Giessform, umfassend Aussenformteile und darin eingelegte Formstoffkerne

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Gießform, umfassend Außenformteile und darin eingelegt Formstoffkerne, die miteinander einen Formhohlraum bilden. Die Aüßenformteile können Teile einer Dauergießform und/oder Formstoffteile/Außenkerne sein.

[0002] Zur Darstellung komplizierter Gußstücke, beispielsweise von Zylinderköpfen, werden notwendigerweise Formstoffkerne in die Außenformteile eingelegt. Hierbei ist es bereits bekannt, auch Außenkerne aus Formstoff zu verwenden, so daß wesentliche Teile der Gußstückaußenflächen nicht von einer metallischen Kokillenwand, sondern von Außenkernen aus Formstoff abgebildet werden. Dies eignet sich besonders für das Gießen von Aluminium- und Magnesiumlegierungen.

[0003] Aus der DE 195 31 551 A1 ist ein Verfahren zum Herstellen von Gußstücken aus Leichtmetall sowie eine dafür vorgesehene verlorene Form auf Basis von Sand bekannt. Die bekannte, einen Formhohlraum für das Gußstück abbildende verlorene Gießform weist Formaußenteile, mindestens einen Kern und einen Deckelkern mit mindestens einem Speiser für mindestens eine Druckmassel auf. Der Deckelkern wird mit einer Kernschlichte behandelt und oberflächlich abgedichtet. Unmittelbar nach Beendigung des Füllens der Form mit Metallschmelze werden die Druckmasseln mit einem Druck von bis zu etwa 1 bar beaufschlagt. Auf diese Weise soll die Qualität des hergestellten Gußstücks verbessert und das Volumen des Speisermaterials (Druckmassel) reduziert werden. Allerdings sind die in DE 195 31 551 A1 offenbarte Vorrichtung und das entsprechende Verfahren nicht zum Rotationsgießen geeignet.

[0004] Aus DE 196 07 805 C1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schmelzen und Gießen von Metallen in Formen mittels eines Drehgießverfahrens bekannt. Sowohl das Schmelzen als auch das Gießen findet in einem den Schmelztiegel und die Gießform umfassenden Vakuum statt. Durch diese Maßnahme soll insbesondere die Möglichkeit geschaffen werden, auch große Gußteile aus reaktiven Werkstoffen gleichzeitig unter Luftabschluß und ohne Unterbrechung des Vakuums zeitsparend herzustellen. Die Abbildung komplizierter Gußstücke mit Hilfe von aufwendig gestalteten, insbesondere aus mehreren Teilen bestehenden Gießformen ist mit diesem bekannten Verfahren bzw. mit der bekannten Vorrichtung in der Praxis schwierig.

[0005] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gießform für das Drehgießen bereitzustellen, die für komplizierte Gußstücke verwendbar ist.

[0006] Die erfindungsgemäße Lösung hierfür besteht in einer gemäß Anspruch 1 ausgebildeten Gießform. Erfindungsgemäß kann auf darüberhinausgehende Mittel zur Fixierung der Formstoffkerne in den Außenformkernen und zwischen den Formstoffkernen untereinander verzichtet werden. Der Aufbau in mehreren Schichten erlaubt eine komplizierte Formgebung. Die Verwendung des abschließenden Deckkerns aus Formstoff erlaubt ein Andocken eines Gießbehälters (Kontaktgießen) und schafft in Verbindung mit der um eine horizontale Achse drehbaren Aufhängung der Gießform die Voraussetzung für ein Rotationsgießen. Der Deckkern weist hierzu vorzugsweise zumindest eine Eingußöffnung und zumindest eine Gasaustrittsöffnung auf.

