EP0652062A1 - Kernkasten zur Erzeugung von Kernen für die Herstellung von Hohlkörpern - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C7/00—Patterns; Manufacture thereof so far as not provided for in other classes
- B22C7/06—Core boxes
- B22C7/062—Sealing means
Definitions
- the invention relates to a core box for producing cores for the production of hollow bodies with two shell shapes, each of which has an outer base body, on the inner surface of which an abrasion-resistant synthetic resin layer is applied, and which in a division plane of the core box to form a core Can be placed against each other.
- the two shell shapes of the core box described above thus form a shell shape consisting of two halves, namely the upper and the lower box, which, when the shell shapes are moved together, creates the cavity.
- the shape of this cavity has the contour of the core body to be produced later with the core box.
- this cavity becomes then filled with a mixture of sand and synthetic resin and reacted by a preferably gaseous hardener. After a certain curing time, a solid core body is created, which can be removed after opening the two shell shapes. This core body is then used to produce castings with complicated inner and outer contours.
- burrs occur on the core bodies produced in the core boxes. This formation of burrs occurs because edge wear occurs on the dividing edges in the dividing plane between the two shell shapes.
- Such core bodies provided with a burr cannot be used for the production of castings, since the formation of burrs on the core bodies would result in an undesired, inadmissible weakening of the casting to be produced.
- Such core bodies provided with burr formation must first be deburred; This is a manual step in which errors can occur that lead to rejects of castings made later; A final check whether the deburring of the core body was carried out correctly is only possible on the finished casting.
- the invention has for its object to provide a core box for the production of cores for the production of hollow bodies, in which no complex post-processing and post-treatment of the cores or core bodies produced in the core box are required.
- the abrasion-resistant synthetic resin layer of a shell shape has a recess in the region of its dividing edge, in which an elastic lip is arranged, which projects in the circumferential direction of the core box over the abrasion-resistant synthetic resin layer.
- a squeezing effect on the elastic lip is brought about when the two shell shapes of the core box move together.
- the result of this crushing effect is that a bulge is pressed into the cavity, which prevents the formation of burrs.
- the abrasion-resistant synthetic resin layer of the other shell shape has a recess in the region of its dividing edge, in which an elastic lip is likewise arranged.
- the two elastic lips In the area of the dividing edge in the dividing plane of the shell shapes, the two elastic lips then lie against one another.
- the elastic lip with the projection can be provided both in the upper and in the lower box of the core box.
- Each elastic lip is preferably made of a suitable synthetic resin.
- each recess or lip has a dovetail section remote from the parting edge, the dovetail section of the lip then engaging with the correspondingly shaped dovetail section of the recess.
- burrs is prevented in the core boxes designed according to the invention, even if the core boxes have a longer service life.
- the elaborate further processing or postprocessing processes initially involved in connection with the core boxes according to the prior art are thus eliminated, which leads to considerable cost savings.
- a core box according to the invention as shown in a sectional view in FIGS. 1 and 2, has two shell shapes 1, 2, of which the lower shell shape 1 in the figures forms the lower box and the upper shell shape 2 forms the upper box.
- the two shell shapes 1, 2 are in a position distant from one another, while in FIG. 2 they abut one another in the parting plane 3 of the core box.
- the two shell shapes 1, 2 of the core box form a cavity 4, the contour of which corresponds to that of a core body which is used for the production of castings.
- the lower shell shape 1 has an outer base body 5, which is preferably made of aluminum.
- the inner contour of the outer base body 5 is roughly adapted to the outer contour of the core body to be produced with the core box.
- An abrasion-resistant synthetic resin layer 6 is provided on the inner surface of the outer base body 5, the inner contour of which corresponds to the outer contour of the core body to be produced with the core box.
- the abrasion-resistant synthetic resin layer 6 is designed with a recess 8.
- the recess 8 runs over the entire inner dividing edge 7 of the abrasion-resistant synthetic resin layer 6 and has a dovetail section 9 at its lower end remote from the dividing edge.
- a lip 10 made of an elastic material, which is formed at its end remote from the parting edge with a dovetail section 11, which corresponds in shape to the dovetail section 9 of the recess 8, so that the lip 10 is held firmly in the recess 8 .
