Mandl and Berger GmbH
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Hydro Aluminium Mandl and Berger GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B22C9/10—Cores; Manufacture or installation of cores
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    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D23/00—Casting processes not provided for in groups B22D1/00 - B22D21/00
    • B22D23/006—Casting by filling the mould through rotation of the mould together with a molten metal holding recipient, about a common axis

Definitions

  • the invention relates to a casting mold comprising Outside moldings and inserted therein molding cores, the together form a mold cavity.
  • the sweet moldings may be parts of a permanent casting mold and / or molded parts / outer cores be.
  • DE 195 31 551 A1 discloses a method for producing of castings of light metal and one for it provided lost form based on sand known.
  • a mold cavity for the casting depicting lost mold has mold outs, at least one core and a lid core with at least a feeder for at least one Druckmassel on.
  • Of the Lid core is treated with a core size and sealed on the surface.
  • the Druckmasseln With a pressure of up to about 1 bar applied. In this way, the quality of the improved casting and the volume of the Feeder material (Druckmassel) can be reduced.
  • those disclosed in DE 195 31 551 A1 Device and the corresponding method not for Rotomoulding suitable are those disclosed in DE 195 31 551 A1 Device and the corresponding method not for Rotomoulding suitable.
  • the present invention is based on the object to provide a casting mold for spin casting intended for complicated castings is usable.
  • the inventive solution for this consists in a Formed according to claim 1 mold.
  • According to the invention may refer to more funds for fixing the Molded cores in the outer mold cores and between the Molded cores are dispensed with each other.
  • Of the Building in multiple layers allows a complicated Shaping.
  • the use of the final cap core Made of molded material allows docking of a casting container (Contact casting) and creates in conjunction with the order of one horizontal axis rotatable suspension of the mold Prerequisite for a rotational molding.
  • the cover core points For this purpose, preferably at least one pouring opening and at least one gas outlet opening.
  • the side parts can in particular two opposite the Base plate from the mold cavity opposite to the outside wegschiebbare longitudinal side parts and / or at least one opposite the base plate from the mold cavity to the outside Include wegschwenkbares front side part.
  • the Side parts can hereby on the insides Form projections, the individual of the inner cores in addition to the base plate hold. to Determination of the cover core may be on the base plate or on at least two side parts slidable bars or be arranged pivoting claws, which are the package of Molded cores within the mold in a manner ensure that even when turning the mold shifts between the inner cores are excluded.
  • this mold is first on the Stacked base plate, then 180 ° around one rotated horizontal axis, so that the cover core, the one Has sprue, comes to lie down.
  • a casting container with Melt is filled for a casting process, docked.
  • the melt flows through the pouring opening in the cover core the mold cavity.
  • the melt container removed and it comes to the solidification of the casting, after which the mold can be removed from the mold.
  • the mold will preferably one at a time to their longitudinal extent rotated parallel axis.
  • the base plate is a permanent part made of metal educated; the outer moldings can also Permanent moldings that are mechanical with the base plate are connected, or molding material parts that are with mechanical clamping devices from the sides and from above the base plate together and clamped.
  • a casting mold 11 comprises a multi-part base plate 12, side parts 13, 14, each as permanent moldings, a plurality of inner cores 15, which in several layers one above the other on the Base plate 12 are constructed, and a cover core 16, each consisting of molding material.
  • the several inner cores 15 are in continuous power flow between the Base plate 12 and the cover core 16 clamped.
  • To the Side parts 13, 14 are mold projections 17, 18 can be seen, the single of the inner cores 15 in addition to the Hold base plate 12.
  • the side parts 13, 14 are through Actuating cylinder 19, 20 relative to the base plate 12th oppositely displaced. in this connection they are removable from each other in the position shown.
  • the stacking structure of the inner cores 15 on the base plate 12 done.
  • the cover core 16 is placed.
  • On the side parts 13, 14 bars 21, 22 are arranged, which are for mounting against the Side parts 13, 14 can be pushed back and after the Laying the cover core 16 advanced in the position shown can be in which they cover the core 16 against the Inner cores 15 and the side parts 13, 14 hold.