[0007] Die Seitenteile können insbesondere zwei gegenüber der Grundplatte vom Formhohlraum entgegengesetzt nach außen wegschiebbare Längsseitenteile und/oder zumindest ein gegenüber der Grundplatte vom Formhohlraum nach außen wegschwenkbares Stirnseitenteil umfassen. Durch diese Maßnahme ist ein problemloser Aufbau der in mehreren Schichten aufgestapelten Innenkerne möglich. Die Seitenteile können hierbei an den Innenseiten Formvorsprünge aufweisen, die einzelne der Innenkerne zusätzlich gegenüber der Grundplatte festhalten. Zur Festlegung des Deckkernes können an der Grundplatte oder an zumindest zwei Seitenteilen verschiebbare Riegel oder schwenkbare Klauen angeordnet sein, die das Paket der Formstoffkerne innerhalb der Gießform in einer Weise sichern, daß auch beim Drehen der Gießform Verschiebungen zwischen den Innenkernen ausgeschlossen sind.

[0008] In einer besonders günstigen Art der Verwendung einer erfindungsgemäßen Gießform wird diese zunächst auf der Grundplatte stapelnd aufgebaut, dann um 180° um eine horizontale Achse gedreht, so daß der Deckkern, der eine Eingußöffnung aufweist, nach untern zu liegen kommt. An den Deckkern wird sodann ein Gießbehälter, der mit Schmelze für einen Gießvorgang gefüllt ist, angedockt. Beim erneuten Drehen um 180° um die horizontale Achse fließt die Schmelze über die Eingußöffnung im Deckkern in den Formhohlraum. Anschließend wird der Schmelzebehälter entfernt und es kommt zur Erstarrung des Gußteils, wonach die Gießform entformt werden kann. Die Gießform wird vorzugsweise jeweils um eine zu ihrer Längserstreckung parallele Achse gedreht.

[0009] Die Grundplatte ist als Dauerformteil aus Metall ausgebildet; die Außenformteile können ebenfalls Dauerformteile sein, die mit der Grundplatte mechanisch verbunden sind, oder Formstoffteile sein, die mit mechanischen Spannmitteln von den Seiten und von oben auf der Grundplatte zusammen und aufgespannt werden.

[0010] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachstehend beschrieben.

Figur 1

zeigt eine erfindungsgemäße Gießform in einer ersten Stellung nach dem Aufbau;

Figur 2

zeigt eine erfindungsgemäße Gießform in einer zweiten Stellung vor dem Beginn eines Gießvorgangs.

[0011] Die Figuren 1 und 2 werden weitgehend gemeinsam beschrieben. Eine erfindungsgemäße Gießform 11 umfaßt eine mehrteilige Grundplatte 12, Seitenteile 13, 14, jeweils als Dauerformteile, eine Mehrzahl von Innenkernen 15, die in mehreren Schichten übereinander auf der Grundplatte 12 aufgebaut sind, sowie einen Deckkern 16, jeweils aus Formstoff bestehend. Die mehreren Innenkerne 15 sind in durchgehendem Kraftfluß zwischen der Grundplatte 12 und dem Deckkern 16 eingespannt. An den Seitenteilen 13, 14 sind Formvorsprünge 17, 18 erkennbar, die einzelne der Innenkerne 15 zusätzlich gegen die Grundplatte 12 halten. Die Seitenteile 13, 14 sind durch Stellzylinder 19, 20 gegenüber der Grundplatte 12 entgegengesetzt gerichtet verschiebbar. Hierbei sind sie gegenüber der dargestellten Position voneinander entfernbar. Danach kann der stapelnde Aufbau der Innenkerne 15 auf der Grundplatte 12 erfolgen. Danach sind die Seitenteile 13, 14, wie durch entgegengesetzt gerichtete Pfeile angedeutet, wieder schließbar, um erneut die dargestellte Position zu erreichen. Danach wird der Deckkern 16 aufgelegt. Auf den Seitenteilen 13, 14 sind Riegel 21, 22 angeordnet, die zur Montage gegenüber den Seitenteilen 13, 14 zurückgeschoben werden können und nach dem Auflegen des Deckkerns 16 in die dargestellte Position vorgeschoben werden können, in der sie den Deckkern 16 gegenüber den Innenkernen 15 und den Seitenteilen 13, 14 halten. In der Grundplatte 12 sind Ausstoßer 23, 24 erkennbar, die zum Entformen mittels eines Stellzylinders 25 betätigbar sind. Die Grundplatte 12 und damit die gesamte Gießform 11 ist um eine horizontale senkrecht zur Zeichnungsebene liegende Achse 27 drehbar. Dies gilt in gleicher Weise für eine Säule 27, auf der ein Schwenkarm 28 gelagert ist, der einen Gießbehälter 29 trägt, der mit einem Stellzylinder 30 parallel zur Säule 27 auf dem Schwenkarm 28 verschoben werden kann.

