DE3144958C2 - "Kern zum Herstellen dünner Kanäle in Gußstücken" - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kern zum Herstellen dünner Kanäle in Gußstücken mit einem dünnen zu einer Wendel geformten äußeren, querschnittsrunden od.dgl. Draht. Es soll die Aufgabe gelöst werden, einen einfach herstellbaren Kern mit wahlweise beliebigem Querschnitt, so, außer einem runden, auch ein ovaler oder rechteckiger Querschnitt, ebenso wie mit aufeinanderfolgenden unterschiedlichen Kerndurchmesserabschnitten, ferner mit starken Krümmungen und Abzweigungen bei leichtem Entfernen des Kernes aus dem Gußstück zu schaffen, der glatte Kanalwände erzeugt. Hierzu sieht die Erfindung vor, daß der Draht aus weichem Eisendraht besteht und die Windungen (9) der Drahtwendel (1) zu dem Drahtdurchmesser (D) große Abstände (a) voneinander aufweisen, während der Innenraum der Drahtwendel und der Zwischenraum zwischen den Drahtwindungen mit Kernsand (2) verfüllt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kern zum Herstellen dünner Kanäle in Gußstücken mit einem zu einer Wendel geformten Draht.

Aus der DE-PS 1 86 179 ist ein aus einem schraubenförmig aufgewundenem Metallband gebildetes hohles Kernstück bekannt.' Das Band hat eine bestimmte Eigensteifigkeit, da seine Breite annähernd das Doppelte des Kerndurchmessers wie auch die Breite der Abstände ,zwischen den Band windungen des Metallbandes etwa V₆ bis V₇ der Breite des Metallbandes selbst ausmacht. Aufgrund der Abstände der einzelnen Metallbandwindungen voneinander läßt sich dieses Band biegen, so daß gewundene Kanäle in dem Gußstück herstellbar sind. Der Abstand zwischen aufeinanderfolgende Metallbandwindungen soll durch Wachs verschlossen werden, um ein Eindringen von Sand in das Innere des hohlen Kernstückes zu verhindern, wobei das Wachs durch die Wärme beim Gießen zum Schmelzen gebracht werden soll. — Durch die DE-AS 21 63 694 ist ein Kern zur Erzielung von Ausnehmungen in Gußstücken aus Kunststoff, insbesondere aus Gießharz, bekannt, dessen Mantel aus einer dicht gewickelten und nach dem Guß entfernbaren Drahtwendel besteht — Einen ähnlichen Kern zur Herstellung von mit dünnen Kanälen versehenen Gußteilen beschreibt die DE-OS 26 43 525. Hierbei umschließt die äußere Drahtwendel aus aneinanderliegenden Drahtwindungen einen Innenteil aus vorzugsweise einer mittleren Drahtwendel und einem inneren Zentraldraht Die äußere Drahtwendel besteht vorzugsweise aus einem Draht aus Zugfederstahl, während der innere Teil des Kernes aus anderem Drahtmaterial, das plastisch biegsam und ausreichend zugfest ist, besteht

Auch aus der DE-AS 12 89 294, der DE-PS 8 23 644 und der US-PS 19 94155 ist es bekannt, Kerne aus einlagigen Faden- oder Drahtwicklungen zu bilden. Diese sind entweder auf einem festen Grundkörper aufgewickelt (DE-AS 12 89 294) oder chemisch auflösbar, um noch innerhalb des Gußstückes aus diesem entfernt werden zu können.

Diesen bekannten Kernen gegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, diese dahingehend zu verbessern, daß abgesehen von einer einfacheren Herstellung des Kernes selbst, ein Kern mit wahlweise beliebigem Querschnitt, so, außer einem runden auch ein ovaler oder rechteckiger Querschnitt, ebenso wie mit aufeinanderfolgenden unterschiedlichen Kerndurchmesserabschnitten, ferner mit starken Krümmungen und einfach herzustellenden Abzweigungen bei leichtem Entfernen des Kernes aus dem Gußstück geschaffen werden kann, der überdies glatte Kanalwände erzeugt. Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Kern mit den Merkmalen des Hauptanspruches. Die Unteransprüche beinhalten vorteilhafte Weiterentwicklungen des Kernes gemäß dem Hauptanspruch.