  • the demolding can be actuated by means of an actuating cylinder 25.
  • the base plate 12 and thus the entire mold 11 is a horizontal Rotatable perpendicular to the plane of the drawing axis 27. This applies equally to a column 27 on which a swivel arm 28 is mounted, which carries a casting container 29, which with a Actuating cylinder 30 parallel to the column 27 on the pivot arm 28th can be moved.
  • the finished mold 11 is in its position shown immediately after the stacking construction.
  • the casting container 29 hangs overhead, is about the actuating cylinder 30 of the Mold 11 is removed and by the pivot arm 28 on the column 27 pivoted by 90 ° relative to the mold.
  • the pivot arm 28 After filling the casting container 29, the pivot arm 28 is to 90 ° pivoted relative to the column 27, so that the casting container 29 under the mold 11 in front of the column 27 comes to rest. thereupon the casting container 29 by means of the cylinder 30 against the Mold 11 lifted until the casting container 29 sealingly on the Deck core 16 is present. In the position achieved with this is the Mold 11 with docked casting container 29 turn to the Axis 26 further rotated by 180 °.
  • the measured on the mold cavity Melt 32 flows through the sprue 33 into the mold cavity, wherein gas from the gas outlet 34 in the casting container 29 can escape.
  • the side parts 13, 14 could also consist of molding material, wherein instead of the latch 21, 22 then connected to the base plate Downers would occur.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Gießform, umfassend Außenformteile und darin eingelegt Formstoffkerne, die miteinander einen Formhohlraum bilden. Die Aüßenformteile können Teile einer Dauergießform und/oder Formstoffteile/Außenkerne sein.
Zur Darstellung komplizierter Gußstücke, beispielsweise von Zylinderköpfen, werden notwendigerweise Formstoffkerne in die Außenformteile eingelegt. Hierbei ist es bereits bekannt, auch Außenkerne aus Formstoff zu verwenden, so daß wesentliche Teile der Gußstückaußenflächen nicht von einer metallischen Kokillenwand, sondern von Außenkernen aus Formstoff abgebildet werden. Dies eignet sich besonders für das Gießen von Aluminium- und Magnesiumlegierungen.
Aus der DE 195 31 551 A1 ist ein Verfahren zum Herstellen von Gußstücken aus Leichtmetall sowie eine dafür vorgesehene verlorene Form auf Basis von Sand bekannt. Die bekannte, einen Formhohlraum für das Gußstück abbildende verlorene Gießform weist Formaußenteile, mindestens einen Kern und einen Deckelkern mit mindestens einem Speiser für mindestens eine Druckmassel auf. Der Deckelkern wird mit einer Kernschlichte behandelt und oberflächlich abgedichtet. Unmittelbar nach Beendigung des Füllens der Form mit Metallschmelze werden die Druckmasseln mit einem Druck von bis zu etwa 1 bar beaufschlagt. Auf diese Weise soll die Qualität des hergestellten Gußstücks verbessert und das Volumen des Speisermaterials (Druckmassel) reduziert werden. Allerdings sind die in DE 195 31 551 A1 offenbarte Vorrichtung und das entsprechende Verfahren nicht zum Rotationsgießen geeignet.
Aus DE 196 07 805 C1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schmelzen und Gießen von Metallen in Formen mittels eines Drehgießverfahrens bekannt. Sowohl das Schmelzen als auch das Gießen findet in einem den Schmelztiegel und die Gießform umfassenden Vakuum statt. Durch diese Maßnahme soll insbesondere die Möglichkeit geschaffen werden, auch große Gußteile aus reaktiven Werkstoffen gleichzeitig unter Luftabschluß und ohne Unterbrechung des Vakuums zeitsparend herzustellen. Die Abbildung komplizierter Gußstücke mit Hilfe von aufwendig gestalteten, insbesondere aus mehreren Teilen bestehenden Gießformen ist mit diesem bekannten Verfahren bzw. mit der bekannten Vorrichtung in der Praxis schwierig.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gießform für das Drehgießen bereitzustellen, die für komplizierte Gußstücke verwendbar ist.
