Verfahren zum Verbinden von mehreren Giesskernen

Abstract

 Ein Verfahren zum Verbinden von zwei oder mehreren Gießkernen, durch das einzelne zuvor geformte Kerne (11) mittels einer Injektion einer Mischung aus Sand und Bindemittel in Kanäle (13), die zuvor auf mindestens einer der Kontaktoberflächen (12) zwischen den Kernen (11) vorgesehen werden, untereinander verschweißt werden, besteht aus folgenden Schritten:

• Vorsehen von geeigneten Kanälen (13) auf mindestens einer der sich gegenüberliegenden Oberflächen (12) der Kerne (11) während der Kernbildung,
• Zusammenstellen der einzelnen Kerne (11) in Einrichtungen, die die korrekte gegenseitige Ausrichtung gewährleisten,
• Blockade des auf diese Weise erhaltenen Paketes mittels einer Einrichtung, die geeignet ist, eine adäquate Gegenkraft zu den während der Schußphasen und während der Gaszufuhr zu der Schweißmischung erzeugten Kräfte zu sichern, und
• Injektion der Schweißmischung in das Innere der vorgeformten Kanäle (13) mittels Verwendung einer Kernschießmaschine, die geeigneterweise mit einer Schußplatte und einer Haube zur Gaszufuhr ausgestattet ist, um das Erreichen der Injektionspunkte zu garantieren.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von mehreren Gießkernen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Die Gießkerne werden durch Verdichtung des Formmaterials, bestehend aus einer Mischung aus Sand und Bindemittel in einer Kernformschalung oder einem Kernkasten, hergestellt. Daraufhin wird je nachdem welche Bindemittel verwendet werden, die Polymerisation des Bindemittels mittels Erhitzung (Verfahren mit warmen Kernkasten) oder mittels der Beaufschlagung mit einem geeigneten gasförmigen Katalysator (Verfahren mit kaltem Kernkasten, Gold box-Verfahren) bewirkt.

[0003] Gegenwärtig sind verschiedene Systeme bekannt, mittels derer zwei oder mehrere Gießkerne zusammengefügt werden, um ein einziges Paket oder einen einzigen Block zu bilden.

[0004] Unter den verschiedenen in der Industrie verwendeten Methoden sind die Verbindung mittels metallischer Gewinde-Zuganker, mittels Verklebung mit Kalt- oder Warmklebern und die Verbindung mittels Bildung von axialen Verbindungskernen am meisten verbreitet.

[0005] Insbesondere bezieht sich das US-Patent 4,932,459 auf ein Verfahren, mit dem ein Kernpaket mit Hilfe des Einblasens einer oder mehrerer axialer Verbindungskerne durch axiale Auskehlungen oder axiale Löcher miteinander verbunden werden, die in jedem der zu verbindenden Kerne vorgesehen sind. Ein solches Verfahren beruht auf den Effekt einer formschlüssigen Verbindung, wobei die Verkeilung aus dem einen oder mehreren axialen Verbindungskernen gebildet ist.

[0006] Die beiden zuerst genannten Verbindungsmethoden (Verschraubung über Anker bzw. Verklebung) haben Nachteile, die in Verbindung stehen zu Technologien, für die häufig in einer Gießerei spezifische Erfahrungen fehlen.

[0007] Die dritte oben erwähnte Methode (formschlüssige Verbindung mit Hilfe axialer Verbindungskerne) weist erhebliche Beschränkungen hinsichtlich der Definition der Dimensionen, der Unterteilungen und der Anordnung des oder der formschlüssigen Kerne.

[0008] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der vorgenannten Verfahren zu überwinden und ein Verfahren zum Verbinden von Gießkernen zu schaffen, das im Vergleich zu den bekannten Verfahren eine Vereinfachung darstellt und eine größere Gestaltungsfreiheit hinsichtlich der Kerngestaltung besteht.

[0009] Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale des Anspruchs 1.

[0010] Zum Erreichen dieses Ziels sieht die Erfindung in vorteilhafter Weise vor, die einzelnen Kerne miteinander zu verschweißen, wobei als Schweißmaterial eine Mischung von Sand und Bindemittel wie es beim "Verfahren mit kaltem Kernkasten" verwendet wird.

[0011] Die Erfindung ermöglicht demzufolge die perfekte Verbindung von zwei oder mehreren Gießkernen, die zuvor gebildet und zusammengefügt worden sind, durch Injektion der Mischung in geeignete Kanäle, die zuvor auf einer oder gleichzeitig beiden Kontaktoberflächen zwischen einem und dem anderen Kern vorgesehen worden sind (dies bedeutet, Kanäle, deren Verlauf oder Achse in der Verbindungsebene zwischen den Kernen liegt). Die Aushärtung der Mischung mit Hilfe der Gaszufuhr verursacht dann das Verschweißen der Kerne untereinander.

[0012] Im einzelnen sieht das erfindungsgemäße Verfahren folgende Schritte vor:

• Vorsehen von geeigneten Kanälen auf mindestens einer oder beiden der sich gegenüberliegenden Oberflächen der Kerne während der Kernbildung,
• Zusammenfügen der einzelnen Kerne in Einrichtungen, die die korrekte gegenseitige Ausrichtung gewährleisten,
• Blockade des auf diese Weise erhaltenen Paketes mittels einer Einrichtung, die geeignet ist, eine adäquate Gegenkraft zu den während der Schußphasen und während der Gaszufuhr zu der Schweißmischung erzeugten Kräfte zu sichern, und
• Injektion der Schweißmischung in das Innere der vorgeformten Kanäle mittels Verwendung einer Kernschießmaschine, die geeigneterweise mit einer Schußplatte und einer Haube zur Gaszufuhr ausgestattet ist, um das Erreichen der Injektionspunkte zu garantieren.

