REHSE, Henning (Goethestrasse 33, Wermelskirchen, 42929, DE)
EBERT, Bernd (Bergstrasse 8, Kirchweidach, 85448, DE)
REHSE, Henning (Goethestrasse 33, Wermelskirchen, 42929, DE)
Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines aus einem Formmaterial gebildeten Eingusskerns, an welchem ein Impfmittelkörper fest gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die nachfolgenden Schritte umfasst:
a) das Einbringen des Impfmittelkörpers (120; 220) in einen Kernkasten (150; 250);
b) das Einfüllen des Formmaterials in den Kernkasten (150; 250), wobei der Impfmittelkörper (120; 220) von dem Formmaterial teilweise eingebettet wird;
c) das Aushärten des Formmaterials.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Formmaterial ein mit einem Bindemittel versetzter Sand ist.
3. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Impfmittelkörper (120; 220) einen trapezförmigen Querschnitt aufweist.
4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Impfmittelkörper (120; 220) in den Eingusskern (115) teilweise eingebettet wird, und zwar formschlüssig.
5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Impfmittelkörper (120; 220) nach dem Einbringen in den Kernkasten (150; 250) und vor dem Einfüllen des Formmaterials lösbar fixiert wird.
6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einfüllen des Formmaterials in den Kernkasten (150; 250) unter einem hohen Druck erfolgt.
7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner einen Schritt umfasst, in welchem ein Filterelement (230) in den Kernkasten (250) eingebracht wird, wobei das Filterelement (230) nach dem Einfüllen des Formmaterials von dem Formmaterial teilweise eingebettet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (230) einen trapezförmigen Querschnitt aufweist.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (230) nach dem Einbringen in den Kernkasten (250) und vor dem Einfüllen des Formmaterials in den Kernkasten (250) lösbar fixiert wird.
10. Kernkasten zur Herstellung eines aus einem Formmaterial gebildeten Eingusskerns, an welchem ein Impfmittelkörper durch teilweises Einbetten in das Formmaterial des Eingusskerns fest gehalten ist, wobei der Kernkasten (150; 250) mit einer Halterung (155; 255) versehen ist, mittels welcher der Impfmittelkörper (120; 220) derart positionierbar ist, dass der Impfmittelkörper (120; 220) teilweise in das Formmaterial einbettbar ist.
11. Kernkasten nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (155; 255) als Aufnahme ausgestaltet ist, welche den nicht einzubettenden Teil des Impfmittelkörpers (120; 220) formschlüssig aufnehmen kann.
12. Kernkasten nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernkasten (150; 250) mit einer Fixiereinrichtung versehen ist zum lösbaren Fixieren des Impfmittelkörpers (120; 220) in dem Kernkasten (150; 250).
13. Kernkasten nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernkasten (250) ferner mit einer zweiten Halterung (232, 234) versehen ist, mittels welcher ein Filterelement (230) derart positionierbar ist, dass das Filterelement (230) teilweise in das Formmaterial einbettbar ist.
14. Kernkasten nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernkasten (250) mit einer Fixieranordnung versehen ist zum lösbaren Fixieren des Filterelements (230) in dem Kernkasten (250) .
15. Eingusskern, hergestellt mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder hergestellt unter Verwendung eines Kernkastens (150; 250) nach einem der Ansprüche 10 bis 14. |
Verfahren zur Herstellung eines Eingusskerns mit
Impfmittelkörper
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines aus einem Formmaterial gebildeten
Eingusskerns, an welchem ein Impfmittelkörper fest gehalten ist.
Gusseisen ist eine Eisen-Kohlenstoff-Legierung mit einem Kohlenstoffgehalt von in der Regel höher als 2 % . ■ Im
Unterschied zu Stahl ist der Kohlenstoff im Gusseisen in Form von Graphit ausgeschieden. Die DIN 1693 bzw. die DIN EN 1563 unterscheiden je nach der Graphitgeometrie drei Gusseisensorten: Gusseisen mit lamellarem Graphit (abgekürzt: GGL oder GJL), Gusseisen mit vermicularem Graphit (abgekürzt: GGV oder GJV) und Gusseisen mit Kugelgraphit, auch Sphäroguss genannt (abgekürzt: GGG oder GJS).