Die erfindungsgemäße Lösung hierfür besteht in einer gemäß Anspruch 1 ausgebildeten Gießform. Erfindungsgemäß kann auf darüberhinausgehende Mittel zur Fixierung der Formstoffkerne in den Außenformkernen und zwischen den Formstoffkernen untereinander verzichtet werden. Der Aufbau in mehreren Schichten erlaubt eine komplizierte Formgebung. Die Verwendung des abschließenden Deckkerns aus Formstoff erlaubt ein Andocken eines Gießbehälters (Kontaktgießen) und schafft in Verbindung mit der um eine horizontale Achse drehbaren Aufhängung der Gießform die Voraussetzung für ein Rotationsgießen. Der Deckkern weist hierzu vorzugsweise zumindest eine Eingußöffnung und zumindest eine Gasaustrittsöffnung auf.
Die Seitenteile können insbesondere zwei gegenüber der Grundplatte vom Formhohlraum entgegengesetzt nach außen wegschiebbare Längsseitenteile und/oder zumindest ein gegenüber der Grundplatte vom Formhohlraum nach außen wegschwenkbares Stirnseitenteil umfassen. Durch diese Maßnahme ist ein problemloser Aufbau der in mehreren Schichten aufgestapelten Innenkerne möglich. Die Seitenteile können hierbei an den Innenseiten Formvorsprünge aufweisen, die einzelne der Innenkerne zusätzlich gegenüber der Grundplatte festhalten. Zur Festlegung des Deckkernes können an der Grundplatte oder an zumindest zwei Seitenteilen verschiebbare Riegel oder schwenkbare Klauen angeordnet sein, die das Paket der Formstoffkerne innerhalb der Gießform in einer Weise sichern, daß auch beim Drehen der Gießform Verschiebungen zwischen den Innenkernen ausgeschlossen sind.
In einer besonders günstigen Art der Verwendung einer erfindungsgemäßen Gießform wird diese zunächst auf der Grundplatte stapelnd aufgebaut, dann um 180° um eine horizontale Achse gedreht, so daß der Deckkern, der eine Eingußöffnung aufweist, nach untern zu liegen kommt. An den Deckkern wird sodann ein Gießbehälter, der mit Schmelze für einen Gießvorgang gefüllt ist, angedockt. Beim erneuten Drehen um 180° um die horizontale Achse fließt die Schmelze über die Eingußöffnung im Deckkern in den Formhohlraum. Anschließend wird der Schmelzebehälter entfernt und es kommt zur Erstarrung des Gußteils, wonach die Gießform entformt werden kann. Die Gießform wird vorzugsweise jeweils um eine zu ihrer Längserstreckung parallele Achse gedreht.
Die Grundplatte ist als Dauerformteil aus Metall ausgebildet; die Außenformteile können ebenfalls Dauerformteile sein, die mit der Grundplatte mechanisch verbunden sind, oder Formstoffteile sein, die mit mechanischen Spannmitteln von den Seiten und von oben auf der Grundplatte zusammen und aufgespannt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachstehend beschrieben.
Figur 1
zeigt eine erfindungsgemäße Gießform in einer ersten Stellung nach dem Aufbau;
Figur 2
zeigt eine erfindungsgemäße Gießform in einer zweiten Stellung vor dem Beginn eines Gießvorgangs.
