DE19540023A1 - Verfahren zum Einbringen von Kernen in eine Gießform - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen von Kernen in eine Gießform.

In der Gießereitechnik, insbesondere in der Graugußtechnik, war es bisher üblich, in die aus wenigstens zwei Formkästen gebildete Gießform zur Herstellung von dünnwandigen Guß­ stücken, beispielsweise Motorenblöcken, in einen der Form­ kästen entsprechende Kerne von Hand einzulegen. Insbesondere bei der Herstellung von Motorenblöcken aus Grauguß werden in zunehmendem Maße hinsichtlich der Komplexität des Motor­ blocks, Gewichtseinsparungen, Maßgenauigkeiten und Ober­ flächenqualität der Motorblöcke höhere Anforderungen gestellt. Dies macht es erforderlich, im Kernfertigungsbereich mög­ lichst filigrane und auch möglichst komplexe Kerne herzustel­ len, die die nachfolgende mechanische Bearbeitung der Motor­ blöcke auf ein Minimum reduzieren. Hier hat es sich heraus­ gestellt, daß es zweckmäßig ist, den jeweils herzustellenden Motorblock so zu konzipieren, daß bisher in einer nachträg­ lichen mechanischen Bearbeitung eingebrachte Bohrungen, Durchbrüche oder dergl. von vorneherein mit eingegossen werden. Dies macht es erforderlich, daß einander benachbarte Kerne entsprechende Ansätze aufweisen, die diese Durchbrüche in der Gießform "freihalten". Hierbei hat es sich jedoch herausgestellt, daß infolge eines nicht zu verhindernden Verschleißes und infolge nicht zu verhindernder Maßabwei­ chungen gerade in diesem Berührungsbereich benachbarter Kerne an den herzustellenden Durchbrüchen Grate entstehen, die nach dem Ausformen des Gußstückes nachbearbeitet werden müssen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das eine Vereinfachung beim Einbringen der Kerne in eine derartige Gießform bewirkt und kostenaufwendige Nachbearbeitungen vermeidet.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die einzelnen Kerne in eine Setzlehre eingebracht werden, daß die aneinandergrenzenden, eine Kerngruppe bildenden Kerne in der Setzlehre über ein Spann- und Haltemittel miteinander verbunden werden, daß die miteinander verbundene Kerngruppe in ein Schlichtebad getaucht und getrocknet wird und daß die getrocknete Kerngruppe in die Gießform eingesetzt und dann das Spann- und Haltemittel gelöst wird. Bei diesem Verfahren wird mit Vorteil ausgenutzt, daß zumin­ dest einige, eine Kerngruppe bildenden Kerne jeweils mit Kernmarken versehen sind, so daß hier die Kerne über ein entsprechendes, beispielsweise rahmenförmiges Spannmittel gegeneinander verspannt und gegeneinander fixiert werden können und somit als eine Einheit gehandhabt werden können. Wird diese Kerngruppe entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren in ein Schlichtebad getaucht und die Schlichte nach dem Abtropfen getrocknet, dann sind die nicht zu ver­ meidenden relativ dünnen Spalte im Bereich der Berührungs­ flächen aneinandergrenzender Einzelkerne von der Schlichte ausgefüllt, so daß hierdurch die Bildung von Graten vermie­ den wird. Die Kerngruppe wird dann mit Hilfe des Spann- und Haltemittels weiter transportiert und in die vorbereitete Gießform, beispielsweise einen Unterkasten, eingesetzt, so daß nach dem Lösen des Spann- und Haltemittels der Ober­ kasten aufgesetzt und die Gießvorgang in üblicher Weise durchgeführt werden kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es, je nach Gestaltung des herzustellenden Gußstückes eine einzelne, aus mehreren Einzelkernen zusammengesetzte Kerngruppe oder auch eine aus mehreren, eine Kernbestückung für eine Gießform bildenden Kerngruppen als Kernsatz über das Spann- und Haltemittel miteinander zu verbinden und die einzelnen Behandlungsschritte bis zum Einlegen in die Gießform durchzuführen. Damit ist die Möglichkeit gegeben, auch sehr komplexe Gußstücke in dieser Weise zu handhaben. Es ist auch möglich, für einzelne Kernteile vorzusehende Ansätze, die bisher noch einzeln in eine Gießform eingelegt wurden, bei der Herstellung der Kerne mit dem zugehörenden Grundkern zu verbinden, beispielsweise über eine Klebeverbindung anzukleben, so daß dieser an sich in seinem Aufbau komplizierte, aus zwei oder mehreren Teilen zusammengesetzter Einzelkern gleichwohl mit in die Kerngruppe einbezogen wird, mit dem Schlichteüber­ zug versehen werden kann und anschließend dann in die Gieß­ form eingelegt werden kann. Die bisher erforderlichen zusätz­ lichen Einlegearbeit, die immer zur Bildung von Graten im Übergangsbereich zwischen dem Einzelkern und dem zugehöri­ gen Grundkern führte, ist hierdurch vermieden, da durch den Schlichteüberzug der gesamten Kerngruppe der Ansatz zwischen dem Kernansatz und dem zugehörigen Grundkern eine Gratbildung vermeidet.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand eines Fließbildes nachstehend näher erläutert.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, werden in vier Kernform­ stationen vier einzelne zur Herstellung eines Gußstückes erforderliche Kerne geformt und in üblicher Weise verfestigt.

