DE2251490B1 - Verfahren zum herstellen von werkstuecken aus metallguss und form zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

• Damit werden Ungenauigkeiten in der Ausbildung des den Stapel aufnehmenden Hohlraums des Formkastens ausgeglichen. Die Maßnahme empfiehlt sich insbesondere, wenn die Formteile auch an den freien Stirnseiten des Stapels Profilierungen, wie Hohlräume, aufweisen.
• Besonders günstig ist es in diesem Zusammenhang.
• wenn das Metall in an sich bekannter Weise von unten her in die Hohlräume gefüllt wird. Da das Metall dann in allen Hohlräumen gleichmäßig nach oben steigt, steigen die vom hydrostatischen Druck abhängigen Trennkräfte im gesamten Stapel gleichmäßig an.
• Eine Form zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die Formteile an ihren Stirnflächen paarweise zueinander passende Verriet,elungs-Vor- und Rücksprünge haben. Mit diesen Verriegelungselementen läßt sich ein genau in sich ausgerichteter Stapel aufbauen, so daß auch die aneinandergrenzenden Hohlräume genau miteinander ausgerichtet sind.
• Des weiteren kann der Stapel mittels in Stapellängsrichtung umlaufender Bänder versehen sein.
• Diese Bänder dienen dazu, den Stapel bequem in die Aussparung des Formkastens einsetzen zu können. Wenn die Bänder durch Metalleinlagen od. dgl.
• verstärkt sind, können sie auch der weiter oben erwähnten Armierung dienen.
• Vorzugsweise ist im Formkasten eine Eingußöffnung mit anschließenden Verteilerkanälen vorgesehen. die zwischen den Formkastenteilen bzw.
• einem Formkastenteil und dem Stapel verlaufen. Auf diese Weise entstehen ohne zusätzlichen Aufwand die Verteilerkanäle. die das gleichzeitige Füllen aller Hohlräume des Stapels erlauben.
• Insbesondere kann dafür gesorgt sein. daß die Verteilerkanäle längs der Seitenwände und des Bodens der den Stapel aufnehmenden Vertiefung des unteren Formkastenteils ausgebildet sind und mindestens ein am Boden in Stapellängsrichtung verlaufender Verteilerkanal Eintrittsöffnungen an den unteren Enden der Trennfiächen verbindet. Zweckmäßigerweise sind dann im oberen Formkastenteil entsprechende Sammelkanäle vorgesehen. die zu einem Steiler führen.
• Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen. daß die Formteile eine geringere Eigenstabilität als bisher besitzen dürfen. Insbesondere darf der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Hohlräumen kleiner sein als bisher, so daß sich in einem Stapel vorgegebener Länge mehr Hohlräume als bisher unterbringen lassen.
• Selbstverständlich können in einem Formkasten auch mehrere Stapel untergebracht werden, deren Hohlräume je für sich gemeinsam mit flüssigem Metall gefüllt werden.
• Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 in auseinandergezogener räumlicher Darstellung mehrere einen erfindungsgemäß verwendbaren Stapel bildende Formteile, und F i g. 2 in räumlicher Darstellung den unteren Formkastenteil mit einem eingesetzten. abgebrochen gezeichneten Stapel.
• Fig. 1 zeigt drei Formteile 1, die zu einem Staperl 2 vereinigt werden. Jedes Formteil 1 trägt an beiden zueinander etwa parallel verlaufenden Stirnflächen3 und 4 zwei Vertiefungen: und 6. Diese Vertiefungen bilden Hohlräume 7 für das Werkstück.
• Eingußkanäle 8 und Austrittskanäle 9. Die eine Stirniläche 3 ist mit drei Verriegelungsvorsprüngen 10 und 11. die andere Stirnfläche 4 mit dazu passenden Verriegelungsrücksprüngen 12 und 13 versehen.
• Diese Formteile werden in irgendeiner bekannten Weise hergestellt. sei es nur auf kaltem Wege oder unter Einschluß einer Warmbehandlung, z. B. Brennen. Die Ausgangsform, mit der die Formteile 1 hergestellt werden. kann so geteilt sein. daß die Trennfuge längs der Linie 14 verläuft. In dieser Ebene können auch Löscher 15 zum Handhaben der Formteile vorgesehen sein. Irgendwelche Unregelmäßigkeiten in diesem Bereich sind für die spätere Herstellung des Gußstücks ohne Bedeutung.
• Alsdann werden die einzelnen Formteile gestapelt.
• wobei die Verriegelungs-Vorsprünge 10, 11 in die Verriegelungs-Rücksprünge 12, 13 greifen. Hierdurch ist der Stapel quer zu seiner Längsrichtung arretiert. Um diesen Stapel werden Bänder 16 derart geschlungen, daß sie in Längsrichtung des Stapels umlaufen. Diese Bänder können durch Metalleinlagen zusätzlich armiert sein. Sie erlauben eine Handhabung des Stapels als Ganzes, der nunmehr als Kern in einen etwa horizontal geteilten Formkasten 17 gelegt wird.
• In F i g. 2 ist der untere Teil 18 dieses Formkastens veranschaulicht. Mit Hilfe von Formsand sind zwei Vertiefungen 19 und 20 gebildet. die je einen Stapel 2 aufnehmen. Im Boden jeder Vertiefung sind je zwei Längskanäle 21 geformt. die die Eingußöffnungen 8 der Formteile 1 des Stapels 2 miteinander verbinden. Von einem Einfülltrichterquerschnitt 22 führt ein Längskanal 23 in der Oberseite des unteren Formkastenteils 18 zu zwei Querkanälen 24. die von der Oberseite des Formkastenteils 18 über die Seitenwand der Vertiefungen 19 und 20 sowie den Boden dieser Vertiefungen führen und als Verteilerkanäle zum Anschluß der Längskanäle 21 an den Querschnitt 22 dienen. Die in der Oberseite des Formkastenteils 18 ausgebildeten Kanäle werden durch den oberen Formkastenteil. in welchem sich auch der gemeinsame Eingußtrichter befindet, die restlichen Kanäle werden durch die Stapel 2 abgedeckt. In ähnlicher Weise sind Sammelkanäle im oberen Formkastenteil vorgesehen, welche die Austrittsöffnungen 9 miteinander verbinden und zu einem oder mehreren Steigern führen.
• Bei der Herstellung der Gußstücke wird in folwender Weise vorgegangen. Die Formteile 1 werden erzeugt. zum Stapel 2 vereinigt und mit den Bändern 16 umschlungen. Außerdem wird ein Formkasten 17 mit einem unteren Teil 18 und einem entsprechenden oberen Teil hergestellt. Nunmehr werden zwei Stapel 2 in die Vertiefungen 19 und 20 des Formkastens 17 eingesetzt. In den Bereichen 25 der Stapelenden wird nunmehr der Formsand verdichtet. so daß der Stapel eine genau definierte Lage hat. Nach Aufsetzen des Oberteils des Formkastens 17 wird das flüssige Metall in den gemeinsamen Eingußtrichter gegossen. Dabei fließt das Metall durch die Kanäle 23 und 24 und steigt von unten in die Form-Hohlräume 7 auf. Der Guß kann beendet werden, wenn das Metall oben aus den Austrittskanälen9 der Formteile 1 austritt: zweckmäßigerweise wird der Gießvorgang aber fortgesetzt. bis das Metall im Steiger des oberen Formkastenteils erscheint.