Die einfachste Graugusssorte ist der Lamellenguss GJL, in dem der Graphit in Form von dünnen unregelmäßigen Plättchen vorliegt. Diese Lamellen wirken bei Zugbelastung als Kerben, weshalb die Zugfestigkeit des GJL verhältnismäßig gering ist. Darüber hinaus ist die GJL-Sorte ziemlich spröde. Andererseits verleiht der lamellare Graphit dem Werkstoff eine gute Wärmeleitfähigkeit sowie gute Dämpfungseigenschaften.
Bessere mechanische Eigenschaften weist der Sphäroguss GJS auf, in welchem der Graphit in mehr oder weniger kugelförmiger Form vorliegt. Gusseisen mit Kugelgraphit weist vorteilhafterweise stahlähnliche mechanische Eigenschaften auf.
Wegen den hervorragenden mechanischen Eigenschaften, der relativ kostengünstigen Herstellbarkeit sowie guten Bearbeitbarkeit findet GJS eine breite Verwendung in der Industrie. Etwa 45 bis 50 % der WeltJahresproduktion an GJS werden für die Herstellung von Gussteilen für die
Fahrzeugindustrie verbraucht. Insbesondere im Automobilbau werden früher aus geschmiedetem Stahl hergestellte und geschweißte Fahrzeugteile durch wesentlich wirtschaftlichere Gussteile aus GJS ersetzt. Insbesondere werden sogenannte Sicherheitsteile wie Kurbelwellen, Nockenwellen, Pleuel,
Raumlenker, Radnaben, Lkw-Radsterne, Achsbrücken, Schwenklager usw. aus GJS gefertigt.
Als Rohmaterialien für die Herstellung von GJS, GJL und GJV werden Stahlschrott, Roheisen, Ferrosilizium und Zusatzstoffe wie Kalk, Koks, Quarz etc. verwendet. Diese Rohmaterialien werden in einem Ofen chargiert und geschmolzen. Dabei wird während des Schmelzvorgangs die chemische Zusammensetzung der Schmelze überprüft und je nach Bedarf durch Zugabe von Legierungen oder von Zusatzstoffen eingestellt. Vor dem Guss wird die Schmelze dann noch mit Magnesium behandelt.
Die mit Magnesium behandelte Gusseisenschmelze wird dann in der Regel mittels eines Eingusstümpels in eine entsprechende Gussform vergossen.
Ein Eingusstümpel ist in der Regel ein auf den Oberkasten von Gussformen aufgesetztes Behältnis mit räumlich getrennter Ein- und Ablaufstelle und dient dazu, das flüssige Metall aus einer Pfanne zu übernehmen und es der Gussform zuzuführen. Die
Trennung zwischen Ein- und Ablaufstelle bewirkt, dass sich
Schlacke oder nicht metallische Einschlüsse an der Tümpeloberfläche ansammeln können sowie dass es zur Vermeidung einer Sogwirkung, welche eine vermehrte Gasaufnahme bewirken könnte, kommt.
Im Großguss eingesetzte Eingusstümpel umfassen einen aus einem Formmaterial gebildeten, ein Behältnis für die Aufnahme des flüssigen Eisens ausbildenden Eingusskern, der in der Regel von einem den Eingusskern stützenden Rahmen aus beispielsweise Metall aufgenommen ist. Der Eingusstümpel für den Großguss kann neben dem Rahmen ferner mit einer Schlackenscheidewand, die eine Möglichkeit bietet, Verunreinigungen von dem Eintritt in die Ablaufstelle zurückzuhalten, sowie mit einem Stopfenverschluss für die Ablaufstelle ausgerüstet sein. Im Mittelguss eingesetzte Eingusstümpel hingegen umfassen in der Regel lediglich einen aus einem Formmaterial gebildeten Eingusskern.
