NL1007976C2

NL1007976C2 - Method and sealing plug for sealing a core hole in a casting.

Info

Publication number: NL1007976C2
Application number: NL1007976A
Authority: NL
Inventors: Hendrikus Louis Gerardu Giesen; Jan Maria Arthur De Ridder
Original assignee: Metaalgieterij Giesen B V
Priority date: 1998-01-07
Filing date: 1998-01-07
Publication date: 1999-07-08
Also published as: EP0928655A1

Description

Titel: Werkwijze en afdichtstop voor het afdichten van een kerngat in een gietstuk VO 1406Title: Method and sealing plug for sealing a core hole in a casting VO 1406

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het met een afdichtstop afdichten van een kerngat van een gietstuk, waarbij de afdichtstop passend in het kerngat wordt gebracht. Een dergelijke werkwijze is bekend uit de 5 Nederlandse octrooiaanvrage 94.01864.The invention relates to a method for sealing a core hole of a casting with a sealing plug, wherein the sealing plug is suitably inserted into the core hole. Such a method is known from Dutch patent application 94.01864.

Bij het gieten van gietstukken met inwendige uitsparingen, zoals warmtewisselaars met watervoerende kanalen, wordt gebruik gemaakt van kernen die in een vorm worden gelegd. De kernen zijn op één of meer plaatsen 10 opgelegd in de vorm, waardoor het gietstuk na vervaardiging en verwijdering van de kernen een aantal kerngaten te noemen openingen omvat. Deze openingen dienen te worden gedicht alvorens het betreffende gietstuk kan worden gebruikt voor bijvoorbeeld het doorleiden van water.Castings with internal recesses, such as heat exchangers with water-carrying channels, use cores that are laid in a mold. The cores are laid in one or more places in the mold, whereby the casting, after manufacturing and removing the cores, comprises a number of core holes, to be referred to as openings. These openings must be closed before the relevant casting can be used for, for example, the passage of water.

15 Bij de bekende werkwijze wordt de afdichtstop toegepast die een massief lichaam heeft met een rondlopende groef in zijn buitenvlak, waarin een verende zegelring is opgenomen die zich tot buiten de groef uitstrekt. Bij plaatsing wordt de afdichtstop in het kerngat gedrukt, 20 waarbij de buitenste langsrand van de zegelring na plaatsing van de afdichtstop in de wand van het kerngat snijdt en het uitdrukken daarvan verhindert. Bij het indrukken in het kerngat wordt de afdichtstop direct vastgezet. Met een dergelijke werkwijze kan derhalve een 25 goedkope afdichtstop bijzonder snel en effectief worden geplaatst.In the known method, the sealing plug is used, which has a solid body with a circumferential groove in its outer surface, in which a resilient seal ring extending outside the groove is included. When placed, the sealing plug is pressed into the core hole, wherein the outer longitudinal edge of the seal ring cuts into the wall of the core hole after the sealing plug has been placed and prevents its pressing out. The sealing plug is immediately tightened when pressed into the core hole. With such a method, therefore, a cheap sealing plug can be placed particularly quickly and effectively.

Deze bekende werkwijze heeft als nadeel dat voor het verkrijgen van een goede afdichting een O-ring tussen het eindvlak van de afdichtstop en een aanslagvlak in het 30 kerngat opgenomen moet worden. Dit betekent dat het kerngat een speciale vorm dient te hebben met ten minste een relatief nauwkeurig bewerkt eindvlak, hetgeen kostenverhogend is. Bovendien moet een O-ring worden toegepast, hetgeen onvoordelig is in materiaalgebruik en in 2 arbeidskosten. Een verder nadeel van deze bekende werkwijze is dat aan het eind van de levensduur van het gietstuk de afdichtstop verwijderd dient te worden ten einde de veelal rubberen O-ring en de stalen afdichtstop te kunnen scheiden 5 van het gietstuk, voor afzonderlijke restverwerking daarvan. Dit is kostbaar en technisch ongewenst.This known method has the drawback that in order to obtain a good sealing an O-ring has to be included between the end face of the sealing plug and a stop face in the core hole. This means that the core hole must have a special shape with at least a relatively accurately machined end face, which increases costs. In addition, an O-ring must be used, which is unfavorable in material use and in 2 labor costs. A further drawback of this known method is that at the end of the service life of the casting the sealing plug has to be removed in order to be able to separate the mostly rubber O-ring and the steel sealing plug from the casting, for separate residual processing thereof. This is expensive and technically undesirable.

Voorts is het bekend in elk kerngat een afdichtstop te schroeven. Daartoe wordt een kerngat opgeboord tot een voor draadsnijden geschikte diameter, waarna in het 10 opgeboorde gat binnenschroefdraad wordt aangebracht. Daarin wordt dan een afdichtstop met buitenschroefdraad passend vastgeschroefd. Ten einde een goede afdichting te verkrijgen wordt de afdichtstop voor het indraaien handmatig voorzien van een vloeibaar pakkingsmiddel of een 15 vergelijkbaar pakkingmateriaal. Op deze wijze kunnen gietstukken gas- en/of vloeistofdicht worden gemaakt.It is also known to screw a sealing plug into each core hole. For this purpose, a core hole is drilled to a diameter suitable for threading, after which internal thread is introduced into the drilled hole. A sealing plug with external thread is then screwed into it appropriately. In order to obtain a good sealing, the sealing plug is screwed in manually with a liquid packing agent or a comparable packing material. In this way castings can be made gas- and / or liquid-tight.