Dem erfindungsgemäßen Kern liegt das Prinzip der Rohrreinigungsspirale mit sich aus der Spiralform in gestrecktem oder annähernd gestrecktem Zustand verformbaren Draht zu Grunde. Der dünne querschnittsrunde Draht mit seinen großen Windungsabständen, dem als Äquivalent auch ein im Querschnitt quadratischer oder rechteckiger Draht mit geringer Abweichung seiner Breite von seiner Dicke entspricht, erlaubt nicht nur ein scharfkantiges Abbiegen des Kernes mit geringem Krümmungsradius, vielmehr auch ein problemloses Ziehen und Entfernen des dünnen Drahtes um derartige Krümmungen. Da der Innenraum der Drahtwendel, wie auch der Zwischenraum zwischen den Drahtwindungen der Wendel aus an sich bekanntem Kernsand besteht, ist ein Herauslösen des Sandes mit der Spirale, deren Außenseite in bekannter Weise zusammen mit dem Kernsand mit Schlichte überzogen ist, aus dem Kanal des Gußstückes leicht möglich. Die Drahtwendel löst sich beim Ziehen zu einem annähernd gestreckten oder leicht gewellten Drahtstück auf und kann hierbei gegebenenfalls gegen den Sand in das Innere der Wendel ausweichen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kernes und seiner Anwendung wiedergegeben und zwar zeigt

F i g. 1 einen Längsabschnitt durch den Kern,
F i g. 2 das Lösen und Entfernen des Kernes aus dem Gußstück,

F i g. 3 eine Ausbildungsmöglichkeit eines Abschnittes des Kernes in einem Gußstück und

F i g. 4 einen mehrarmigen Kern nach der Erfindung.

Der erfindungsgemäße Kern K besteht im wesentlichen aus einer Drahtwendel 1 aus weichem Eisendraht, ü. h. aus einem nach dem Wickeln spannungsfrei geglühten Stahldrahl, und aus einem Kernsand 2 bekannter Zusammensetzung mit einem Bindemittel.

Die Drahtdicke kann etwa einen Millimeter betragen, während der Windungsabstand a zwischen zwei aufeinanderfolgende Windungen etwa 10 mm betragen kann. Der Durchmesser des Kernes selbst kann 5—10 mm ausmachen, kann jedoch auch bis auf 2 mm kleiner reduziert werden, wobei dann Drahtdicke und Windungsabstand entsprechend vermindert sind. Die äußere Form des Kernes ist zylindrisch, oval, quadratisch oder rechteckig, wobei der Umfang 3 des Kernes K in bekannter Weis-e mit Schlichte versehen ist. Der Abstand der Windungen der Drahtwendel 1 beträgt das 1. bis 2,5fache des Kerndurchmessers, während der Drahtdurchmesser vorzugsweise V3 bis '/io des Kerndurchmessers beträgt.

Wie die Fig. 1—3 erkennen lassen, ist nicht nur der Innenraum der Wendel 1 mit Kernsand gefüllt, vielmehr ist auch der Zwischenraum zwischen den Windungen mit Kernsand verfüllt, der nach außen bis zur Außenseite der Windungen reicht, so daß ein glattwandiger Kern gebildet wird, der mit Schlichte versehen werden kann.

In Fig. 2 ist das Ziehen des Kernes K aus dem Gußstück 4 erkennbar. Hierbei zeigt die Öffnung des zu erstellenden dünnen Kanals vorzugsweise nach unten, so daß der gelöste Kernsand durch Schwerkraft in Richtung der Pfeile 6 nach unten aus dem Kanal 3 austreten kann. Durch das Ziehen des weichen Drahtes 1 in Richtung des Pfeiles 7 wird dieser leicht wellenförmig wie bei 8 gestreckt, wobei die jeweils aufeinanderfolgenden Windungen 9 der Wendel aufgelöst werden. Dieses Auflösen der Drahtwindungen wird durch die Weichheit des Drahtes einerseits, andererseits durch den Abstand der Windungen, sowie durch das nachgiebige Material des Kernsandes ermöglicht, «o Durch das Abziehen des Drahtes 1 aus dem dünnen Kanal 5 des Gußstücks wird der Sand rückstandslos von der Wand des Kanals gelöst. Es bedarf keiner großen Zugkraft in Richtung des Pfeiles 7, um das Auflösen der Drahtwindungen einerseits zu bewirken, andererseits den Sand aus dem Kanal 5 zu entfernen.

Aus Fig. 3 ist die Möglichkeit zu erkennen, einen rechtwinkligen Kanal mit geringem mittleren Krümmungsradius herzustellen. Hierbei ist wesentlich gegenüber bekannten Ausführungsformen, daß die inneren Abschnitte 10 der Windungen an der Krümmung nicht gegeneinander gedrückt werden und hierbei die äußeren Abschnitte 11 der Windungen stark auseinander gebogen werden, sondern aufgrund des Ahstandes zwischen den Windungen ein scharf gekrümmtes Formen und Verlegen des Kernes ohne »öffnen« der Wendel möglich ist, wobei ein Verformen des Querschnittes vermieden wird. B.;im Ziehen der Drahtspirale in Richtung des Pfeiles 12 in Fig.3 ist erkennbar, daß sich an der Ecke 13 der Draht an diese Ecke des Kanals anlegt und auch in dem Abschnitt 14 des Kanals noch ein leichi wellenförmiges Strecken des Drahtes derart erreichbar ist, daß auch in dem Abschnitt 14 ein leichtes Auflösen der Drahtwendel und das Entfernen des Kernsandes möglich ist