Bei der Ausgestaltung von Eingusskernen ist im Allgemein darauf zu achten, dass der übergang zwischen dem Boden des Eingusskerns und Gießtrichter durch weiche Konturen geprägt ist, so dass eine stets kontinuierliche Strömung in den Gießtrichter vorhanden ist. Um dies zu gewährleisten, sollte die Gießleistung der Pfanne so bemessen sein, dass der Eingusskern stets mit Metall gefüllt ist.
Zur Erreichung optimaler Werkstoffeigenschaften und einer hohen metallurgischen Qualität müssen jedoch sowohl die GJS-, die GJV- als auch die GJL-Gusseisenschmelzen vor dem Vergießen oder während des Gießens geimpft werden. Durch die Impfung werden Kristallisationskeime geschaffen, welche für das Ausscheiden des Graphits aus der Schmelze zwingend
erforderlich sind, wobei unter anderem die Bildung von Zementit unterdrückt wird.
Unter den verschiedenen Impfmethoden ist die sogenannte Formimpfung mit Impfmittelkörpern besonders wirkungsvoll. Bei der Formimpfung wird die Gusseisenschmelze mit Impfmittel versetzt, indem die Schmelze über einen Eingusstümpel mit Eingusskern, an dessen Boden ein Impfmittelkörper fixiert ist, in die Form vergossen wird. Die durch den Eingusskern hindurch fließende Eisenschmelze löst den Impfmittelkörper stetig auf und wird dadurch mit dessen Inhaltsstoffen geimpft. Insbesondere im Mittel- und Großguss ist die Anwendung dieser Methode sehr wirkungsvoll und daher sehr verbreitet.
Impfmittelkörper sind Körper, die aus Impfmittel bestehen oder Impfmittel enthalten. Sie werden im Handel in der Regel als Formkörper angeboten und weisen je nach Einsatzzweck verschiedene Formen und Abmessungen auf. Beispiele für Impfmittelkörper sind unter anderem so genannte Impflinge, die unter den Markenbezeichnungen Germalloy® oder Optigran® vertrieben werden und auf einer Eisen/Silizium-Legierung basieren.
Eine wesentliche Voraussetzung für die Anwendung des Formimpfens ist, dass ein durch seine geringe Dichte bewirktes Aufschwimmen des Impfmittelkörpers im flüssigen Eisen während des Gusses verhindert wird, da sich ansonsten der Impfmittelkörper im Eisen nicht löst und die beabsichtigte ImpfWirkung daher nicht eintritt. Aus diesem Grund muss eine sichere Befestigung des Impfmittelkörpers im Eingusskern gewährleistet sein.
Im Großguss werden zur sicheren Befestigung der Impfmittelkörper im und am Eingusstümpel in die Böden der manuell ausgebildeten Eingusstümpel die Impfmittelkörper von Hand teilweise eingebettet.
Im Mittelguss dagegen werden als Eingusstümpel häufig fertig ausgebildete und ausgehärtete Eingusskerne verwendet, die vorzugsweise auf Kern -Schießmaschinen hergestellt worden sind. Das Problem beim Einsatz von fertig ausgebildeten Eingusskernen ist, dass eine ausreichende Sicherung der
Impfmittelkörper gegen ein Aufschwimmen derselben nachträglich so gut wie nicht gegeben ist. Es gibt zwar Bemühungen, die Impfmittelkörper nachträglich beispielsweise mittels Klebemittel am Eingusskern zu befestigen. Die eingesetzten Klebemittel halten den hohen Temperaturen beim Gießvorgang jedoch nur kurzzeitig Stand, so dass eine sichere Befestigung des Impfmittelkörpers am Eingusskern über den gesamten Gießvorgang hinweg nicht gewährleistet werden kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren bereitzustellen, mittels welchem sich auf fertigungstechnisch einfache und damit kostengünstige Weise aus einem Formmaterial gebildete Eingusskerne herstellen lassen, an welchem ein Impfmittelkörper sicher befestigt ist.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren der gattungsgemäßen Art durch ein Verfahren gelöst, welches die nachfolgenden Schritte umfasst:
a) das Einbringen des Impfmittelskörpers in einen Kernkasten;
b) das Einfüllen des Formmaterials in den Kernkasten, wobei der Impfmittelkorper von dem Formmaterial teilweise eingebettet wird;
c) das Ausharten des Formmaterials .
