Kernstütze

Abstract

 Es wird eine Kernstütze (7) zum Positionieren von Kernen (4) in Gußformen (2, 3) beschrieben, mit dem die Kerne sicher in einer ge­wünschten Position in der Gußform gehalten werden können und die fertigen Gußteile im Bereich der Kernstützen eine homogene Gußwandung aufweisen. Dies wird dadurch erreicht, daß die Kernstütze aus einem Kunststoff besteht.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Kernstütze zum Positionieren von Kernen in Gußformen, insbesondere für dünnwandige Gußteile aus Aluminiumlegierungen im Sandgußverfahren.

[0002] In der Gießereitechnik werden zur Herstellung von Gußstücken Formen verwendet, in die Kerne eingesetzt werden. Man unter­scheidet hierbei Innenkerne, die die inneren Konturen von Guß­stücken wiedergeben, und Außenkerne für die Außenkonturen, wobei zum Fixieren der Kerne in der Form Kernmarken und Kern­stützen vorgesehen sind.

[0003] Die Innenkerne bestehen aus Kernsand oder Metall. Da sie vom Gießmetall umspült sind, müssen Sie hochfeuerbeständig sein. Nach dem Abguß dürfen sie die Schwindung des Gußteils nicht behindern und sollen, sofern sie aus Sand bestehen, leicht zerfallen. Die die Außenkonturen der Gußteile wiedergebenden Außenkerne bestehen aus Kernsand.

[0004] Die Kernmarken sind Verlängerungen im Kern über das notwendige Maß hinaus, die allseitig von Formsand umschlossen sind. Ist es nicht möglich, mit Kernmarken zu arbeiten, werden Kern­stützen verwendet, die in das Gußstück einschweißen. Die Kernstützen dienen dabei vor allem zur Einhaltung der vorge­gebenen Wandstärken der Gußstücke.

[0005] Beim Gießen von Gußteilen ohne Verwendung von Kernstützen kann es wegen der ungleichmäßigen Gießgeschwindigkeiten der Schmelze dazu kommen, daß der Kern einseitig druckbelastet wird und dadurch eine Lageverschiebung erfährt. Dies führt zu fehlerhaften Gußstücken mit unterschiedlichen Wandstärken. Dem wirken Kernstützen entgegen, die in kritischen Bereichen derart plaziert sind, daß sie eine Lageverschiebung des Kerns verhindern.

[0006] Eine bekannte Kernstütze aus Metall besteht aus zwei gelochten Stützplatten mit einem dazwischen angeordneten Verbindungs­steg. Da die Kernstützen nach dem Gießen im Gußteil verblei­ben, führt dies insbesondere bei dünnwandigen Gußteilen dazu, daß das Gußteil an dieser Stelle eine Schwächung erfährt. Doch auch bei dickwandigen Gußteilen wird durch die nach dem Gießen in dem Gußteil verbleibende Kernstütze eine inhomogene Guß­wandung erzeugt.

[0007] Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Kernstütze der ein­gangs genannten Art zu schaffen, mit der Kerne sicher in einer gewünschten Position in der Gußform gehalten werden können und die fertigen Gußteile im Bereich der Kernstützen eine homogene Gußwandung aufweisen.

[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß die Kernstütze aus einem schwer entflammbaren Kunststoff besteht. Die Kunststoff-Kernstütze hält den Kern solange in der gewünschten Position, bis er vollständig von der Schmelze umspült ist und somit eine gleichmäßige Belastung erfährt. Da die Kunststoff-Kernstütze beim Gießvorgang jedoch vergast, geht der Raum, den die Kernstütze eingenommen hat, in ein homogenes Gußgefüge über. Damit bildet auch der Bereich, den vor dem Gußvorgang die Kernstütze eingenommen hat, eine homogene Gußwandung mit absoluter Dichtigkeit.

[0009] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kernstütze aus einem Hartschaumstoff, insbesondere geschäumtem Polystyrol besteht. Hartschaumstoffe haben bei einem relativ hohen Verformungswiderstand nur eine geringe elastische Verformbarkeit. Polystyrol hat gegenüber anderen Kunststoffen den Vorteil, daß nach dem Vergasen der Kernstütze annähernd kein Rückstand in der Form verbleibt. Eine erfindungsgemäß aus einem extrudierten, schwer entflamm­baren Polystyrol-Hartschaumstoff bestehende Kernstütze läßt sich in besonders einfacher Weise in Zylinder- oder Würfelform ausbilden. Sie behält auch bei größeren Dimensionierungen solange ihre Position bei, bis der Kern vollständig von der Schmelze eingeschlossen ist.

[0010] In Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens ist die Kernstütze aus einer Polystyrol-Hartschaumplatte geschnitten, gesägt oder gestanzt. Damit läßt sich die Kernstütze nicht nur leicht an die benötigten Abmessungen der Gußform anpassen, sondern auch sehr einfach, rationell und damit auch kostengünstig her­stellen.

[0011] Zum Befestigen der bekannten Metall-Kernstützen weisen diese einen zusätzlichen Ansteckstift auf, der in den Kern oder die Wandung der äußeren Form eingeschlagen werden muß. Dies führt insbesondere bei dünnen Kernen häufig zu einem Kernbruch oder zu einer Rißbildung der äußeren Form. Häufig werden daher die Ansteckstifte der Metall-Kernstützen in bereits vorgebohrte Löcher in dem Kern oder der äußeren Form eingeklebt bzw. ein­geschlagen. Vorteilhafterweise weist die erfindungsgemäße Kernstütze daher auf einer Seite eine Klebeschicht auf. Mit Hilfe dieser Klebeschicht lassen sich die Kernstützen in einfacher Weise an Kernen und Kernpaketen positionieren. Dabei ist die Klebeschicht so dünn gehalten, daß die vorgeschrie­benen Maße der Gußteile eingehalten werden können.