Het gebruik van een vloeibaar afdichtmiddel is ! relatief goedkoop qua materiaalgebruik, maar heeft als nadeel dat relatief veel tijd nodig is voordat de pakking 20 in voldoende mate is gedroogd om het gietstuk te kunnen afpersen. Afpersen van het gietstuk is noodzakelijk voor een goede controle op de afsluitende werking van de afdichtstop. Voorts heeft deze bekende werkwijze het nadeel dat, wanneer te weinig, verkeerd of onzorgvuldig 25 pakkingmateriaal is aangebracht, de afdichtstop voor correctie slechts moeilijk te verwijderen is. De afdichtende werking kan daardoor slecht worden bijgesteld, met als gevolg dat in de praktijk steeds een surplus aan ! * pakkingmateriaal zal worden gebruikt ten einde een goede 30 afdichting te garanderen. Dit brengt extra kosten met zich mee en levert bovendien vervuiling van de omgeving op. Bovendien is het voorboren van het kerngat op een exact geschikte diameter en het snijden van de binnenschroefdraad een tijdrovende en daarmee kostbare procedure. Daarbij zijn 35 de bij deze bekende werkwijze te gebruiken afdichtstoppen, als gevolg van onder andere de buitenschroefdraad en de f007976 3 gewenste nauwkeurigheid daarvan in verband met de gewenste afdichting, relatief kostbaar. Ook voor deze werkwijze geldt bovendien dat na afloop van de gebruiksduur van het gietstuk de afdichtstoppen verwijderd dienen te worden, 5 terwijl de gebruikte afdichtmiddelen bovendien op zichzelf reeds sterk milieuvervuilend zijn.The use of a liquid sealant is! relatively cheap in terms of material use, but has the drawback that it takes a relatively long time before the gasket 20 has dried sufficiently to be able to press the casting. Pressing of the casting is necessary for good control of the sealing action of the sealing plug. Furthermore, this known method has the drawback that when too little, incorrect or careless packing material is applied, the sealing plug is only difficult to remove for correction. The sealing effect can therefore be poorly adjusted, with the result that in practice there is always a surplus of! * gasket material will be used to ensure a good seal. This entails additional costs and moreover results in pollution of the environment. In addition, pre-drilling the core hole to an exactly suitable diameter and cutting the internal thread is a time-consuming and therefore expensive procedure. The sealing plugs to be used in this known method are relatively expensive as a result of, inter alia, the outer screw thread and the desired accuracy thereof in connection with the desired sealing. In addition, for this method it also applies that after the end of the service life of the casting the sealing plugs have to be removed, while the sealing means used are moreover already per se highly environmentally polluting.

De onderhavige uitvinding beoogt een werkwijze van de in de aanhef van de hoofdconclusie beschreven soort, waarbij de genoemde nadelen van de bekende werkwijzen zijn 10 vermeden, met behoud van de voordelen daarvan. Daartoe wordt een werkwijze volgens de uitvinding gekenmerkt door de maatregelen volgens het kenmerkende deel van de hoofdconclusie.The present invention contemplates a method of the type described in the preamble of the main claim, wherein the drawbacks of the known methods are avoided, while retaining the advantages thereof. To this end, a method according to the invention is characterized by the measures according to the characterizing part of the main claim.

Door toepassing van afdichtstoppen vervaardigd uit 15 een materiaal dat kan worden gerecycled tezamen met het materiaal van het gietstuk wordt verhinderd dat aan het eind van de gebruiksduur de afdichtstoppen verwijderd moeten worden voor afzonderlijk verwerking. Met name wanneer voor de afdichtstoppen materiaal wordt gebruikt dat 20 althans in hoge mate overeenkomt met het materiaal van het gietstuk is recycling van dergelijke gietstukken bijzonder eenvoudig mogelijk. Doordat de afdichtstop althans in hoofdzaak door middel van vervorming afdichtend in het kerngat wordt vastgezet is montage bijzonder snel en 25 eenvoudig mogelijk, terwijl bovendien geen vervuilende substanties zoals al dan niet vloeibare pakkingsmiddelen in het kerngat behoeven te worden opgenomen. Ook dit is productie- en milieutechnisch zowel als economisch voordelig.The use of sealing plugs made of a material that can be recycled together with the material of the casting prevents the sealing plugs from having to be removed for separate processing at the end of the service life. Particularly when material is used for the sealing plugs which at least closely resembles the material of the casting, recycling of such castings is particularly easily possible. Since the sealing plug is secured in the core hole at least substantially by means of deformation, mounting is possible particularly quickly and easily, while, moreover, no polluting substances such as liquid or non-liquid packing means have to be incorporated in the core hole. This is also economically and economically production-wise.

30 In een bijzonder voordelige uitvoeringsvorm wordt een werkwijze volgens de uitvinding gekenmerkt door de maatregelen volgens conclusie 3.In a particularly advantageous embodiment, a method according to the invention is characterized by the measures according to claim 3.

Vervorming van de afdichtstop met behulp van een drukfluïdum biedt het voordeel dat een gelijkmatige 35 verdeling van de druk over het te vervormen oppervlak wordt verkregen, welke druk op bijzonder eenvoudige wijze kan p1 007976 4 worden ingesteld en geregeld. Hierdoor zal steeds een optimale passing van de afdichtstop in de afdichtende toestand binnen het kerngat worden verkregen, ook wanneer dit enigszins onregelmatig zou zijn gevormd. Hierdoor kan 5 relatief snel en eenvoudig een bijzonder goede afdichting worden verkregen, zonder dat bijzondere voor- of nabewerkingen van de betreffende opening noodzakelijk is.Deformation of the sealing plug by means of a pressure fluid offers the advantage that an even distribution of the pressure over the surface to be deformed is obtained, which pressure can be adjusted and regulated in a particularly simple manner. As a result, an optimum fit of the sealing plug in the sealing condition within the core hole will always be obtained, even if this would have been somewhat irregularly shaped. As a result, a particularly good sealing can be obtained relatively quickly and easily, without special pre-processing or finishing operations of the opening concerned being necessary.

In een voordelige uitvoeringsvorm wordt een werkwijze volgens de uitvinding gekenmerkt door de 10 maatregelen volgens conclusie 4.In an advantageous embodiment, a method according to the invention is characterized by the measures according to claim 4.

Althans gedeeltelijk hol uitvoeren van de afdichtstop biedt het voordeel dat een relatief dun en eenvoudig vervormbaar wanddeel wordt verkregen dat tijdens of na het in het kerngat brengen van de afdichtstop althans 15 gedeeltelijk kan worden vervormd. Daarbij wordt althans het vervormde gedeelte van de afdichtstof achter ten minste een gedeelte van de omtrekswand van het kerngat vastgezet. De ten minste gedeeltelijk plastische vervorming biedt daarbij het voordeel dat verzekerd wordt dat de afdichtstop 20 blijvend wordt vastgezet. Wanneer de afdichtstop daarbij tevens enigszins elastisch wordt vervormd, wordt bovendien een blijvende sluitkracht verkregen die ook bij warmtevervorming van de delen van het gietstuk voor voldoende afdichting zal zorgdragen. Bovendien bestaat de 25 mogelijkheid de afdichtende werking nadien nog bij te 1 stellen cq te vergroten.At least partially hollow design of the sealing plug offers the advantage that a relatively thin and easily deformable wall part is obtained which can be at least partially deformed during or after inserting the sealing plug into the core hole. At least the deformed part of the sealant is then secured behind at least a part of the peripheral wall of the core hole. The at least partly plastic deformation thereby offers the advantage that it is ensured that the sealing plug 20 is permanently fixed. Moreover, when the sealing plug is also deformed somewhat elastically, a permanent closing force is obtained, which will also ensure sufficient sealing during heat deformation of the parts of the casting. Moreover, it is possible to adjust or increase the sealing effect afterwards.