Es wurde festgestellt, dass ein Impfmittelkorper an einem Eingusskern sicher befestigt werden kann, indem der Impfmittelkorper in den Kernkasten für den Eingusskern eingebracht wird, das Formmaterial in den Kernkasten eingefüllt wird, wobei der Impfmittelkorper von dem Formmaterial nur teilweise eingebettet wird, und das Formmaterial ausgehartet wird. Das erfindungsgemaße Verfahren liefert Eingusskerne, an welchen die Impfmittelkorper durch teilweises einbetten in das Formmaterial gegen ein
Aufschwimmen wahrend des Gießvorgangs gesichert sind und welche eine sichere Anwendung des Formimpfung-Verfahrens erlauben.
Darüber hinaus ist gemäß dem erfindungsgemaßen Verfahren ein manuelles teilweises einbetten des Impfmittelskorpers in den Exngusskern oder ein nachtragliches befestigen des Impfmittelkorpers an einem bereits fertig ausgebildeten Eingusskern nicht mehr notwendig. Das erfindungsgemaße Verfahren kann vielmehr vollautomatisch durchgeführt werden, weshalb mittels des erfindungsgemaßen Verfahrens entsprechende Eingusskerne besonders kostengünstig herstellbar sind.
Unter einen Kernkasten wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung wie in der Gießereitechnik ein ein- oder mehrteiliges Formwerkzeug zum Ausformen von Kernen und
Kernformen, z.B. mittels Kernformmaschinen nach den gebräuchlichen Kernformverfahren, verstanden. In der Regel ist ein Kernkasten eine mehrteilige Form, der nach dem öffnen der abgeformte Formkörper entnommen werden kann.
Um einen besonders sicheren Halt des Impfmittelkörpers am Eingusskern zu bewerkstelligen, wird der Impfmittelkörper am Eingusskern vorzugsweise fixiert.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich insbesondere qualitativ hochwertige Eingusskerne mit Impfmittelkörpern für den Einsatz im Mittelguss herstellen. Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es daher vorgesehen sein, dass der Eingusskern sowie der Impfmittelkörper Abmessungen aufweisen, die für den Mittelguss geeignet und typisch sind. Entsprechende Abmessungen sind im Stand der Technik hinlänglich beschrieben und dem Fachmann bekannt.
Als Formmaterial zur Ausbildung des Eingusskerns kann in der Regel jedes im Stand der Technik beschriebene Formmaterial eingesetzt werden, welches den beim Gießvorgang auftretenden Bedingungen genügt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das Formmaterial ein mit einem Bindemittel versetzter Sand, wobei das Bindemittel sowohl anorganischer als auch organischer Natur sein kann. Sand/Bindemittel-Gemische lassen sich sehr gut zu Formkörpern wie Eingusskerne verarbeiten und in ihnen teilweise eingebettete Impfmittelkörper werden in den entsprechenden ausgehärteten Gemischen sehr fest gehalten.
Der in das erfindungsgeraäße Verfahren einzusetzende Impfmittelkörper kann in der Regel eine beliebige äußere Form aufweisen. So kann der Impfmittelkörper beispielsweise einen guadratischen, rechteckigen, dreieckigen, trapezförmigen, parallelogrammförmigen, kreisförmigen oder sechseckigen
Querschnitt aufweisen oder beispielsweise als Kugel, Pyramide, Zylinder, Kegel, Würfel oder Quader ausgebildet sein. Zur weiteren Verbesserung des Haltes des Impfmittelkörpers an dem Eingusskern kann ferner vorgesehen sein, dass der in das Formmaterial einzubettende Teil des Impfmittelkörpers beispielsweise mit einer Riffelung, mit Zapfen oder mit einer angerauten Oberfläche versehen ist.
Vorzugsweise weist der Impfmittelkörper eine äußere Form auf, die bei entsprechender Einbettung des Köpers zur Ausbildung einer oder mehrerer Hinterschneidungen im Formmaterial führt. Dadurch wird ein besonders fester Halt des Impfmittelkörpers am Eingusskern gewährleistet, wobei der Körper dem ausgehärteten Eingusskern in diesem Fall nur dann entnommen werden kann, wenn der letztere aufgebrochen wird.
Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist der Impfmittelkörper einen dreieckigen oder trapezförmigen Querschnitt auf oder ist in Form einer Pyramide oder eines Kegels ausgebildet. Weist der Impfmittelkörper beispielsweise einen trapezförmigen Querschnitt auf, so ist der Körper derart in das Formmaterial einzubetten, dass die breitere der beiden seiner parallel zueinander ausgerichteten Grundseiten dem Eingusskernboden entgegengerichtet ist. Eine derartige Anordnung führt in dem
Formmaterial zur Ausbildung zweier einander gegenüberliegender
Hinterschneidungen, die vom Impfmittelkörper hintergriffen werden und so einen festen Halt des Impfmittelkörpers am Eingusskern garantieren.
Entsprechend einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Impfmittelkörper in dem Eingusskern teilweise eingebettet, und zwar formschlüssig. Dadurch wird neben einem festen Halt des Impfmittelkörpers am Eingusskern gewährleistet, dass beim Einsatz des aus dem erfindungsgemäßen Verfahren resultierenden Eingusskerns zwischen Impfmittelkörper und angrenzendem Formmaterial kein flüssiges Eisen eintreten kann, welches ein Auflösen des Impfmittelkörpers im Einbettungsbereich und eine damit einhergehende Lockerung und ein Aufschwimmen des Impfmittelkörpers bewirken könnte.
Es kann bevorzugt sein, dass der Impfmittelkörper nach dem Einbringen in den Kernkasten und vor dem Einfüllen des Formmaterials lösbar fixiert wird, vorzugsweise am Kernkasten. Dadurch wird gewährleistet, dass an dem aus dem erfindungsgemäßen Verfahren resultierenden Eingusskern, unabhängig von der Art und Weise wie das Formmaterial in den Kernkasten eingefüllt wird, der Impfmittelkörper in der gewünschten Position angeordnet ist.
Ferner kann es bevorzugt sein, dass das Einfüllen des Formmaterials in den Kernkasten unter einem hohen Druck erfolgt. Das Einfüllen des Formmaterials in den Kernkasten unter hohem Druck bewirkt eine hohe Verdichtung des Formmaterials, wodurch ein sehr guter Halt des
Impfmittelkörpers am Eingusskern gewährleistet wird.
Entsprechend einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass das Verfahren ferner einen Schritt umfasst, in welchem ein Filterelement in den Kernkasten eingebracht wird, wobei das Filterelement nach dem Einfüllen des Formmaterials von dem Formmaterial teilweise eingebettet wird. Es wurde festgestellt, dass auch ein Filterelement an einem Eingusskern sicher befestigt werden kann, in dem das Filterelement in den Kernkasten für den Eingusskern eingebracht wird, das
Formmaterial in den Kernkasten eingefüllt wird, wobei das Filterelement von dem Formmaterial nur teilweise eingebettet wird, und das Formmaterial anschließend ausgehärtet wird. Diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens liefert Eingusskerne, an welchen sowohl Impfmittelkörper als auch
Filterelement durch teilweises Einbetten in das Formmaterial sicher befestigt sind. Es versteht sich, dass an dem Eingusskern ein Filterelement sicher befestigt werden kann ohne parallel dazu einen Impfmittelkörper an dem Eingusskern zu befestigen.
Entsprechend einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist das Filterelement einen trapezförmigen Querschnitt auf und ist vorzugsweise als ein Rundfilterelement ausgestaltet. Dabei wird das Filterelement vorzugsweise in dem Ablauf für das flüssige Metall angeordnet.
Die Ausgestaltung des Filterelements mit trapezförmigem Querschnitt ermöglicht im Formmaterial die Ausbildung von Hinterschneidungen, die von dem Filterelement hintergriffen
werden können und so einen festen Halt des Filterelements am Eingusskern gewährleisten können.