Die Einzelkerne 1, 2, 3 und 4 werden dann im Verfahrens­ schritt I in eine Setzlehre 5 eingelegt, durch die die gegenseitige Zuordnung der Kerne 1, 2, 3 und 4 fixiert ist. Die Kerne 1, 2, 3 und 4 sind auf ihrer nach außenweisen­ den Seite in üblicher Weise mit Kernmarken 6 versehen, die nun so gestaltet sind, daß sie eine nach außenweisende Anlagefläche aufweisen, die zweckmäßigerweise ihrerseits so gestaltet ist, daß einander benachbarte Anlageflächen 7 miteinander fluchten.

Die eine Kerngruppe bildenden, in die Setzlehre 5 eingelegten Einzelkerne 1, 2, 3 und 4 werden nunmehr mit einem beispiels­ weise rahmenförmig ausgebildeten Spann- und Haltemittel 8 fest miteinander verspannt, wobei die gegeneinander gerichte­ ten Ansätze 9 an den einzelnen Kernen 1, 2, 3 und 4, die je nach Gestaltung des zu erzeugenden Gußstückes entweder zur Herstellung von Durchbrüchen in entsprechenden Wandungs­ teilen des Gußstückes dienen oder aber die ihrerseits als Kernmarken ausgebildet sind, fest aneinander gedrückt werden. Bei entsprechender Gestaltung der einzelnen Kerne 1, 2, 3 und 4 ist somit die Möglichkeit gegeben, die einzelnen Kerne über das Spann- und Haltemittel 8 zu einer handhab­ baren Einheit 10 zusammenzufassen, wie dies für den anschließenden Verfahrensschritt II dargestellt ist.

Die zu einer Einheit 10 zusammengefaßte Kerngruppe kann nunmehr in einem Verfahrensschritt III mit Hilfe des Spann- und Haltemittels 8 weitertransportiert werden und in ein Schlichtebad 11 getaucht werden. Da das beispielsweise rahmenförmig ausgebildete Spann- und Haltemittel 8 die als Kerngruppe zusammengefaßten Kerne 1, 2, 3 und 4 nur im Bereich der Kernmarke hält, sind die formenden Oberflächen der Kerngruppe vollständig mit Schlichte überzogen, wobei insbesondere die aneinandergrenzenden Spalte der einzelnen Kerne 1, 2, 3 und 4 durch die Schlicht verschlossen sind und damit die Bildung eines Gußgrates verhindern.

In dem anschließenden Verfahrensschritt IV wird nunmehr die Einheit 10 einer Trocknungseinrichtung 12 zugeführt, in der der Schlichteüberzug abgetrocknet wird, beispiels­ weise durch eine kombiniertes Mikrowellen- und Lufttrock­ nungsverfahren.

Die nach Abschluß der Trocknung in der Einheit 10 zusammen­ gefaßte Kerngruppe wird nunmehr im nächsten Verfahrens­ schritt V in den Unterkasten 13 oder eine Aufbaulehre einer vorbereiteten Gießform eingelegt. Erst jetzt wird das rahmen­ förmige Spann- und Haltemittel 8 von der Kerngruppe gelöst und entfernt. Anschließend wird im folgenden Verfahrens­ schritt VI der Oberkasten 14 auf den Unterkasten 13 aufgesetzt und mit diesem fest verbunden, so daß anschließend der Gießvorgang erfolgen kann.