! Bij een werkwijze volgens de uitvinding wordt bij voorkeur de afdichtstop in het kerngat vervormd doch het zal duidelijk zijn dat het tevens mogelijk is op 30 vergelijkbare wijze een gedeelte van het materiaal van het gietstuk rond het kerngat om de afdichtstop te vervormen, eventueel in combinatie met vervorming van de afdichtstop. Vervorming van de afdichtstop kan eenvoudiger worden bewerkstelligd dan vervorming van het gietstuk.! In a method according to the invention the sealing plug in the core hole is preferably deformed, but it will be clear that it is also possible in a comparable manner to deform a part of the material of the casting around the core hole to deform the sealing plug, possibly in combination with deformation of the sealing plug. Deformation of the sealing plug can be accomplished more easily than deformation of the casting.

35 De onderhavige uitvinding heeft bovendien betrekking op een gietstuk, vervaardigd uit aluminium of een »1007976 t 5 aluminiumlegering, gekenmerkt door de maatregelen volgens conclusie 7.The present invention furthermore relates to a casting, made of aluminum or an aluminum alloy, characterized by the features according to claim 7.

Het gebruik van aluminium of aluminiumlegeringen voor gietstukken van de onderwerpelijke soort is bijzonder 5 voordelig, met name voor het gieten van kanaalvoerende producten zoals warmtewisselaars en dergelijke. Daarin kunnen de watervoerende kanalen direct worden meegegoten met behulp van in een vormmal opgenomen kernen die na het gieten via de kerngaten kunnen worden verwijderd. Gebruik 10 van uit aluminium of een aluminiumlegering vervaardigde afdichtstoppen biedt daarbij de ten aanzien van de hierboven beschreven werkwijze genoemde voordelen.The use of aluminum or aluminum alloys for castings of the subject type is particularly advantageous, in particular for casting channel-carrying products such as heat exchangers and the like. The water-carrying channels can be directly cast therein with the aid of cores incorporated in a mold that can be removed via the core holes after casting. The use of sealing plugs made of aluminum or an aluminum alloy offers the advantages mentioned with respect to the above-described method.

Aluminium heeft daarbij het voordeel dat het relatief elastisch is, goed vervormbaar, thermisch voldoende stabiel 15 en een goede warmtegeleiding heeft. Bovendien biedt aluminium het voordeel dat het relatief licht is en voldoende corrosiebestendig.Aluminum has the advantage that it is relatively elastic, well deformable, thermally sufficiently stable and has good heat conductivity. In addition, aluminum offers the advantage that it is relatively light and sufficiently corrosion resistant.

In een voorkeursuitvoeringsvorm wordt een gietstuk volgens de uitvinding gekenmerkt door de maatregelen 20 volgens conclusie 11.In a preferred embodiment, a casting according to the invention is characterized by the measures according to claim 11.

In een dergelijke uitvoeringsvorm kan uit relatief weinig materiaal een afdichtstop worden vervaardigd die eenvoudig in het kerngat kan worden vervormd. Daartoe wordt een vervormingsgereedschap met het vervormend gedeelte 25 daarvan in de binnen de afdichtstop gevormde ruimte gebracht, waarna althans een gedeelte van de omtrekswand met behulp van het vervormingsgereedschap ten minste radiaal kan worden verplaatst voor afdichtende plastische, bij voorkeur gecombineerd plastische en elastische 30 vervorming daarvan.In such an embodiment, a sealing plug can be manufactured from relatively little material and can easily be deformed in the core hole. For this purpose, a deformation tool with its deforming part 25 is brought into the space formed within the sealing plug, after which at least a part of the circumferential wall can be moved at least radially with the aid of the deforming tool for sealing plastic, preferably combined plastic and elastic deformation thereof. .

Voorafgaand aan of tijdens het in een kerngat brengen van een afdichtstop volgens onderhavige uitvinding kan een niet-milieubelastend, bij voorkeur natuurlijk dichtmiddel in het kerngat en/of op de afdichtstop worden 35 aangebracht, bijvoorbeeld een vette substantie die vervolgens tussen de afdichtstop en het kerngat wordt *1007970 6 samengeperst. Hierdoor kan de afdichting nog verder worden verbeterd, terwijl dit integrale recycling van het gietstuk niet onmogelijk maakt.Prior to or during the insertion of a sealing plug according to the present invention, a non-environmentally harmful, preferably natural sealant can be applied in the core hole and / or on the sealing plug, for example a fatty substance which is subsequently placed between the sealing plug and the core hole * 1007970 6 is compressed. This allows the seal to be improved even further, while not making integral recycling of the casting impossible.

De onderhavige uitvinding heeft voorts betrekking op 5 een afdichtstop voor gebruik bij een werkwijze of gietstuk volgens de uitvinding. Voorts heeft de uitvinding betrekking op een warmtewisselaar, voorzien van een gietstuk volgens de uitvinding en op een vervormingsgereedschap voor het vastzetten van een 10 afdichtstop in een kerngat volgens de uitvinding, welk vervormingsgereedschap wordt gekenmerkt door de maatregelen volgens conclusie 15.The present invention further relates to a sealing plug for use in a method or casting according to the invention. The invention further relates to a heat exchanger, provided with a casting according to the invention and to a deformation tool for securing a sealing plug in a core hole according to the invention, which deformation tool is characterized by the measures according to claim 15.

De uitvinding heeft bovendien betrekking op het gebruik van een hydromechanische expansie-eenheid, 15 gekenmerkt door de maatregelen volgens conclusie 18.The invention furthermore relates to the use of a hydromechanical expansion unit, characterized by the features according to claim 18.