Entsprechend einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es bevorzugt, dass das
Filterelement nach dem Einbringen in den Kernkasten und vor dem Einfüllen des Formmaterials in den Kernkasten lösbar fixiert wird, vorzugsweise am Kernkasten. Dadurch wird gewährleistet, dass an dem aus dem erfindungsgemäßen Verfahren resultierenden Eingusskern, unabhängig von der Art und Weise, wie das Formmaterial in den Kernkasten eingefüllt wird, das Filterelement in der gewünschten Position angeordnet ist und keine von der gewünschten Position verschobene Lage einnimmt.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner einen Kernkasten zur Herstellung eines aus einem Formmaterial gebildeten Eingusskerns, an welchem ein Impfmittelkörper durch teilweises Einbetten in das Formmaterial des Eingusskerns fest gehalten ist, wobei der Kernkasten mit einer Halterung versehen ist, mittels welcher der Impfmittelkörper fest und/oder derart positionierbar ist, dass der Impfmittelkörper teilweise in das Formmaterial einbettbar ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kernkastens ist die Halterung als Aufnahme ausgestaltet, welche den nicht einzubettenden Teil des Impfmittelkörpers formschlüssig aufnehmen kann.
Weiter kann es bevorzugt sein, wenn der Kernkasten mit einer Fixierungseinrichtung versehen ist zum lösbaren Fixieren des Impfmittelkörpers in dem und vorzugsweise am Kernkasten.
Entsprechend einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kernkastens ist es vorgesehen, dass der Kernkasten ferner mit einer zweiten Halterung versehen ist, mittels welcher ein Filterelement derart positionierbar ist, dass das Filterelement teilweise in das Formmaterial einbettbar ist.
Ferner kann es entsprechend einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kernkastens vorgesehen sein, dass der Kernkasten mit einer Fixieranordnung versehen ist zum lösbaren Fixieren des Filterelements in dem Kernkasten. Durch diese Maßnahme kann vermieden werden, dass das Filterelement beim Einfüllen des Formmaterials verschoben wird und sich im ausgehärteten Eingusskern an einer unerwünschten Position befindet.
Die Erfindung betrifft ferner einen Eingusskern, hergestellt gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren oder hergestellt unter Verwendung des erfindungsgemäßen Kernkastens.
Die Zeichnung dient im Zusammenhang mit der nachfolgenden Beschreibung der Erläuterung der Erfindung. Es zeigen:
Fig. 1: Schematische Darstellung eines bekannten
Eingusstümpels für den Großguss mit Impfmittelkörper A) im Querschnitt; B) in Draufsicht;
Fig. 2: Schematische Darstellung eines mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten
Eingusskerns für den Mittelguss mit Impfmittelkörper A) im Querschnitt; B) in Draufsicht;
Fig. 3: Schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kernkastens im Querschnitt A) ohne und B) mit eingelegtem Impfmittelkörper;
Fig. 4: Schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kernkastens im Querschnitt A) ohne und B) mit eingelegtem Impfmittelkörper und Filterelement.
In der Fig. 1 ist ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 belegter, manuell hergestellter Eingusstümpel für den Großguss gezeigt, wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist. Der
Eingusstümpel 10 umfasst einen aus einem
Sand/Bindemittelgemisch-Gemisch als Formmaterial gebildeten
Eingusskern 15, der in einen Rahmen 35 aus Metall aufgenommen ist. In dem Boden des Eingusskerns 15 ist ein Impfmittelblock
20 als Impfmittelkörper eingebettet sowie ein Ablauf 25 für flüssiges Metall angeordnet.
Der Eingusstümpel 10 ist mit einer Schlackenscheidewand 21 ausgerüstet, die eine Möglichkeit bietet, Verunreinigungen von dem Eintritt in den Ablauf 25 zurückzuhalten. Der Eingusstümpel 10 ist ferner am Ablauf 25 mit einem Stopfenverschluss 30 versehen, der erst bei gefülltem Tümpel geöffnet wird.