[0012] In Figur 1 ist die fertig aufgebaute Gießform 11 in ihrer Position unmittelbar nach dem stapelnden Aufbau gezeigt. Der Gießbehälter 29 hängt überkopf, ist über den Stellzylinder 30 von der Gießform 11 entfernt und durch den Schwenkarm 28 auf der Säule 27 um 90° gegenüber der Gießform verschwenkt.

[0013] In Figur 2 ist die Gießform 11 mit Säule 27 und Gießbehälter 29 um 180° um die Achse 26 gedreht dargestellt. Der Gießbehälter 29 befindet sich noch in gleicher Relativposition zur Gießform 11 wie in Figur 1, ist jedoch jetzt nach oben offen und wird mittels eines Dosierlöffels 31 gerade mit Schmelze 32 für einen Gießvorgang befüllt.

[0014] Nach dem Befüllen des Gießbehälters 29 wird der Schwenkarm 28 um 90° relativ zur Säule 27 geschwenkt, so daß der Gießbehälter 29 unter der Gießform 11 vor der Säule 27 zu liegen kommt. Sodann wird der Gießbehälter 29 mittels des Zylinders 30 gegen die Gießform 11 gehoben, bis der Gießbehälter 29 abdichtend an dem Deckkern 16 anliegt. In der damit erreichten Position wird die Gießform 11 mit angedocktem Gießbehälter 29 wiederum um die Achse 26 um 180° weitergedreht. Die auf den Formhohlraum abgemessene Schmelze 32 fließt dabei über den Einguß 33 in den Formhohlraum, wobei Gas aus dem Gasaustritt 34 in den Gießbehälter 29 entweichen kann. Nach Beendigung des Drehvorganges und damit des Gießvorganges, in der wieder die Stellung der Gießform 11 nach Figur 1 erreicht ist, wird der Gießbehälter 29 mit dem Stellzylinder 30 von der Gießform 11 abgehoben und mittels des Schwenkarms 28 in die in Figur 1 dargestellte Position zurückgedreht. Nach dem Erstarren kann das Entformen durch Zurückziehen der Seitenteile 13, 14 und Betätigen der Ausstoßer 23, 24 erfolgen.

[0015] Die Seitenteile 13, 14 könnten auch aus Formstoff bestehen, wobei anstelle der Riegel 21, 22 dann mit der Grundplatte verbundene Niederhalter treten würden.

Bezugszeichenliste

[0016] 

11

Gießform

12

Grundplatte

13

Seitenteil

14

Seitenteil

15

Innenkern

16

Deckkern

17

Formvorsprung

18

Formvorsprung

19

Stellzylinder

20

Stellzylinder

21

Riegel

22

Riegel

23

Ausstoßer

24

Ausstoßer

25

Stellzylinder

26

Drehachse

27

Säule

28

Schwenkarm

29

Gießbehälter

30

Stellzylinder

31

Dosierlöffel

32

Schmelze

33

Einguß

34

Gasaustritt

Ansprüche

1. Gießform, umfassend Außenformteile, darin eingelegte Innenkerne (15) aus Formstoff und einen abschließenden Deckkern (16) aus Formstoff,

- wobei die Oberflächen der Außenform (12,13,14) und die Oberflächen der Innenkerne (15) und des Deckkerns (16) miteinander einen Formhohlraumbilden, ,

- wobei die Innenkerne (15) in mehreren Lagen aufeinandergeschichtet sind und in durchgehendem Kraftfluss zwischen den Außenformteilen (12,13,14) und dem abschließenden Deckkern (16) eingespannt sind,

- wobei die Außenformteile (12,13,14) eine Grundplatte (12) und mechanisch mit dieser verbundene und gegenüber dieser bewegliche Seitenteile (13,14) umfassen, und

- wobei die Gießform (11) um eine horizontale Achse (26) drehbar aufgehängt ist.