Verdere voordelige uitvoeringsvormen van een werkwijze, gietstuk, afdichtstop, warmtewisselaar en vervormingsgereedschap zijn cjegeven in de volgconclusies en zullen hieronder nader worden beschreven en worden 20 toegelicht aan de hand van een aantal uitvoerings- voorbeelden onder verwijzing naar de tekening. Daarin toont: fig. 1 in dwarsdoorsnede-aanzicht een gedeelte van een gietstuk met een kerngat en een losse afdichtstop; 25 fig. 2 een dwarsdoorsnede-aanzicht van een gietstuk volgens figuur l, met in het kerngat opgenomen, onvervormde afdichtstop; fig. 3 een dwarsdoorsnede-aanzicht van een gietstuk als in figuur 2, met in het kerngat opgenomen, afdichtend 30 vervormde afdichtstop; fig. 4 een dwarsdoorsnede-aanzicht van een gietstuk met in een kerngat opgenomen, afdichtend vervormde afdichtstop in een alternatieve uitvoeringsvorm; fig. 5 schematisch het voorste deel van een 35 vervormingsgereedschap voor gebruik bij een werkwijze en gietstuk volgens de uitvinding; »1 007976 7 fig. 6 schematisch een dwarsdoorsnede-aanzicht van een gietstuk als in figuur 2, met in het kerngat opgenomen, onvervormde afdichtstop, tezamen met een gedeelte van een hydrodynamische expansie-eenheid als 5 vervormingsgereedschap; en fig. 6A schematisch de afdichtstop en het vervormingsgereedschap volgens figuur 6, tijdens vervorming van de afdichtstop.Further advantageous embodiments of a method, casting, sealing plug, heat exchanger and deformation tool are provided in the subclaims and will be described in more detail below and will be elucidated on the basis of a number of exemplary embodiments with reference to the drawing. In the drawing: Fig. 1 shows in cross-sectional view a part of a casting with a core hole and a loose sealing plug; Fig. 2 shows a cross-sectional view of a casting according to Fig. 1, with an undeformed sealing plug incorporated in the core hole; Fig. 3 is a cross-sectional view of a casting as in Fig. 2, with a sealing plug deformed sealing plug incorporated in the core hole; Fig. 4 is a cross-sectional view of a casting with a core hole, sealing deformed sealing plug in an alternative embodiment; Fig. 5 schematically shows the front part of a deformation tool for use in a method and casting according to the invention; Fig. 6 schematically shows a cross-sectional view of a casting as in Fig. 2, with an undeformed sealing plug incorporated in the core hole, together with a part of a hydrodynamic expansion unit as a deformation tool; and FIG. 6A schematically shows the sealing plug and deformation tool of FIG. 6 during deformation of the sealing plug.

In deze figuurbeschrijving hebben corresponderende 10 delen corresponderende verwijzingscijfers.In this figure description, corresponding parts have corresponding reference numerals.

Figuur 1 toont een gietstuk l, bijvoorbeeld een aluminium warmtewisselaar, voorzien van een watervoerend kanaal 2. Voor de vorming van het kanaal 2 is tijdens het gieten een kern opgenomen geweest, bijvoorbeeld gevormd uit 15 kernzand. Een kern wordt op een aantal steunpunten in een vorm geplaatst, waarna een gietmassa om de kern wordt gebracht. Na verwijdering van het gietstuk 1 uit de vorm wordt de kern uit het gietstuk verwijderd. De ruimte die door de kern of kernen in het gietstuk is uitgespaard 20 bepaald dan een watervoerend kanaal 2. Op elke positie waar de kern is opgelegd geweest is de wand van het gietstuk 1 voorzien van een opening 3 die het kanaal 2 verbindt met de omgeving 4. Bovendien kan nog een aantal openingen 3 zijn gevormd waardoorheen de kern in zijn geheel of als los 25 kernzand is verwijderd.Figure 1 shows a casting 1, for example an aluminum heat exchanger, provided with a water-carrying channel 2. To form the channel 2, a core has been included during casting, for instance formed from core sand. A core is placed in a mold on a number of support points, after which a casting compound is placed around the core. After removing the casting 1 from the mold, the core is removed from the casting. The space saved by the core or cores in the casting 20 then determines a water-carrying channel 2. At each position where the core has been laid, the wall of the casting 1 is provided with an opening 3 connecting the channel 2 to the environment 4. In addition, a number of openings 3 may also be formed through which the core has been removed in its entirety or as loose core sand.

Voordat de warmtewisselaar in gebruik kan worden genomen, waarbij het kanaal 2 met water kan worden gevuld, dienen de kerngat te noemen openingen 3 te worden afgedicht. Daartoe wordt een afdichtstop 5 gebruikt. In elk 30 af te dichten kerngat 3 kan eenvoudig een dergelijke afdichtstop 5 worden aangebracht.Before the heat exchanger can be put into operation, whereby the channel 2 can be filled with water, the core hole referred to as openings 3 must be sealed. A sealing plug 5 is used for this. Such a sealing plug 5 can easily be provided in each core hole 3 to be sealed.

De afdichtstop 5 omvat een lijf 6 met een cilindrische langswand 9, aan een eerste zijde gesloten door een bodemvlak 8. Vanaf de tegenover gelegen zijde van 35 de langswand 9 strekt zich buitenwaarts een steunkraag 7 uit. De afdichtstop 5 is in hoofdzaak cilindervormig en is *1 00797 6 8 vervaardigd uit vergelijkbaar materiaal als het gietstuk 1, in het onderhavige geval uit een aluminiumlegering.The sealing plug 5 comprises a body 6 with a cylindrical longitudinal wall 9, closed on a first side by a bottom surface 8. From the opposite side of the longitudinal wall 9, a support collar 7 extends outwards. The sealing plug 5 is substantially cylindrical and is made of a comparable material to the casting 1, in the present case of an aluminum alloy.