Die Figuren 1 und 2 werden weitgehend gemeinsam beschrieben. Eine erfindungsgemäße Gießform 11 umfaßt eine mehrteilige Grundplatte 12, Seitenteile 13, 14, jeweils als Dauerformteile, eine Mehrzahl von Innenkernen 15, die in mehreren Schichten übereinander auf der Grundplatte 12 aufgebaut sind, sowie einen Deckkern 16, jeweils aus Formstoff bestehend. Die mehreren Innenkerne 15 sind in durchgehendem Kraftfluß zwischen der Grundplatte 12 und dem Deckkern 16 eingespannt. An den Seitenteilen 13, 14 sind Formvorsprünge 17, 18 erkennbar, die einzelne der Innenkerne 15 zusätzlich gegen die Grundplatte 12 halten. Die Seitenteile 13, 14 sind durch Stellzylinder 19, 20 gegenüber der Grundplatte 12 entgegengesetzt gerichtet verschiebbar. Hierbei sind sie gegenüber der dargestellten Position voneinander entfernbar. Danach kann der stapelnde Aufbau der Innenkerne 15 auf der Grundplatte 12 erfolgen. Danach sind die Seitenteile 13, 14, wie durch entgegengesetzt gerichtete Pfeile angedeutet, wieder schließbar, um erneut die dargestellte Position zu erreichen. Danach wird der Deckkern 16 aufgelegt. Auf den Seitenteilen 13, 14 sind Riegel 21, 22 angeordnet, die zur Montage gegenüber den Seitenteilen 13, 14 zurückgeschoben werden können und nach dem Auflegen des Deckkerns 16 in die dargestellte Position vorgeschoben werden können, in der sie den Deckkern 16 gegenüber den Innenkernen 15 und den Seitenteilen 13, 14 halten. In der Grundplatte 12 sind Ausstoßer 23, 24 erkennbar, die zum Entformen mittels eines Stellzylinders 25 betätigbar sind. Die Grundplatte 12 und damit die gesamte Gießform 11 ist um eine horizontale senkrecht zur Zeichnungsebene liegende Achse 27 drehbar. Dies gilt in gleicher Weise für eine Säule 27, auf der ein Schwenkarm 28 gelagert ist, der einen Gießbehälter 29 trägt, der mit einem Stellzylinder 30 parallel zur Säule 27 auf dem Schwenkarm 28 verschoben werden kann.
In Figur 1 ist die fertig aufgebaute Gießform 11 in ihrer Position unmittelbar nach dem stapelnden Aufbau gezeigt. Der Gießbehälter 29 hängt überkopf, ist über den Stellzylinder 30 von der Gießform 11 entfernt und durch den Schwenkarm 28 auf der Säule 27 um 90° gegenüber der Gießform verschwenkt.
In Figur 2 ist die Gießform 11 mit Säule 27 und Gießbehälter 29 um 180° um die Achse 26 gedreht dargestellt. Der Gießbehälter 29 befindet sich noch in gleicher Relativposition zur Gießform 11 wie in Figur 1, ist jedoch jetzt nach oben offen und wird mittels eines Dosierlöffels 31 gerade mit Schmelze 32 für einen Gießvorgang befüllt.
Nach dem Befüllen des Gießbehälters 29 wird der Schwenkarm 28 um 90° relativ zur Säule 27 geschwenkt, so daß der Gießbehälter 29 unter der Gießform 11 vor der Säule 27 zu liegen kommt. Sodann wird der Gießbehälter 29 mittels des Zylinders 30 gegen die Gießform 11 gehoben, bis der Gießbehälter 29 abdichtend an dem Deckkern 16 anliegt. In der damit erreichten Position wird die Gießform 11 mit angedocktem Gießbehälter 29 wiederum um die Achse 26 um 180° weitergedreht. Die auf den Formhohlraum abgemessene Schmelze 32 fließt dabei über den Einguß 33 in den Formhohlraum, wobei Gas aus dem Gasaustritt 34 in den Gießbehälter 29 entweichen kann. Nach Beendigung des Drehvorganges und damit des Gießvorganges, in der wieder die Stellung der Gießform 11 nach Figur 1 erreicht ist, wird der Gießbehälter 29 mit dem Stellzylinder 30 von der Gießform 11 abgehoben und mittels des Schwenkarms 28 in die in Figur 1 dargestellte Position zurückgedreht. Nach dem Erstarren kann das Entformen durch Zurückziehen der Seitenteile 13, 14 und Betätigen der Ausstoßer 23, 24 erfolgen.