2. Gießform nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Seitenteile (13, 14) zwei gegenüber der Grundplatte (12) vom Formhohlraum entgegengesetzt nach außen wegschiebbare Längsseitenteile umfassen.

3. Gießform nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Seitenteile zumindest ein gegenüber der Grundplatte (12) vom Formhohlraum nach außen wegschwenkbares Stirnseitenteil umfassen.

4. Gießform nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß an der Grundplatte oder an mindestens zwei Seitenteilen (13, 14) verschiebbare Riegel (21, 22) zur Halterung des Deckkerns (16) angeordnet sind.

5. Gießform nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß an der Grundplatte oder an zumindest zwei Seitenteilen (13, 14) schwenkbare Klauen zur Halterung des Deckkerns (16) angeordnet sind.

6. Gießform nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß an den Innenseiten der Seitenteile (13, 14) Formvorsprünge (17, 18) vorgesehen sind, die einzelne Innenkerne (15) zusätzlich gegenüber der Grundplatte (12) festhalten.

7. Gießform nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Grundplatte (12) Ausstoßer (23, 24) angeordnet sind.

8. Gießform nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Deckkern (16) zumindest eine Eingußöffnung (33) und zumindest eine Gasaustrittsöffnung (34) vorhanden ist.

9. Verwendung einer Gießform nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Gießform (11) nach dem stapelnden Aufbau auf der Grundplatte (12) um 180° um eine horizontale Achse (26) gedreht wird,

daß ein Schmelze (32) für einen Gießvorgang enthaltender Gießbehälter (29) von unten mit seiner Öffnung abdichtend gegen den Deckkern (16) gesetzt wird,

daß die Gießform (11) mit dem anliegenden Gießbehälter (29) erneut um die genannte horizontale Achse (26) um 180° gedreht wird, wobei die Schmelze (32) durch einen Einguß (33) im Deckkern (16) in die Gießform gelangt, und daß dann der Gießbehälter (29) nach oben von der Gießform (11) entfernt wird.

10. Verwendung einer Gießform nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gießform (11) jeweils um eine parallel zu ihrer Längserstreckung liegende horizontale Achse (26) gedreht wird.

Claims

1. Casting mould, comprising outer mould parts, inner cores (15) inserted therein consisting of moulding material and a closing cover core (16) consisting of moulding material,

- wherein the surfaces of the outer mould (12,13,14) and the surfaces of the inner cores (15) and the cover core (16) form a mould cavity with one another,

- wherein the inner cores (15) are placed one above the other one in several layers and clamped in continuous force flow between the outer mould parts (12,13,14) and the closing cover core (16),

- wherein the outer mould parts (12,13,14) comprise a base-plate (12) and side parts (13, 14) mechanically connected to this and movable in relation to this, and

- wherein the casting mould (11) is suspended rotatable around a horizontal axis (26).

2. Casting mould according to Claim 1, characterised in that the side parts (13, 14) comprise two longitudinal side parts, which in relation to the base-plate (12) can be slid away outwards in the opposing direction from the mould cavity.

3. Casting mould according to Claim 1 or 2, characterised in that the side parts comprise at least one face part, which in relation to the base-plate (12) can be pivoted away outwards from the mould cavity.

4. Casting mould according to any one of Claims 1 to 3, characterised in that movable locking bars (21, 22) are arranged on the base-plate or on at least two side parts (13, 14) for holding the cover core (16).

5. Casting mould according to any one of Claims 1 to 3, characterised in that pivotable claws are arranged on the base-plate or on at least two side parts (13, 14) for holding the cover core (16).

6. Casting mould according to any one of Claims 1 to 5, characterised in that mould projections (17, 18) are provided on the insides of the side parts (13, 14), which additionally hold some of the inner cores (15) in relation to the base-plate (12).

7. Casting mould according to any one of Claims 1 to 6, characterised in that ejectors (23, 24) are arranged in the base-plate (12).