! Vergelijkbaar materiaal dient in deze te worden begrepen als bij voorkeur een materiaal of legering met een hoog 5 percentage, bijvoorbeeld hoger dan 80% meer in het bijzonder meer dan 90% en bij voorkeur meer dan 95%, van het materiaal c.q. de legering van het gietstuk of eventueel een althans daarmee recyclebaar materiaal. De afdichtstop 5 is bij voorkeur vervaardigd uit een 10 aluminiumlegering met een hoge rek en ongevoelig voor spanningscorrosie tussen de afdichtstop en het gietstuk, zoals nog nader zal worden toegelicht. Onder hoge rek dient in elk geval te worden verstaan een rek van meer dan 5%, bijvoorbeeld 10% of hoger. Als legering kan bijvoorbeeld 15 een legering op basis van Aluminium en Magnesium worden toegepast. Deze voorbeelden dienen geenszins als beperkend te worden opgevat.! Comparable material is to be understood in this context as preferably a material or alloy with a high percentage, for instance higher than 80%, more in particular more than 90% and preferably more than 95%, of the material or the alloy of the casting or possibly an at least recyclable material therewith. The sealing plug 5 is preferably made of a high-stretch aluminum alloy and insensitive to stress corrosion between the sealing plug and the casting, as will be further explained. In any case, high elongation is to be understood to mean an elongation of more than 5%, for example 10% or higher. As an alloy, for example, an alloy based on Aluminum and Magnesium can be used. These examples should in no way be construed as limiting.

Het kerngat 3 omvat, gezien in de inbrengrichting P voor de afdichtstop 5, een eerste, cilindrisch deel 10 met 2 0 een diameter Ü! die ongeveer overeenkomt met de buitendiameter D van de langswand 9 van de afdichtstop 5.The core hole 3, viewed in the insertion direction P for the sealing plug 5, comprises a first, cylindrical part 10 with a diameter!! which approximately corresponds to the outer diameter D of the longitudinal wall 9 of the sealing plug 5.

Op het eerste cilindrisch deel 10 sluit een tweede cilindrisch deel 11 concentrisch aan, met een diameter D2 die duidelijk groter is dan de diameter Dx van het eerste 25 cilindrisch deel 10. De overgang 12 tussen het eerste cilindrische deel 10 en tweede cilindrisch deel 11 wordt gevormd door een afgeknot kegelvormig deel dat in de inbrengrichting P wijd uitloopt en een afdichting verhogende werking heeft zoals nog nader zal worden 30 beschreven. In het eerste cilindrisch deel 10 is in de omtrekswand een walsgroef 13 opgenomen, de functie waarvan nog nader zal worden beschreven. De lengte L van de i ' walsstop 5 onder de steunkraag 7 is enigszins groter dan de lengte van het eerste cilindrisch deel 10 tezamen met 35 het overgangsdeel 12.A second cylindrical part 11 concentrically connects to the first cylindrical part 10, with a diameter D2 which is clearly larger than the diameter Dx of the first cylindrical part 10. The transition 12 between the first cylindrical part 10 and the second cylindrical part 11 becomes formed by a frusto-conical part which flares out in the insertion direction P and has a sealing-enhancing effect as will be further described. In the first cylindrical part 10 a roller groove 13 is incorporated in the circumferential wall, the function of which will be described in more detail later. The length L of the roll stop 5 under the support collar 7 is slightly greater than the length of the first cylindrical part 10 together with the transition part 12.

*1 007976 9* 1 007 976 9

In figuur 2 is de walsstop 5 getoond in de in het kerngat 3 opgenomen positiepunt. Duidelijk blijkt dat de steunkraag 7 aanligt tegen de buitenzijde van het gietstuk 1, terwijl de eindwand 8 zich binnen het tweede cilindrisch 5 deel 11 van het kerngat 3 uitstrekt. In deze positie is de afdichtstop 5 nog vrij beweegbaar. Vervolgens wordt in de ruimte 14 binnen de afdichtstop 5 een neusgedeelte van een nog nader te beschrijven vormingsgereedschap 20 ingebracht, waarmee de langswand 9 buitenwaarts, dat wil zeggen in 10 radiale richting wordt vervormd, zodanig dat de buitenwand van de langswand 9 aanligt tegen de binnenwand van ten minste het eerste cilindrische deel 10, de walsgroef 13 en een gedeelte van het overgangsdeel 12 van het kerngat 3. Daarbij is een gecombineerd plastische en elastische 15 vervorming van het aluminium verkregen, zodanig dat volledig waterdichte afdichting van het kerngat ontstaat.In figure 2 the roller stop 5 is shown in the position point included in the core hole 3. It can be clearly seen that the supporting collar 7 abuts the outside of the casting 1, while the end wall 8 extends within the second cylindrical part 11 of the core hole 3. In this position, the sealing plug 5 is still freely movable. Then, in the space 14 within the sealing plug 5, a nose portion of a forming tool 20 to be further described is introduced, with which the longitudinal wall 9 is deformed outwards, i.e. in the radial direction, such that the outer wall of the longitudinal wall 9 abuts against the inner wall of at least the first cylindrical part 10, the roller groove 13 and a part of the transition part 12 of the core hole 3. Thereby a combined plastic and elastic deformation of the aluminum is obtained, such that completely watertight sealing of the core hole is obtained.

Doordat het nabij het bodemvlak 8 gelegen gedeelte van de langswand 9 aanligt tegen de wand van het afgeknot conische overgangsgedeelte 12 wordt spleetcorrosie tussen 20 de afdichtstop 5 en het gietstuk 1 verhinderd. Doordat een gedeelte van de langswand 9 is vervormd tot in de walsgroef 13 worden de uitdrukweerstand en de afdichting van de afdichtstop ten opzichte van het gietstuk vergroot. Bovendien kunnen daardoor de invloeden van eventuele 25 temperatuurschommelingen tussen de afdichtstop 5 het gietstuk 1 nog beter worden opgevangen, zodanig dat de afdichtende werking van de afdichtstop te allen tijde wordt behouden. Aangezien het bodemvlak 8 is opgenomen binnen het tweede cilindrische deel 12 van het kerngat 3 wordt 30 verhinderd dat de afdichtstop 5 zich tot in het waterkanaal 2 uitstrekt, hetgeen het voordeel heeft dat de invloed van de afdichtstop op het stromingspatroon binnen het waterkanaal wordt verhinderd, althans tot een minimum wordt beperkt.Since the portion of the longitudinal wall 9 located near the bottom surface 8 abuts against the wall of the frusto-conical transition portion 12, crevice corrosion between the sealing plug 5 and the casting 1 is prevented. Because a part of the longitudinal wall 9 is deformed into the roller groove 13, the push-out resistance and the sealing of the sealing plug with respect to the casting are increased. In addition, the influences of any temperature fluctuations between the sealing plug 5 and the casting 1 can be absorbed even better, such that the sealing effect of the sealing plug is maintained at all times. Since the bottom surface 8 is received within the second cylindrical part 12 of the core hole 3, the sealing plug 5 is prevented from extending into the water channel 2, which has the advantage that the influence of the sealing plug on the flow pattern within the water channel is prevented, at least to a minimum.