- the elastic is in the circumferential direction of the lower shell shape 1 Lip 10 with its end remote from the dovetail over the abrasion-resistant synthetic resin layer 6. That is, the elastic lip 10 has an overhang 12.
- the upper shell shape 2 also has an outer base body 13, which is preferably made of aluminum.
- the inner contour of the outer base body 13 roughly corresponds to the outer contour of the core body to be produced in the core box.
- An abrasion-resistant synthetic resin layer 14 is applied to the inner surface of the outer base body 13, the inner contour of which corresponds to the outer contour of the core body to be produced in the core box.
- the upper shell shape 2 or the abrasion-resistant synthetic resin layer 14 of the upper shell shape 2 is designed with a recess 16 which extends along the entire inner dividing edge 15 of the upper shell shape 2.
- the recess 16 has a dovetail section 17 at its upper or distal end portion in FIGS. 1 and 2, the shape of which corresponds to the dovetail section 18 of a lip 19 made of an elastic material, which in the recess 16 of the abrasion-resistant synthetic resin layer 14 of the upper shell shape 2 is arranged.
- the free end surface of the elastic lip 19 of the upper shell mold 2 is aligned with the corresponding end surface of the abrasion-resistant synthetic resin layer 14 of the upper shell mold 2, ie the elastic lip 19 of the upper shell mold 2 has no protrusion.
- a core core has the same contour as the core body to be produced in the core box, but it is made of a stronger material.
- the core soul is placed in a pouring tray, the pouring tray corresponds to a section of the contour of the core core, but consists of inferior materials.
- a silicone tape which corresponds in its profile to that of the recess 16 of the upper shell mold 2, is placed around the core core and fastened to the pouring base by means of an adhesive.
- the outer base body 13 which is preferably made of aluminum, is roughly adapted to the outer contour of the relevant section of the core core with respect to its inner contour, and is placed on the pouring base prepared in this way.
- the abrasion-resistant synthetic resin layer 14 is created, the inner contour of which rests on the outer contour of the core core and thus the core body to be produced in the core box is adjusted.
- the pouring base is removed, the core core remaining in the upper shell mold 2.
- Another silicone tape is placed around the core core and attached to the newly created upper shell shape 2 by means of an adhesive.
- the outer base body 5 of the lower shell shape 1 whose inner contour roughly matches the outer contour of the core core is adapted, brought into contact with the upper shell shape 2.
- the abrasion-resistant synthetic resin layer 6 of the lower shell shape 2 is formed after a predetermined curing time, the inner contour of which is adapted to the outer contour of the core core.
- the lower shell mold 1 is removed from the upper shell mold 2.
- the silicone tape arranged in the lower shell mold 1 is removed, so that the lower shell mold 2 or the abrasion-resistant synthetic resin layer 6 has the recess 8.
- the lower shell shape 1 and the upper shell shape 2 are brought together again, a spacer being inserted between the lower 1 and the upper shell shape 2, the dimension of which corresponds in the circumferential direction of the core box to that of the overhang 12 of the lip 10.
- liquid synthetic resin is introduced into the recess 8. After a certain curing time, the elastic lip 10 is formed.
- the core box can now be used to manufacture core bodies.
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Abstract
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf einen Kernkasten zur Erzeugung von Kernen für die Herstellung von Hohlkörpern mit zwei Schalenformen, von denen jede einen äußeren Grundkörper aufweist, auf dessen Innenfläche eine abriebfeste Kunstharzschicht aufgebracht ist, und die in einer Teilungsebene des Kernkastens unter Ausbildung eines dem Kern entsprechenden Hohlraums aneinander anlegbar sind.