Aus der vorstehenden Beschreibung des Verfahrensablaufes für ein schematisches Ausführungsbeispiel mit einer aus vier Einzelkernen zusammengesetzten Kerngruppe ist ersicht­ lich, daß auch sehr komplexe Gußstücke nach dem erfindungs­ gemäßen Verfahren erstellt werden können. So ist es durchaus möglich, mehrere, eine Kernbestückung für eine Gießform bildenden Kerngruppen, die von der Konzeption des Gußstückes untereinander nicht in Verbindung stehen sollen, bei einer entsprechenden Ausgestaltung des Spann- und Haltemittels als vollständigen Kernsatz miteinander zu verbinden und in der nachfolgenden Behandlung, d. h. dem Überziehen mit einer Schlichte und dem anschließenden Trocknen bis zum Einlegen in die Gießform zusammenzuhalten.

Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß durch das Zusammenfassen von einzelnen Kernen zu Kerngruppen und/oder das Zusammen­ fassen von Kerngruppen zu vollständigen Kernsätzen, der Aufwand für den Transport und die einzelnen Arbeitsschritte Tauchen, Trocknen und Einlegen der Kerne minimiert werden. Soweit die Einzelkerne einander zugeordnete Ansätze aufweisen, die zur Erstellung von Durchbrüchen im fertigen Gußstück vorgesehen sind, durch den Schlichteüberzug der vollständigen Kerngruppe bzw. des Kernsatzes verschlossen werden, reduzieren sich die nachfolgenden Putzarbeiten, insbesondere das Ent­ graten am fertigen Gußstück erheblich. Der weitere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß durch das Einsetzen einer vollständigen Kerngruppe und/oder eines vollständigen Kernsatzes in die Gießform die Maßhaltigkeit verbessert und damit der Ausschuß minimiert wird.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die Taktzeiten beim Abguß der fertigen Formen erhöht werden können, da die für das Einlegen von Kerne benötigte Zeit erheblich reduziert ist.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht außerdem darin, daß eine höhere Flexibilität in bezug auf Kundenanforderungen oder Weiterentwicklungen gegeben ist. Hier ist es lediglich erforderlich, bei der Gestaltung der Kerne dafür Sorge zu tragen, daß einander benachbarte Kerne, auch wenn diese zwischen sich keine Ansätze zur Bildung von Durchbrüchen aufweisen und die dann ohnehin über Kernmarken verfügen müssen, so gestaltet werden, daß die ohnehin erforderlichen Kernmarken einander unmittelbar berühren, so daß ein Verspannen bei der Gestaltung entspre­ chender Kernmarken an der Außenseite über ein vorzugsweise rahmenförmiges Spann- und Haltemittel möglich ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es aber auch, in einem gemeinsamen Spann- und Haltemittel zwei oder mehrere einander zugehörige Kerngruppen zu einem vollständigen Kernsatz zusammenzufassen, ohne daß die einzelnen Kern­ gruppen selbst über eine entsprechende Anordnung von An­ sätzen miteinander in Berührung zu bringen sind. Das erfin­ dungsgemäße Verfahren ist daher auch dann möglich, wenn einzelne Kerngruppen hinsichtlich ihrer Kernmarken keine gemeinsame Spannebene aufweisen. Hier ist es dann möglich, in einem Hauptrahmen die einzelnen Kerngruppen mit gesonder­ ten Spann- und Haltemitteln miteinander zu verspannen und für die nachfolgenden Verfahrensschritte bis zum Einlegen in die Gießform zu handhaben.

Claims (2)

1. Verfahren zum Einbringen von Kernen in eine Gießform, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Kerne (1, 2, 3, 4) in eine Setzlehre (5) eingebracht werden, daß die aneinander­ grenzenden, eine Kerngruppe bildenden Kerne (1, 2, 3, 4) in der Setzlehre (5) über ein Spann- und Haltemittel (8) miteinander verbunden werden, daß die miteinander verbundene Kerngruppe in ein Schlichtebad (11) getaucht und getrocknet wird, und daß die getrocknete Kerngruppe in die Gießform (13) eingesetzt und dann das Spann- und Haltemittel (8) gelöst wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, eine Kernbestückung für eine Gießform bildende Kerngruppen als Kernsatz über ein Spann- und Haltemittel (8) miteinander verbunden werden, behandelt und in die Gieß­ form eingesetzt werden.