35 In figuur 4 is een alternatieve uitvoeringsvorm getoond van een gietstuk 101, met een door een afdichtstop p1 00797 6 10 105 afgedicht kerngat 103. Bij deze uitvoeringsvorm is de walsgroef 13 vervangen door een tweetal zich evenwijdig aan elkaar uitstrekkende walsribben 113 waaroverheen de walsstop 105 is vervormd. Duidelijk zal zijn dat hiermee op 5 vergelijkbare wijze een waterdichte afdichting tussen de afdichtstop en het gietstuk is verkregen. Voorts zal het duidelijk zijn dat elk gewenst aantal walsgroeven 13 en/of walsribben 113 kan worden aangebracht, terwijl bovendien geheel van dergelijke groeven en ribben kan worden 10 afgezien, wanneer kan worden volstaan met vervorming van de afdichtstop in het afgeknot conische overgangsdeel 12 en/of het tweede cilindrische gedeelte 11. Vele variaties hierop zijn mogelijk.Figure 4 shows an alternative embodiment of a casting 101, with a core hole 103 sealed by a sealing plug p1 00797 6 10 105. In this embodiment, the roll groove 13 is replaced by two roll ribs 113 extending parallel to each other over which the roll stop 105 is deformed. It will be clear that a watertight seal between the sealing plug and the casting is obtained in a comparable manner. Furthermore, it will be clear that any desired number of roll grooves 13 and / or roll ribs 113 can be provided, while moreover such grooves and ribs can be completely dispensed with if deformation of the sealing plug in the frusto-conical transition part 12 and / or suffice is sufficient. or the second cylindrical portion 11. Many variations on this are possible.

In de getoonde uitvoeringsvoorbeelden is telkens een 15 hol uitgevoerde afdichtstop 5, 105 toegepast. Het is evenwel ook mogelijk een geheel of althans in hoge mate massieve afdichtstop toe te passen, waarbij in het kerngat een in de inbrengrichting P voorliggende kraag is opgenomen waartegen de afdichtstop tijdens het inbrengen met het 20 bodemvlak komt aan te liggen. Vervolgens kan dan de afdichtstop in de inbrengrichting worden gestuikt waardoor een radiale vervorming van de afdichtstop zal optreden en de gewenste afdichting wordt verkregen. Hiervoor is meer kracht en meer materiaal nodig dan bij gebruik van de holle 25 afdichtstoppen.In the exemplary embodiments shown, a hollow plug 5, 105 is used in each case. However, it is also possible to use a completely or at least to a very solid sealing plug, wherein a collar is provided in the core hole, in the insertion direction P, against which the sealing plug comes to lie with the bottom surface during insertion. Subsequently, the sealing plug can then be swaged in the insertion direction, whereby radial deformation of the sealing plug will occur and the desired sealing is obtained. This requires more force and more material than when using the hollow sealing plugs.

In figuur 5 is schematisch het neusstuk 21 van een vervormingsgereedschap 20 voor gebruik bij de holle afdichtstoppen 5, 105 getoond. Dit vervormingsgereedschap ; is een walsgereedschap. Het neusstuk 21 omvat bijvoorbeeld 30 een tweetal vast opgestelde of om een eerste rotatieas Ai roteerbare walswieltjes 22' en 22". Het eerste walswieltje 22' ligt geheel voorop het neusstuk 21, het tweede walswieltje 22" is op afstand van het eerste walswieltje 22' aangebracht. Wanneer het neusstuk 21 in de ruimte 14 is 35 ingebracht, zodanig dat het eerste walswieltje 22' tegen het bodemvlak 8 van de afdichtstop 5 aanligt, ligt het twee #1007976 11 walswieltje 22" ter hoogte van de omtreksgroef 13. Het neusstuk 21 is in radiale richting verplaatsbaar aangebracht op een roterend basisstuk 23 en kan daarmee in rotatiezin worden aangedreven. Het basisstuk 23 is 5 roteerbaar om een tweede rotatieas A2. Tijdens gebruik kan de afstand tussen de eerste rotatieas AL en de tweede rotatieas A2 worden ingesteld en aangepast aan de diameter van de afdichtstop 5. Met andere woorden, wanneer het neusstuk 21 in de afdichtstop is ingebracht kan het worden 10 geroteerd met behulp van het basisstuk 23 rond de as A2, waarbij het in radiale zin kan worden verplaatst, zodanig dat de afstand tussen de rotatieassen Ax en A2 wordt vergroot, daarbij de langswand 9 buitenwaarts wegdrukkend tot de in de figuur 3 getoonde toestand. Daarna kan het 15 neusstuk 21 worden teruggeplaatst en kan het gereedschap worden weggenomen.Figure 5 shows schematically the nose piece 21 of a deformation tool 20 for use with the hollow sealing plugs 5, 105. This deformation tool; is a rolling tool. The nose piece 21 comprises, for example, two fixedly arranged or rotatable roller wheels 22 'and 22 "about a first rotation axis A1. The first roller wheel 22' lies entirely in front of the nose piece 21, the second roller wheel 22" is at a distance from the first roller wheel 22 ' applied. When the nose piece 21 is inserted in the space 14, such that the first roller wheel 22 'rests against the bottom surface 8 of the sealing plug 5, the two # 1007976 11 roller wheel 22 "lies at the circumferential groove 13. The nose piece 21 is in mounted radially in a rotational direction on a rotating base piece 23 and can thus be driven in a rotational sense The base piece 23 is rotatable about a second axis of rotation A2 In use, the distance between the first axis of rotation AL and the second axis of rotation A2 can be adjusted and adapted to the diameter of the sealing plug 5. In other words, when the nose piece 21 is inserted into the sealing plug, it can be rotated using the base piece 23 about the axis A2, whereby it can be moved radially such that the distance between the rotation axes Ax and A2 are enlarged, thereby pushing the longitudinal wall 9 outwardly into the position shown in figure 3. Thereafter, the nose piece 21 can be replaced and the tool can be removed.