- Die beiden Schalenformen des vorstehend geschilderten Kernkastens bilden somit eine aus zwei Hälften, nämlich dem Ober- und dem Unterkasten, bestehende Schalenform, die, wenn die Schalenformen zusammengefahren sind, den Hohlraum entstehen läßt. Die Form dieses Hohlraums hat die Kontur des mit dem Kernkasten später herzustellenden Kernkörpers. Im Gebrauch des Kernkastens wird dieser Hohlraum dann mit einem Gemisch aus Sand und Kunstharz aufgefüllt und durch einen vorzugsweise gasförmigen Härter zur Reaktion gebracht. Nach einer gewissen Aushärtezeit entsteht dann ein fester Kernkörper, der sich nach Öffnen der beiden Schalenformen entnehmen läßt. Dieser Kernkörper dient dann zur Herstellung von Gußstücken mit komplizierten Innen- und Außenkonturen.
- Wenn derartige Kernkästen für die Massenproduktion von Kernkörpern eingesetzt werden, kommt es nach einer bestimmten Einsatzzeit in Kernkästen zu einer Gratbildung an den in den Kernkästen hergestellten Kernkörpern. Diese Gratbildung entsteht, da an den Teilungskanten in der Teilungsebene zwischen den beiden Schalenformen ein Kantenverschleiß auftritt. Derartige mit einem Grat versehene Kernkörper können zur Herstellung von Gußstücken nicht verwendet werden, da aufgrund der Gratbildung an den Kernkörpern eine unerwünschte, unzulässige Schwächung des herzustellenden Gußstücks auftreten würde. Somit müssen derartige, mit einer Gratbildung versehene Kernkörper zunächst entgratet werden; hierbei handelt es sich um einen manuellen Arbeitsschritt, bei dem Fehler auftreten können, die zu einem Ausschuß an später hergestellten Gußstücken führen; eine endgültige Kontrolle, ob die Entgratung des Kernkörpers korrekt durchgeführt wurde, ist nämlich erst am fertigen Gußstück möglich. Des weiteren müssen entgratete Kernkörper noch einem Tauchbad unterzogen werden, da die bei der Entgratung zerstörte Oberfläche im Gratbereich wieder hergestellt werden muß. Zusammenfassend läßt sich sagen, daß aufgrund der wegen des Kantenverschleiß auftretenden Gratbildung zusätzliche Arbeitsvorgänge mit den entsprechenden Nachteilen durchgeführt werden müssen.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kernkasten zur Erzeugung von Kernen für die Herstellung von Hohlkörpern zu schaffen, bei dem keine aufwendigen Nachbearbeitungen und Nachbehandlungen der im Kernkasten hergestellten Kerne bzw. Kernkörper mehr erforderlich sind.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die abriebfeste Kunstharzschicht einer Schalenform im Bereich ihrer Teilungskante eine Ausnehmung aufweist, in der eine elastische Lippe angeordnet ist, die in Umfangsrichtung des Kernkastens über die abriebfeste Kunstharzschicht vorsteht. Hierdurch ergibt sich eine elastische Ausgestaltung des Kantenbereichs der Teilungsebene bei einer Schalenform mit einem vorgegebenen Überstand der elastischen Lippe. Infolge des Überstands wird beim Zusammenfahren der beiden Schalenformen des Kernkastens eine Quetschwirkung auf die elastische Lippe bewirkt. Diese Quetschwirkung hat zur Folge, daß sich eine Wulst in den Hohlraum drückt, durch die die Ausbildung von Graten verhindert wird. Es entsteht zwar eine kleine Vertiefung am hergestellten Kernkörper, diese wird aber toleriert, weil an dem herzustellenden Gußteil aufgrund der Vertiefung am Kernkörper eine unschädliche, geringfügige Verstärkung entsteht.
- Zur weiteren Verbesserung des Kernkastens im Sinne der Erfindung kann es vorteilhaft sein, wenn die abriebfeste Kunstharzschicht der anderen Schalenform im Bereich ihrer Teilungskante eine Ausnehmung aufweist, in der ebenfalls eine elastische Lippe angeordnet ist. Im Bereich der Teilungskante in der Teilungsebene der Schalenformen liegen dann die beiden elastischen Lippen aneinander an. Die elastische Lippe mit dem Überstand kann sowohl im Ober- als auch im Unterkasten des Kernkastens vorgesehen sein.
- Vorzugsweise besteht jede elastische Lippe aus einem geeigneten Kunstharz.