Claims (8)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Herstellen von Werkstücken aus Metallguß, bei dem Formteile erzeugt werden, die in mindestens einer von zwei im wesentlichen parallelen Stirnflächen Form- und Eingußkanal-Hohlräume aufweisen, die Formteile zu einem liegenden Stapel vereinigt werden, bei dem die aneinandergrenzenden Stirnflächen vertikale Trenntlächen bilden, und dann das flüssige Metall gleichzeitig in alle Hohlräume eingefüllt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Formteilstapel als Kern in einen horizontal geteilten Formkasten eingesetzt wird, in dessen Sandfüllung wenigstens Teile des Eingieß- und Speisesystems für den Stapel eingearbeitet worden sind.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stapel vor dem Einlegen in den Formkasten gegen in seiner Längsrichtung wirkende Trennkräfte armiert wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einlegen des Stapels in den Formkasten der Formsand gegen beide Stapelenden gedrückt wird.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall von unten her in die Hohlräume gefüllt wird.
5. 5. Form zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Formteile (1) an ihren Stirnflächen (3, 4) paarweise zueinander passende Verriegelungs-Vor- und Rücksprünge (10, 11; 12, 13) haben.
6. 6. Form zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stapel mit in Stapeilängsrichtung umlaufenden Bändern (16) versehen ist.
7. 7. Form zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Formkasten (17) eine Eingußöffnung (22) mit anschließenden Verteilerkanälen (21, 23, 24) vorgesehen ist, die zwischen den Formkastenteilen bzw. einem Formkastenteil (18) und dem Stapel (2) verlaufen.
8. 8. Form nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerkanäle (21, 23, 24) längs der Seitenwände und des Bodens der den Stapel (2) aufnehmenden Vertiefung (19, 20) des unteren Formkastenteils (18) ausgebildet sind und mindestens ein am Boden in Stapellängsrichtung verlaufender Verteilerkanal (21) Eintrittsöffnungen (8) an den unteren Enden der Trennflächen der Formteile (1) verbindet.

   Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Werkstücken aus Metallguß, bei dem Formteile erzeugt werden, die in mindestens einer von zwei im wesentlichen parallelen Stirnflächen Form- und Eingußkanal-Hohlräume aufweisen, die Formteile zu einem liegenden Stapel vereinigt werden, bei dem die aneinandergrenzenden Stirnflächen vertikale Trennflächen bilden, und dann das flüssige Metall gleichzeitig in alle Hohlräume eingefüllt wird, und auf eine Form zur Durchführung des Verfahrens.

   Bei einem bekannten Verfahren dieser Art (britische Patentschrift 697 376) werden Formteile verwendet, die an einer vertikalen Stirnfläche Hohlräume für das Werkstück aufweisen. An diesen Hohlraum schließt sich oben eine Vertiefung für den Steiger und unten eine Vertiefung für den Endabschnitt des Eingußkanals an. Ein die Formen horizontal durchsetzender Kanal verbindet diese Endabschnitte mit einem vertikalen Eingußkanalabschnitt, der in einem zusätzlich vorgesehenen Formteil ausgebildet ist. Der aus diesen Formteilen bestehende Stapel ist an den Enden durch je eine Platte abgedeckt und wird mittels Zugankern zusammengehalten. Durch das Stapeln erhält man auf kleinem Raum und mit einem minimalen Aufwand eine Vielzahl von Form-Hohlräumen mit den erforderlichen Anschlußkanälen. Die Hohlräume können dann gleichzeitig von unten mit flüssigem Metall gefüllt werden. Es hat sich aber gezeigt, daß man bei den so hergestellten Werkstücken verhältnismäßig große Toleranzen zulassen muß. Außerdem ergeben sich Schwierigkeiten bei der gleichmäßigen Verteilung des flüssigen Metalls, weil der Eingußkanal aus einer Vielzahl von Einzelabschnitten zusamnlengesetzt ist.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei dem die Gußtoleranzen sehr klein gehalten werden können und bei denen das Einguß- und Speisesystem auf einfachere Weise als bisher geformt werden kann.

   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Formteilstapel als Kern in einen horizontal geteilten Formkasten eingesetzt wird, in dessen Sandfüllung wenigstens Teile des Eingieß-und Speisesystems für den Stapel eingearbeitet worden sind.

   Bei diesem Vorgehen werden die hydrostatischen Kräfte, die beim Einfüllen des Metalls auf die einzelnen Formteile wirken, durch den diese Formteile ringsum umschließenden Formkasten im wesentlichen vollständig unwirksam gemacht. Dies führt zu sehr geringen Toleranzen, z. B. + 0,15 mm. Darüber hinaus läßt sich in dem Formkasten ein Einguß- und Speisesystem für den Stapel einarbeiten, das nach Belieben so ausgebildet werden kann, daß sich eine gleichmäßige Verteilung zu allen Form-Hohlräumen ergibt. Insbesondere kann dafür gesorgt werden, daß der Eingußkanal nicht aus einer Vielzahl hintereinander geschalteter Abschnitte bestehen muß.

   Man kann den Stapel auch vor dem Einlegen in den Formkasten noch gegen in seiner Längsrichtung wirkende Trennkräfte armieren.

   Eine weitere Möglichkeit, den Trennkräften zusätzlich entgegenzuwirken, besteht darin, daß nach dem Einlegen des Stapels in den Formkasten der Formsand gegen beide Stapelenden gedrückt wird.