Het zal duidelijk zijn dat op vergelijkbare wijze een gereedschap kan worden toegepast voor een afdichtstop zoals getoond in figuur 4. Bovendien zijn vele variatie 20 daarop direct voor een vakman duidelijk. Overigens wordt opgemerkt dat ook het neusstuk 21 op zichzelf bijdraagt aan de vervorming van de langswand 9. Hiertoe kan het gehele neusstuk roterend rond de eerste rotatieas Ax worden uitgevoerd.It will be clear that in a similar manner a tool can be used for a sealing plug as shown in figure 4. Moreover, many variations thereof are immediately apparent to a person skilled in the art. Incidentally, it is noted that also the nose piece 21 per se contributes to the deformation of the longitudinal wall 9. For this purpose, the entire nose piece can be made rotating about the first axis of rotation Ax.

25 In figuur 6 is schematisch een afdichtstop getoond, overeenkomstig figuur 2. De afdichtstop 5 omvat een holte 14 waarin een voorste einde 32 van een vervormingsgereedschap 31 kan worden ingebracht. Dit voorste einde 32 heeft een in hoofdzaak cilindrische vorm 30 en kan met geringe speling in de ruimte 14 worden opgenomen. In de buitenomtrek van het vervormingsgereedschap 31 is een tweetal op afstand van elkaar gelegen annulaire groeven 34 voorzien, waarin afdichtringen 35 zijn opgenomen. Wanneer het 35 vervormingsgereedschap 31 passend in de ruimte 14 is opgenomen liggen de afdichtringen 35', 35" aan tegen de »1 00797 6 12 binnenzijde van de langswand 9 of kunnen daar tegenaan worden bewogen en sluiten derhalve tijdens het vervormen tussen de beide afdichtringen 35', 35", de buitenwand van het vervormingsgereedschap 31 en de binnenzijde van de 5 langswand 9 een kamer 39 in (figuur 6a). Vanaf de in invoerrichting gezien achterzijde van het vervormingsgereedschap 31 strekt zich over een gedeelte van de lengte van het vervormingsgereedschap 31 een kanaal 33 uit, dat aan de tegenover gelegen zijde uitmondt in een 10 aantal radiale afvoerkanalen 37, welke uitmonden in de kamer 39. Het axiale kanaal 33 is via een aansluitopening 38 verbonden met pompmiddelen 40, aangesloten op een i j voorraadvat 41 voor een drukfluïdum, in het bijzonder water of olie. Tijdens gebruik kan de vloeistof vanuit het 15 voorraadvat 41 door de pompmiddelen 40 onder druk via het axiale kanaal 33 en de radiale kanalen 37 in de kamer worden gebracht, zodanig dat de cilindrische wand 9 van de stop 5 buitenwaarts wordt weggedrukt, althans plastisch wordt vervormd tot aanligging in de groef B in het kerngat. 20 Gebruik van het fluïdum biedt daarbij het voordeel dat gelijkmatige drukverdeling en een exacte passing van de } stop 5 in het kerngat 3 worden verkregen, ook wanneer het | kerngat enigszins onregelmatig is gevormd. Nadat de ' afdichtstop 5 voldoende is vervormd kan de druk uit de 25 kamer 39 worden weggenomen, bijvoorbeeld door wegzuigen van het drukmedium, waarna het vervormingsgereedschap 31 weer uit de afdichtstop 5 kan worden weggetrokken.Figure 6 schematically shows a sealing plug, similar to figure 2. The sealing plug 5 comprises a cavity 14 into which a front end 32 of a deformation tool 31 can be inserted. This front end 32 has a substantially cylindrical shape 30 and can be received in space 14 with little play. In the outer periphery of the deformation tool 31, two spaced annular grooves 34 are provided, in which sealing rings 35 are received. When the deformation tool 31 is accommodated in the space 14, the sealing rings 35 ', 35 "lie against the inner side of the longitudinal wall 9 or can be moved against it and therefore close between the two sealing rings 35 during deformation. ", 35", the outer wall of the deformation tool 31 and the inner side of the longitudinal wall 9 into a chamber 39 (Figure 6a). A channel 33 extends from the rear side of the deformation tool 31 seen in the input direction and extends over a part of the length of the deformation tool 31, which channel opens on the opposite side into a number of radial discharge channels 37, which open into the chamber 39. The axial channel 33 is connected via a connection opening 38 to pumping means 40, connected to an ice storage vessel 41 for a pressure fluid, in particular water or oil. During use, the liquid from the storage vessel 41 can be introduced into the chamber by the pumping means 40 under pressure via the axial channel 33 and the radial channels 37, such that the cylindrical wall 9 of the plug 5 is pushed outwards, at least plastically deformed to abut into groove B in the core hole. The use of the fluid thereby offers the advantage that an even pressure distribution and an exact fit of the plug 5 in the core hole 3 are obtained, also when the | core hole is slightly irregularly shaped. After the sealing plug 5 has deformed sufficiently, the pressure can be released from the chamber 39, for instance by sucking away the pressure medium, after which the deformation tool 31 can again be withdrawn from the sealing plug 5.

Het zal duidelijk zijn dat verschillende drukmedia kunnen worden gebruikt, bijvoorbeeld vloeistof, gas of 30 kleine vaste deeltjes. Bovendien kan op verschillende wijzen afdichting van de kamer 39 worden verkregen, waarbij het met name van belang kan zijn dat een voldoende drukdichte afdichting wordt verkregen welke eventueel enige ! vervorming van de langswand 9 kan volgen. Voor een verdere, 35 niet limitatieve beschrijving van een ( vervormingsgereedschap 31 als beschreven aan de hand van 1007976 13 figuur 6 wordt verwezen naar uit de stand van de techniek bekende hydro-expansie-eenheden.It will be clear that different printing media can be used, for example liquid, gas or small solid particles. In addition, sealing of the chamber 39 can be obtained in various ways, it being particularly important that a sufficiently pressure-tight seal is obtained, which optionally may be some. deformation of the longitudinal wall 9 can follow. For a further, non-exhaustive description of a deformation tool 31 as described with reference to 1007976 Figure 6, reference is made to hydro-expansion units known from the prior art.