8. Casting mould according to any one of Claims 1 to 7, characterised in that at least one sprue (33) and at least one gas outlet (34) is present in the cover core (16).

9. Use of a casting mould according to any one of Claims 1 to 8, characterised in that the casting mould (11) is rotated by 180° around a horizontal axis (26) after being built up stacked on the base-plate (12),
that a casting vessel (29) containing melt (32) for a casting operation is placed with its opening forming a seal against the cover core (16) from below,
that the casting mould (11) with the casting vessel (29) in close contact is again rotated by 180° around the horizontal axis (26) mentioned, whereby the melt (32) gets into the casting mould through a sprue (33) in the cover core (16) and that the casting vessel (29) is then removed upwards from the casting mould (11).

10. Use of a casting mould according to Claim 1, characterised in that the casting mould (11) is rotated in each case around a horizontal axis (26) lying parallel to its longitudinal direction.

Revendications

1. Moule comprenant des parties de moule extérieures, des noyaux internes (15) en matière de moule disposés dans celles-ci et un noyau de recouvrement (16) en matière de moule assurant la fermeture, dans lequel moule les surfaces de moule extérieures (12, 13, 14) et les surfaces des noyaux internes (15) et du noyau de recouvrement (16) forment ensemble une cavité de moulage, dans lequel les noyaux internes (15) sont superposés en plusieurs couches et sont enserrés par un flux de force continu entre les parties de moule extérieures (12, 13, 14) et le noyau de recouvrement (16) assurant la fermeture, dans lequel les parties de moule extérieures (12, 13, 14) comportent une plaque de base (12) et des parties latérales (13, 14) assemblées mécaniquement à celle-ci et mobiles par rapport à celle-ci, et dans lequel le moule (11) est suspendu de manière rotative autour d'un axe horizontal (26).

2. Moule selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parties latérales (13, 14) comprennent deux parties latérales longitudinales mobiles par rapport à la plaque de base (12) en s'écartant vers l'extérieur dans le sens opposé à la cavité de moulage.

3. Moule selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les parties latérales comprennent au moins une partie latérale frontale pouvant pivoter par rapport à la plaque de base (12) en s'écartant vers l'extérieur à partir de la cavité de moulage.

4. Moule selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que des verrous (21, 22) destinés à maintenir le noyau de recouvrement (16), sont disposés de manière mobile en coulissement contre la plaque de base ou contre au moins deux parties latérales (13, 14).

5. Moule selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que des griffes destinées à maintenir le noyau de recouvrement (16), sont disposées de manière pivotante contre la plaque de base ou contre au moins deux parties latérales (13, 14).

6. Moule selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que des saillies (17, 18) sont prévues sur les faces intérieures des parties latérales (13, 14), par lesquelles des différents noyaux internes (15) sont en plus retenus par rapport à la plaque de base (12).

7. Moule selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que des éléments d'éjection (23, 24) sont disposés contre la plaque de base (12).

8. Moule selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le noyau de recouvrement (16) comporte au moins un orifice d'admission (33) et au moins un orifice d'évacuation du gaz (34).

9. Utilisation d'un moule selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le moule (11) après son montage empilé sur la plaque de base (12) est entraîné en rotation sur 180° autour d'un axe horizontal (26), en ce qu'une cuve (29) contenant une matière en fusion (32) pour le processus de moulage est montée par le bas de manière étanche avec son ouverture contre le noyau de recouvrement (16), en ce que le moule (11) avec la cuve (29), montée contre celui-ci, est à nouveau entraîné en rotation sur 180° autour dudit axe horizontal (26), moyennant quoi la matière en fusion (32) pénètre dans le moule par l'intermédiaire d'un orifice d'admission (33) ménagé dans le noyau de recouvrement (16), et en ce que la cuve (29) est ensuite retirée par le haut pour s'écarter du moule (11).

10. Utilisation d'un moule selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moule (11) est dans chaque cas entraîné en rotation autour d'un axe horizontal (26) disposé parallèlement à la dimension longitudinale dudit moule.

Zeichnung