In der Fig. 2 ist ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 100 belegter Eingusstümpel für den Mittelguss gezeigt. Der Eingusstümpel 100 umfasst einen aus einem
Sand/Bindemittelgemisch-Gemisch als Formmaterial gebildeten Eingusskern 115, in dessen Boden ein Impfmittelblock 120 als Impfmittelkörper eingebettet sowie ein Ablauf 125 für flüssiges Metall angeordnet ist.
Der Eingusstümpel 100 bzw. der Eingusskern 115 mit dem Impfmittelblock 120 und dem Ablauf 125 wurde mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Verwendung der in der Fig. 3 dargestellten ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kernkastens 150 hergestellt. Zur Herstellung des Eingusskerns 115 mit Impfmittelblock 120 wurde zunächst in die trapezförmige Aufnahme 155 als Halterung der Impfmittelblock 120 eingelegt. Die Aufnahme 155 und der Impfmittelblock 120 weisen dabei derartige Abmessungen auf, dass der die schmale Grundfläche des Impfmittelblocks 120 umfassende Abschnitt 122 formschlüssig in die Aufnahme 155 eingreift, während der die breite Grundfläche des Impfmittelblocks 120 umfassende
Abschnitt 124 frei in den mit Sand/Bindemittelgemisch-Gemisch zu füllenden Raum 160 hineinragt.
Danach wurde in den Raum 160 des Kernkastens 150 ein Sand/Bindemittelgemisch-Gemisch mittels einer Kern- Schießmaschine eingefüllt. Bei dem Füllvorgang wurde der Abschnitt 124 des Impfmittelblocks 120 in das Gemisch eingebettet. Die Einbettung des Abschnitts 124 führt zur Ausbildung zweier einander gegenüberliegender Hinterschneidungen in dem ausgehärteten Sand/Bindemittel- Gemisch, die von entsprechenden Teilen des Abschnittes 124 des
Impfmittelblocks 120 hintergriffen werden und so einen festen Halt des Impfmittelblocks 120 am Eingusskern 115 garantieren.
Nach dem Füllvorgang wurde das Sand/Bindemittelgemisch-Gemisch ausgehärtet und der Eingusskern 115 wurde entformt.
In der Fig. 4 ist ein Kernkasten 250 gemäß einer zweiten Ausführungsform gezeigt. Mit diesem Kernkasten 250 können Eingusskerne mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt werden, die sowohl einen Impfmittelkörper als auch ein Filterelement im Bereich des Ablaufs für das Metall umfassen .
Zur Herstellung eines Eingusskerns mit Impfmittelblock 220 als Impfmittelkörper und Keramikfilter 230 als Filterelement wird in die trapezförmige Aufnahme 255 als Halterung der Impfmittelblock 220 eingelegt. Danach wird der Keramikfilter 230 zwischen die Flächen 232 und 234 des Kernkastens 250 als zweite Halterung eingeklemmt. Die Aufnahme 255 und der Impfmittelblock 220 weisen dabei derartige Abmessungen auf, dass der die schmale Grundfläche des Impfmittelblocks 220 umfassende Abschnitt 222 formschlüssig in die Aufnahme 255 eingreift, während der die breitere Grundfläche des Impfmittelblocks 220 umfassende Abschnitt 224 frei in den mit Sand/Bindemittel-Gemisch zu füllenden Raum 260 hineinragt.
Anschließend wird in den Raum 260 des Kernkastens 250 ein Sand/Bindemittel-Gemisch als Formmaterial mittels einer Kernschießmaschine eingefüllt. Bei dem Füllvorgang wird der Abschnitt 224 des Impfmittelblocks 220 sowie der freie ringförmige Abschnitt 236 des kreisförmigen Keramikfilters 230
mit trapezförmigem Querschnitt in das Gemisch eingebettet. Die Einbettung des Abschnitts 224 und des Abschnitts 236 des Impfmittelblocks 220 bzw. des Keramikfilters 230 führt zur Ausbildung von einander gegenüberliegenden Hinterschneidungen in dem ausgehärteten Sand/Bindemittel-Gemisch, die von Teilen des Abschnitts 224 bzw. 236 hintergriffen werden und so einen festen Halt des Impfmittelblocks 220 und des Keramikfilters 230 an dem so hergestellten Eingusskern gewährleisten.