- Eine feste und zuverlässige Halterung der elastischen Lippen in den Ausnehmungen der abriebfesten Kunstharzschicht ergibt sich, wenn jede Ausnehmung bzw. jede Lippe einen teilungskantenfernen Schwalbenschwanzabschnitt aufweist, wobei dann der Schwalbenschwanzabschnitt der Lippe mit dem entsprechend geformten Schwalbenschwanzabschnitt der Ausnehmung in Eingriff ist.
- Bei den erfindungsgemäß ausgestalteten Kernkästen wird die Ausbildung von Graten verhindert, auch wenn die Kernkästen höhere Standzeiten aufweisen. Somit entfallen die eingangs in Verbindung mit den Kernkästen gemäß dem Stand der Technik anfallenden aufwendigen Weiter- bzw. Nachbearbeitungsvorgänge, was zu einer erheblichen Kostenersparnis führt.
- Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
- Es zeigen:
- Figur 1
- einen Querschnitt durch beide Schalenformen eines erfindungsgemäßen Kernkastens, wobei die beiden Schalenformen voneinander entfernt sind; und
- Figur 2
- einen Figur 1 entsprechenden Querschnitt, wobei die beiden Schalenformen in der Teilungsebene des Kernkastens aneinander anliegen.
- Ein erfindungsgemäßer Kernkasten, wie er in Schnittdarstellung in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist, hat zwei Schalenformen 1, 2, von denen die in den Figuren untere Schalenform 1 den Unterkasten und die obere Schalenform 2 den Oberkasten bildet. In Figur 1 befinden sich die beiden Schalenformen 1, 2 in einer voneinander entfernten Position, während sie in Figur 2 in der Teilungsebene 3 des Kernkastens aneinander anliegen. In der in Figur 2 dargestellten Position bilden die beiden Schalenformen 1, 2 des Kernkastens einen Hohlraum 4 aus, dessen Kontur derjenigen eines Kernkörpers entspricht, der zur Herstellung von Gußstücken verwendet wird.
- In der in Figur 1 dargestellten Position kann der in den Schalenformen 1, 2 herzustellende bzw. hergestellte Kernkörper aus dem Kernkasten entnommen werden, wobei selbstverständlich die obere Schalenform 2 weiter von der unteren Schalenform 1 entfernt werden kann, als es in der Figur 1 dargestellt ist.
- Die untere Schalenform 1 hat einen äußeren Grundkörper 5, der vorzugsweise aus Aluminium besteht. Die Innenkontur des äußeren Grundkörpers 5 ist grob an die Außenkontur des mit dem Kernkasten herzustellenden Kernkörpers angepaßt. Auf der Innenfläche des äußeren Grundkörpers 5 ist eine abriebfeste Kunstharzschicht 6 vorgesehen, deren Innenkontur der Außenkontur des mit dem Kernkasten herzustellenden Kernkörpers entspricht. Nahe der inneren Teilungskante 7 der unteren Schalenform 1 ist die abriebfeste Kunstharzschicht 6 mit einer Ausnehmung 8 ausgestaltet. Die Ausnehmung 8 verläuft über die gesamte innere Teilungkante 7 der abriebfesten Kunstharzschicht 6 und hat an ihrem teilungskantenfernen bzw. unteren Ende einen Schwalbenschwanzabschnitt 9.
- In der Ausnehmung 8 sitzt eine aus einem elastischen Werkstoff bestehende Lippe 10, die an ihrem teilungskantenfernen Ende mit einem Schwalbenschwanzabschnitt 11 ausgebildet ist, der hinsichtlich der Form dem Schwalbenschwanzabschnitt 9 der Ausnehmung 8 entspricht, so daß die Lippe 10 fest in der Ausnehmung 8 gehaltert ist.
- In Umfangsrichtung der unteren Schalenform 1 steht die elastische Lippe 10 mit ihrem schwalbenschwanzfernen Ende über die abriebfeste Kunstharzschicht 6 vor. Das heißt, die elastische Lippe 10 hat einen Überstand 12.