Tijdens het inbrengen van de afdichtstop kan tussen de afdichtstop en het gietstuk een niet-milieubelastende 5 afdichtende substantie worden opgenomen, bijvoorbeeld vet. Hierdoor wordt een nog betere afdichting verkregen terwijl bovendien corrosie nog beter wordt verhinderd. Een dergelijke substantie is niet van invloed op de recyclebaarheid van het gietstuk.During the insertion of the sealing plug, a non-environmentally damaging sealing substance, for example grease, can be incorporated between the sealing plug and the casting. As a result, an even better sealing is obtained while, moreover, corrosion is prevented even better. Such a substance does not affect the recyclability of the casting.

10 De uitvinding is geenszins beperkt tot de in de beschrijving en de tekeningen getoonde en beschreven uitvoeringsvormen. Vele aanpassingen daarop zijn mogelijk. Zo kunnen een afdichtstop en een bijbehorend kerngat bij een gietstuk volgens de uitvinding anders dan cilindrisch 15 zijn uitgevoerd, bijvoorbeeld afgeknot kegelvormig. Ook kan het kerngat bijvoorbeeld afgeknot kegelvormig worden uitgevoerd, met de top naar buiten gericht, terwijl de afdichtstop bijvoorbeeld cilindrisch, althans minder afgeknot kegelvormig wordt uitgevoerd. Tijdens vervorming 20 van de afdichtstop wordt de langswand daarvan dan tegen het conisch oppervlak van het kerngat aanbewogen zodat de afdichtstop achter de top van het kerngat wordt vastgezet. Een werkwijze en gietstuk volgens de uitvinding zijn in het bijzonder geschikt voor gebruik bij een warmtewisselaar 25 maar uiteraard kunnen daarmee ook andere inrichtingen worden vervaardigd. Ook kunnen andere materiaalcombinaties worden toegepast, zolang deze als gietstuk gezamenlijk recyclebaar zijn. Deze en vele vergelijkbare variaties worden geacht binnen het raam van de uitvinding te vallen.The invention is by no means limited to the embodiments shown and described in the description and the drawings. Many adjustments to this are possible. For example, a sealing plug and an associated core hole in a casting according to the invention can be designed other than cylindrical, for example truncated conical. The core hole can also be, for example, frusto-conical, with the top facing outwards, while the sealing plug is, for example, cylindrical, at least less frusto-conical. During deformation of the sealing plug, the longitudinal wall thereof is then pressed against the conical surface of the core hole, so that the sealing plug is secured behind the top of the core hole. A method and casting according to the invention are particularly suitable for use with a heat exchanger 25, but of course other devices can also be manufactured therewith. Other material combinations can also be used, as long as they can be recycled together as a casting. These and many comparable variations are understood to fall within the scope of the invention.

»10079761007976

Claims

1. Method for sealing a core hole of a casting with a sealing plug, wherein the sealing plug is suitably inserted into the core hole and sealing therein | is tightened, characterized in that the sealing plug is made of a material recyclable with the material of the casting, in particular the same material - as the casting or an alloy with a relatively high percentage of such metal, the sealing plug: is fixed in the core hole at least substantially by deformation.

A method according to claim 1, characterized in that the sealing plug is fixed in the core hole by means of a roller and / or butting operation through partial plastic deformation.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the sealing plug is fixed in the core hole by means of fluid pressure, in particular liquid pressure, by partial plastic deformation.

Method according to any one of claims 1-3, characterized in that the sealing plug is at least partly hollow, wherein a wall part of the sealing plug is plastically deformed during or after it has been inserted in the core hole, such that at least the deformed portion is partially confined, viewed from the outside of the casting behind a portion of the core hole.

Method according to one of the claims, characterized in that in the peripheral wall of the core hole at least. one groove-shaped recess is provided in which the sealing plug is at least fixed.

Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the sealing plug in the core hole is deformed such that a first part thereof lying in the insertion direction of the sealing plug has a larger outer circumference than at least the axial sense thereon. connecting part of the peripheral wall of the core hole.

7. Casting piece, made of aluminum or an aluminum alloy, provided with at least one core hole, the core hole being closed by a sealing plug stuck therein, characterized in that the sealing plug is made of aluminum or an aluminum alloy and at least mainly by deformation of a portion of the sealing plug and / or of the casting 10 is tightly secured in the core hole.

8. Casting piece according to claim 7, characterized in that the core hole is provided with an at least largely circumferential, groove-shaped recess in the longitudinal wall, at least a part of the sealing plug extending into the recess for fixing the sealing plug.

9. Casting piece according to claim 7 or 8, characterized in that the sealing plug at the inwardly facing end has a cross section which is slightly larger than the cross section 20 of the part of the core hole connecting in axial direction thereto.

10. Casting piece according to any one of claims 7-9, characterized in that the core hole at the inwardly facing end is provided with a collar part which has a cross-sectional area increasing towards the inside of the casting.

A casting piece according to any one of claims 7-10, characterized in that the sealing plug has a closed end wall with a peripheral wall adjoining it, within which a space 30 is defined for receiving a deformation tool.

Casting piece according to claim 11, characterized in that the sealing plug is provided with an outwardly extending support surface near the side facing away from the end wall.

13. Sealing plug for use in a method according to any one of claims 1 - 6 or with a casting according to any one of claims 7 - 12. * 1 00797 6

Heat exchanger, provided with a casting according to any one of claims 7-12.

A deformation tool for securing a sealing plug in a core hole in a casting according to any one of claims 7-12, characterized in that the tool is provided with a deformation part which can be placed in the sealing plug and is provided with deforming means which are adapted to deform outwardly at least a part of the wall of the sealing plug, i 10

The deforming tool according to claim 15, wherein the deforming means comprise at least one slightly outwardly displaceable roller or the like roller.

Deforming tool according to claim 15, characterized in that the tool is provided with sealing means 15 for forming within the sealing plug a fluid-tight chamber enclosing between a wall part thereof and a part of the deforming tool, wherein means are provided for inserting into the said chamber carrying a deformation medium, in particular a liquid, for at least partially plastic deformation of the sealing plug.

18. Use of a hydromechanical expansion unit as a deformation tool for securing a sealing plug in a core hole of a casting. r t >> i p 1 0 0 7 9 7 6