Die Seitenteile 13, 14 könnten auch aus Formstoff bestehen, wobei anstelle der Riegel 21, 22 dann mit der Grundplatte verbundene Niederhalter treten würden.
Bezugszeichenliste
11
Gießform
12
Grundplatte
13
Seitenteil
14
Seitenteil
15
Innenkern
16
Deckkern
17
Formvorsprung
18
Formvorsprung
19
Stellzylinder
20
Stellzylinder
21
Riegel
22
Riegel
23
Ausstoßer
24
Ausstoßer
25
Stellzylinder
26
Drehachse
27
Säule
28
Schwenkarm
29
Gießbehälter
30
Stellzylinder
31
Dosierlöffel
32
Schmelze
33
Einguß
34
Gasaustritt

Claims (10)

  1. Gießform, umfassend Außenformteile, darin eingelegte Innenkerne (15) aus Formstoff und einen abschließenden Deckkern (16) aus Formstoff,
    wobei die Oberflächen der Außenform (12,13,14) und die Oberflächen der Innenkerne (15) und des Deckkerns (16) miteinander einen Formhohlraumbilden, ,
    wobei die Innenkerne (15) in mehreren Lagen aufeinandergeschichtet sind und in durchgehendem Kraftfluss zwischen den Außenformteilen (12,13,14) und dem abschließenden Deckkern (16) eingespannt sind,
    wobei die Außenformteile (12,13,14) eine Grundplatte (12) und mechanisch mit dieser verbundene und gegenüber dieser bewegliche Seitenteile (13,14) umfassen, und
    wobei die Gießform (11) um eine horizontale Achse (26) drehbar aufgehängt ist.
  2. Gießform nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenteile (13, 14) zwei gegenüber der Grundplatte (12) vom Formhohlraum entgegengesetzt nach außen wegschiebbare Längsseitenteile umfassen.
  3. Gießform nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenteile zumindest ein gegenüber der Grundplatte (12) vom Formhohlraum nach außen wegschwenkbares Stirnseitenteil umfassen.
  4. Gießform nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß an der Grundplatte oder an mindestens zwei Seitenteilen (13, 14) verschiebbare Riegel (21, 22) zur Halterung des Deckkerns (16) angeordnet sind.
  5. Gießform nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß an der Grundplatte oder an zumindest zwei Seitenteilen (13, 14) schwenkbare Klauen zur Halterung des Deckkerns (16) angeordnet sind.
  6. Gießform nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß an den Innenseiten der Seitenteile (13, 14) Formvorsprünge (17, 18) vorgesehen sind, die einzelne Innenkerne (15) zusätzlich gegenüber der Grundplatte (12) festhalten.
  7. Gießform nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß in der Grundplatte (12) Ausstoßer (23, 24) angeordnet sind.
  8. Gießform nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß im Deckkern (16) zumindest eine Eingußöffnung (33) und zumindest eine Gasaustrittsöffnung (34) vorhanden ist.
  9. Verwendung einer Gießform nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Gießform (11) nach dem stapelnden Aufbau auf der Grundplatte (12) um 180° um eine horizontale Achse (26) gedreht wird,
    daß ein Schmelze (32) für einen Gießvorgang enthaltender Gießbehälter (29) von unten mit seiner Öffnung abdichtend gegen den Deckkern (16) gesetzt wird,
    daß die Gießform (11) mit dem anliegenden Gießbehälter (29) erneut um die genannte horizontale Achse (26) um 180° gedreht wird, wobei die Schmelze (32) durch einen Einguß (33) im Deckkern (16) in die Gießform gelangt, und daß dann der Gießbehälter (29) nach oben von der Gießform (11) entfernt wird.
  10. Verwendung einer Gießform nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Gießform (11) jeweils um eine parallel zu ihrer Längserstreckung liegende horizontale Achse (26) gedreht wird.
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