- Die obere Schalenform 2 hat ebenfalls einen äußeren Grundkörper 13, der vorzugsweise aus Aluminium hergestellt ist. Die Innenkontur des äußeren Grundkörpers 13 entspricht grob der Außenkontur des in dem Kernkasten herzustellenden Kernkörpers. Auf der Innenfläche des äußeren Grundkörpers 13 ist eine abriebfeste Kunstharzschicht 14 aufgebracht, deren Innenkontur der Außenkontur des in dem Kernkasten herzustellenden Kernkörpers entspricht.
- Im Bereich ihrer inneren Teilungskante 15 ist die obere Schalenform 2 bzw. die abriebfeste Kunstharzschicht 14 der oberen Schalenform 2 mit einer Ausnehmung 16 ausgestaltet, die sich längs der gesamten inneren Teilungskante 15 der oberen Schalenform 2 erstreckt. Die Ausnehmung 16 hat an ihrem in den Figuren 1 und 2 oberen bzw. teilungskantenfernen Endabschnitt einen Schwalbenschwanzabschnitt 17, der hinsichtlich seiner Form dem Schwalbenschwanzabschnitt 18 einer aus einem elastischen Werkstoff bestehenden Lippe 19 entspricht, die in der Ausnehmung 16 der abriebfesten Kunstharzschicht 14 der oberen Schalenform 2 angeordnet ist. Die freie Endfläche der elastischen Lippe 19 der oberen Schalenform 2 fluchtet mit der entsprechenden Endfläche der abriebfesten Kunstharzschicht 14 der oberen Schalenform 2, d.h., die elastische Lippe 19 der oberen Schalenform 2 weist keinen Überstand auf.
- Werden die untere Schalenform 1 und die obere Schalenform 2 - wie in Figur 2 dargestellt - aufeinander zubewegt, so daß sie in der Teilungsebene 3 des Kernkastens aneinander anliegen, verformen sich aufgrund des Überstands 12 der elastischen Lippe 10 der unteren Schalenform 1 die beiden elastischen Lippen 10 bzw. 19 der unteren 1 bzw. der oberen Schalenform 2 und bilden eine Wulst 20, die in den Hohlraum 4 vorsteht.
- Aufgrund der Wulst 20 entsteht in dem in dem Kernkasten herzustellenden Kernkörper eine Nut, was zu einer entsprechenden geringfügigen Verstärkung des mit dem hergestellten Kernkörper herzustellenden Gußteils führt. Derartige geringfügige Verstärkungen des Gußteils können ohne weiteres in Kauf genommen werden.
- Auch bei einer langen Betriebsdauer des vorstehend geschilderten Kernkastens tritt nicht die nachteilhafte Gratbildung bei den in dem Kernkasten hergestellten Kernkörpern auf.
- Der vorstehend geschilderte Kernkasten wird mit Hilfe einer Kernseele hergestellt. Eine Kernseele hat die gleiche Kontur wie der in dem Kernkasten herzustellende Kernkörper, sie besteht jedoch aus einem festeren Werkstoff. Die Kernseele wird in einen Aufgießboden eingelegt, wobei der Aufgießboden einem Abschnitt der Kontur der Kernseele entspricht, jedoch aus minderwertigen Werkstoffen besteht. Danach wird ein Siliconband, das in seinem Profil demjenigen der Ausnehmung 16 der oberen Schalenform 2 entspricht, um die Kernseele gelegt und mittels eines Klebstoffs auf dem Aufgießboden befestigt.
- Danach wird der hinsichtlich seiner Innenkontur grob an die Außenkontur des betreffenden Abschnitts der Kernseele angepaßte äußere Grundkörper 13, der vorzugsweise aus Aluminium besteht, auf den so präparierten Aufgießboden aufgesetzt. Durch Auffüllen des Hohlraums zwischen dem Aufgießboden mit der Kernseele und dem Siliconband und dem äußeren Grundkörper 13 mit einem flüssigen Kunstharz, das eine vorgegebene Aushärtezeit aufweist, entsteht die abriebfeste Kunstharzschicht 14, deren Innenkontur an die Außenkontur der Kernseele und damit der in dem Kernkasten herzustellenden Kernkörper angepaßt ist.