Aus Vorstehendem folgt, daß die Herstellung des erfindungsgemäßen Kernes einfach ist, da es nur der Bildung der Drahtwendel mit großem Windungsabstand und des Verfüllens des Innenraumes der Drahtwendel und des Zwischenraumes zwischen den Windungen mit bekanntem Kernsand bedarf. Ferner läßt Vorstehendes erkennen, daß die Drahtwendel ohne Schwierigkeiten auch andere äußere Querschnittsformen erhalten kann, so kann die Drahtwendel z. B. auch über einem ovalen oder rechteckigen Dorn geformt werden.

Durch das wellenförmige Ausziehen des Drahtes 1 ist auch das abschnittsweise Verstärken oder Schwächen des Kernquerschnittes problemlos. Aus den verstärkten oder geschwächten Querschnitten kann der Draht ebenfalls in leicht gewellter Form herausgezogen werden, was bei Drahtwindungen aus Flachband oder aber aus Zugfederstahl bekannter Ausführungsformen nicht möglich ist.

Letztlich lassen sich auch Abzweigungen mit dem erfindungsgemäßen Kern leicht herstellen. Durch den Abstand der Windungen der Drahtwicklung ist es möglich, das Ende einer ζ. Β rechtwinklig angeordneten, gleichartigen oder ähnlichen zweiten Wendel zwischen die Windungen eines ersten Kernes einzuschieben, ohne daß es besonderer Vorkehrungen wie z.B. das Anbohren oder Umwickeln eines Kernes notwendig ist, durch das eine gegebenenfalls unerwünschte Verstärkung des Querschnitts des einen oder anderen der aufeinander stoßenden Kanäle verursacht wird.

Fig. 4 zeigt einen mehrarmigen Kern mit dem Abzweigungsbereich 15 und den Kernarmen 16, 17, 18, 19. Die Kernarme 16 und 18 sind aus einer durchgehenden Drahtwendel 20 mit entsprechender Sandfüllung 21 im Innenraum der Drahtwendel und zwischen den Windungen 22 gebildet. Die Drahtwendeln 23, 24 der Kernarme 17, 19, die ebenfalls mit Kernsand ausgefüllt sind, tragen an ihrem der Wendel 20 der Arme 16,18 benachbarten Ende eine hakenartige Abwinklung 25, 26, die zwischen die entsprechenden Drahtwindungen 22 in den Innenraum der Wendel 20 greifen. Vorzugsweise erstrecken sich die Abwinkelungen noch ein Stück in Längsrichtung der Wendel 20 und sind an ihren Enden 27,28 umgebogen und umfassen die entsprechende Windung der Wendel 20. Damit ist eine sichere Verbindung der Drahtwendeln 10, 23, 24 gegeben, so daß diese vor dem Füllen mit dem Kernsand einzeln verformt und in ihrer gegenseitigen Lage verändert werden können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Kern zum Herstellen dünner Kanäle in Gußstücken, mit einem dünnen zu einer Wendel geformten äußeren Draht, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht aus weichem Eisendraht besteht und die Windungen (9) der Drahtwendel (1) zu dem Drahdurchmesser große Abstände (a) voneinander aufweisen, die das 1,0 bis 2,5fache des Kerndurchmessers betragen, während der Innenraum der Drahtwendel und der Zwischenraum zwischen den Drahtwindungen mit Kernsand (2) gefüllt ist

2. Kern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drahtdurchmesser '/3 bis V10 des Kerndurchmessers beträgt.

3. Kern nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite der Drahtwendel (1) und der Sandfüllung zwischen den Drahtwindungen (9) unter Bildung eines zylindrischen Kernes fluchten.

4. Kern nach einem der vorhergehenden Anprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite des Kernsandes (2) und der Drahtwindungen (9) mit Schlichten versehen ist.

5. Kern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende (25, 26) einer Drahtwendel hakenartig ausgebildet ist und zwischen den Drahtwindungen (22) einer winklig hierzu angeordneten zweiten mit Kernsand gefüllten Drahtwendel (20) in deren Innenraum ragt.

6. Kern nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Innenraum der zweiten Drahtwendel (20) ragende Abwinklung (25, 26) sich mindestens über einen Windungsabstand in Längsrichtung der zweiten Drahtwendel (20) erstreckt.

7. Kern nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende der in den Innenraum der zweiten Drahtwendel (20) ragenden Abwinkelungen (25, 26) an ihren Enden (27, 28) umgebogen ist und eine Windung (22) der Drahtwendel (20) umfaßt.

8. Kern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtwendel einlagig ist.

9. Kern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtwendel unrunden Querschnitt aufweist.