[0012] Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Klebeschicht aus einem lösungsmittelfreien Schmelzkleber besteht. Der Schmelzkleber hat den Vorteil, daß er sich leicht aufbringen läßt, bei höheren Temperaturen eine stabile Verbindung gewährleistet und bei hohen Temperaturen nur eine geringfügige Gasentwicklung aufweist.

[0013] Zweckmäßigerweise ist auf der Klebeschicht ein Schutzstreifen, insbesondere ein silikonisierter Papierstreifen angeordnet. Durch diesen Streifen wird nicht nur die Klebeschicht ge­schützt, sondern auch ein unbeabsichtigtes Zusammenkleben mehrerer Kernstützen verhindert.

[0014] Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung näher darge­stellt ist. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammen­fassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.

[0015] Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Kernstütze zur Positionierung eines Innenkerns in einer Gußform in geschnittener Darstellung,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1 und

Fig. 3 in perspektivischer Darstellung eine Kernstütze mit einer Klebeschicht.

[0016] In Fig. 1 ist eine Gußform 1 zum Gießen von dünnwandigen Hohlgußteilen dargestellt. Diese weist zwei äußere Kernformen 2 und 3 auf, in denen ein Innenkern 4 angeordnet ist. Der Innenkern 4 ist einseitig durch ein von den äußeren Kernformen 2 und 3 gebildetes Kernschloß 5 eingespannt. In dem von dem Innenkern 4 und den äußeren Kernformen 2 und 3 gebildeten Zwischenraum 6 ist eine Kernstütze 7 angeordnet. Die Kern­stütze 7 ist mittels einer Klebeschicht 8 (Fig. 3) an einer vorher festgelegten Stelle an der äußeren Kernform 3 festge­ klebt. Die Kernstützen 4 werden in einer Gußform an solchen Stellen angeordnet, an denen eine Lageverschiebung des Kerns aufgrund einseitiger Druckbelastung durch die Schmelze er­folgen könnte.

[0017] Aus Fig. 2 ist zu ersehen, daß der Innenkern 2 im darge­stellten Ausführungbeispiel durch drei Kernstützen 7 in der Gußform 1 fixiert ist, wobei die Kernstützen 7 gleichmäßig am Umfang des Innenkerns 4 angeordnet sind.

[0018] Die in Fig. 3 vergrößert dargestellte Kernstütze 7 weist eine zylinderförmige Form auf, die aus einer extrudierten Poly­styrol-Hartschaumstoffplatte ausgestanzt ist. Auf einer Seite weist die Kernstütze 7 eine Schmelzkleberschicht 6 auf, die sehr dünn aufgetragen ist. Auf der Klebeschicht 6 ist ein silikonisierter Papierstreifen 9 angeordnet. Die Kernstütze 7 kann auch eine beliebige andere Form aufweisen, beispielsweise eine Würfelform.

[0019] Die Kunststoff-Kernstützen zeigen ihre besonderen Vorteile beim Gießen von Aluminiumlegierungen im Sandgußverfahren, bei­spielsweise beim Röhrenguß und dem beschriebenen Gießen von Hohlgußteilen, deren Innenkern 4 einseitig durch ein Kern­schloß 5 eingespannt ist (Fig. 1).

[0020] Die Erstarrungszeit der Aluminiumschmelze ist vor allem bei geringen Wandstärken von beispielsweise 4 bis 6 mm kurz. Die schwer entflammbare Kunststoff-Kernstütze hält nun den Kern solange in der vorher fixierten Position, bis er vollständig von der Schmelze umspült ist und somit eine gleichmäßige Belastung erfährt. Während des Gießvorganges vergast die Kern­stütze, wodurch der Raum, den bisher die Kernstütze einge­nommen hat, in ein homogenes Gußgefüge übergeht.

Ansprüche

1. Kernstütze zum Positionieren von Kernen in Gußformen, insbesondere für dünnwandige Gußteile aus Aluminiumlegierungen im Sandgußverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß die Kern­stütze (4) aus einem Kunststoff besteht.

2. Kernstütze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernstütze (4) aus einem Hartschaumstoff, insbesondere ge­schäumtem Polystyrol besteht.

3. Kernstütze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernstütze (4) aus einem extrudierten, schwer entflammbaren Polystyrol-Hartschaumstoff besteht.

4. Kernstütze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Kernstütze (4) eine Zylinder- oder Würfelform aufweist.

5. Kernstütze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Kernstütze (4) aus einer Polystyrol-­Hartschaumplatte geschnitten, gesägt oder gestanzt ist.

6. Kernstütze nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Kernstütze (4) auf einer Fläche eine Klebeschicht (8) aufweist.

7. Kernstütze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebeschicht (8) aus einem lösungsmittelfreien Schmelzkleber besteht.

8. Kernstütze nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch ge­kennzeichnet, daß auf der Klebeschicht (8) ein Schutzstreifen (9) angeordnet ist.

9. Kernstütze nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzstreifen ein silikonisierter Papierstreifen (9) ist.

Zeichnung