- Sobald die abriebfeste Kunstharzschicht 14 ausreichend ausgehärtet ist, wird der Aufgießboden entfernt, wobei die Kernseele in der oberen Schalenform 2 verbleibt. Ein weiteres Siliconband wird um die Kernseele gelegt und mittels eines Klebstoffs auf der neugeschaffenen oberen Schalenform 2 befestigt.
- Hiernach wird der äußere Grundkörper 5 der unteren Schalenform 1, dessen Innenkontur grob an die Außenkontur der Kernseele angepaßt ist, in Anlage an die obere Schalenform 2 gebracht. Durch Auffüllen des Hohlraums zwischen der oberen Schalenform mit der Kernseele und dem äußeren Grundkörper 5 der unteren Schalenform 1 mit einem flüssigen Kunstharz entsteht nach einer vorgegebenen Aushärtezeit die abriebfeste Kunstharzschicht 6 der unteren Schalenform 2, deren Innenkontur an die Außenkontur der Kernseele angepaßt ist.
- Nach Ablauf der Aushärtezeit wird die untere Schalenform 1 von der oberen Schalenform 2 entfernt. Das in der unteren Schalenform 1 angeordnete Siliconband wird entfernt, so daß die untere Schalenform 2 bzw. die abriebfeste Kunstharzschicht 6 die Ausnehmung 8 aufweist. Danach werden die untere Schalenform 1 und die obere Schalenform 2 wieder zusammengeführt, wobei zwischen die untere 1 und die obere Schalenform 2 ein Distanzstück eingefügt ist, dessen Abmessung in Umfangsrichtung des Kernkastens derjenigen des Überstands 12 der Lippe 10 entspricht.
- Hiernach wird in die Ausnehmung 8 flüssiges Kunstharz eingebracht. Nach einer gewissen Aushärtezeit entsteht so die elastische Lippe 10.
- Der vorstehend geschilderte Vorgang wird unter Weglassung des Distanzstückes für die Ausnehmung 16 bzw. die Lippe 19 der oberen Schalenform wiederholt. Es ist darauf zu achten, daß bei der Ausbildung der Lippen 10, 19 die Kernseele in der unteren 1 bzw. der oberen Schalenform 2 verbleibt. Nach der Herstellung der Lippe 19 der oberen Schalenform werden die obere 2 und die untere Schalenform 1 voneinander entfernt und die Kernseele wird entnommen.
- Der Kernkasten kann nunmehr zur Herstellung von Kernkörpern verwendet werden.
Claims (4)
- Kernkasten zur Erzeugung von Kernkörpern für die Herstellung von Hohlkörpern, mit zwei Schalenformen (1, 2), von denen jede einen äußeren Grundkörper (5, 13) aufweist, auf dessen Innenfläche eine abriebfeste Kunstharzschicht (6, 14) aufgebracht ist, und die in einer Teilungsebene (3) des Kernkastens unter Ausbildung eines dem Kernkörper entsprechenden Hohlraums (4) aneinander anlegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die abriebfeste Kunstharzschicht (6) einer Schalenform (1) im Bereich ihrer Teilungskante (7) eine Ausnehmung (8) aufweist, in der eine elastische Lippe (10) angeordnet ist, die in Umfangsrichtung des Kernkastens über die abriebfeste Kunstharzschicht (6) vorsteht.
- Kernkasten nach Anspruch 1, bei dem die abriebfeste Kunstharzschicht (14) der anderen Schalenform (2) im Bereich ihrer Teilungskante (15) eine Ausnehmung (16) aufweist, in der eine elastische Lippe (19) angeordnet ist.
- Kernkasten nach Anspruch 1 oder 2, bei dem jede elastische Lippe (10, 19) aus einem geeigneten Kunstharz besteht.
- Kernkasten nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem jede Ausnehmung (8, 16) bzw. jede Lippe (10, 19) einen teilungskantenfernen Schwalbenschwanzabschnitt (9, 17) bzw. (11, 18) aufweist.
Applications Claiming Priority (2)
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Also Published As
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DE59408166D1 (de) | 1999-06-02 |
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