[0013] Die Kernschießmaschine bläst mit Hilfe der Schußplatte die Schweißmischung in die Kanäle, wobei die Schweißmischung sich innig mit dem umliegenden Kernmaterial verbindet, nämlich im Sinne eines Schweißens und nicht im Sinne einer Verklebung. Die Schußplatte bewirkt, daß die Injektion an den Injektionspunkten der jeweiligen Kanäle erfolgt, nämlich an den nach außen tretenden Austrittsöffnungen der Kanäle.

[0014] Die struktualen und funktionalen Eigenschaften und die Vorteile des Verbindungsverfahrens für Gießkerne der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen hervor.

[0015] Es zeigen:

Fig. 1

eine perspektivische Ansicht eines durch das erfindungsgemäße Verfahren erhaltenen Kernpaketes, und

Fig. 2

zwei Kerne des Kernpaketes aus Fig. 1 in einer Explosionsdarstellung, um die anliegenden Oberflächen darzustellen.

[0016] In den Zeichnungen ist ersichtlich, wie einzelne Gießkerne 11 ausgebildet werden, und in dem Beispiel werden einige von ihnen mit Kanälen oder Aushöhlungen 13 auf wenigstens eine Kontaktfläche oder Kontaktoberfläche 12 zwischen einem Kern und dem anderen Kern versehen.

[0017] Fig. 1 zeigt wie die einzelnen Kerne 11 innerhalb einer nicht dargestellten Einrichtung zusammengesetzt sind, die eine gegenseitige korrekte Positionierung garantiert. Eine solche Positionierung kann mit Hilfe von Zentrierungen und Referenzeinrichtungen erzielt werden, die auf den Kontaktoberflächen 12 zwischen den Kernen vorgesehen sind. Alternativ können, insbesondere um letztendlich die Präzision der Dimension des Paketes 14 in dem Fall, daß die Pakete aus mehreren Kernen gebildet sind, die einzelnen Kerne 11 in Einrichtungen zusammengesetzt werden, die selbst ohne Kontakt unter den Kernen den Achsenabstand zwischen einem und dem anderen Kern 11 bestimmen. Auf diese Weise können kleinere Toleranzen in der Dimension der Einzelkerne ausgeglichen werden, indem sogar Lücken zwischen den Kernen zugelassen werden können.

[0018] Das beschriebene Verfahren hat erhebliche Vorteile im Vergleich zu den derzeitig in der Industrie verwendeten Kernverbindungsverfahren, die einleitend zusammenfassend beschrieben sind.

[0019] Insbesondere kann festgestellt werden, daß das beschriebene Verfahren auf einer Technologie beruht, die analog zu der bereits für die Bildung der untereinander zu verbindenden Kernen benutzten Technologie ist. Insofern vermeidet das Verfahren Ungewissheiten und Uneffizienzen, die normalerweiser bei der Einführung unterschiedlicher Technologien verbunden sind (Verschraubung, Verklebung) die normalerweise sehr lange Einrichtzeiten erfordern.

[0020] Darüber hinaus verwendet das beschriebene Verfahren nicht den Effekt der keilförmigen Verbindung, wie bei dem eingangs erwähnten US-Patent, sondern den Effekt der Verschweißung zwischen homogenen Materialien, das den Zusammenhalt des Paketes letztlich auf andere Weise effektiv bewirkt.

[0021] Anders als das Verfahren der Verkeilung mit Hilfe axialer Verbindungskerne, in denen die Auswahl der Unterteilungen, der Dimensionen und der Position des Keils oder der Keile erheblich begrenzt wird von Erfordernissen aufgrund der konstruktiven und funktionalen Eigenschaften der zu verbindenden Kerne (z.B. Vorhandensein von Klebekanälen), erlaubt letztlich das beschriebene Verfahren die Verbindungsoberflächen zwischen den Kernen mit großer Gestaltungsfreiheit auszuwählen. Auf diese Weise ist es möglich, die Schweißfläche mittels einer geeigneten Gestaltung der Kanäle zu maximieren, deren Form und Dimension in einfacher Weise in Abhängigkeit der spezifischen Form der zu verbindenden Kerne optimiert werden können.

Ansprüche

1. Verfahren zum Verbinden von zwei oder mehreren Gießkernen, durch das einzelne, zuvor geformte Kerne (11) mittels einer Injektion einer Mischung aus Sand und Bindemittel in Kanäle (13), die zuvor auf mindestens einer der Kontaktoberflächen (12) zwischen den Kernen (11) vorgesehen werden, untereinander verschweißt werden, bestehend aus folgenden Schritten:

- Vorsehen von geeigneten Kanälen (13) auf mindestens einer der sich gegenüberliegenden Oberflächen (12) der Kerne (11) während der Kernbildung,

- Zusammenstellen der einzelnen Kerne (11) in Einrichtungen, die die korrekte gegenseitige Positionierung gewährleisten,

- Blockade des auf diese Weise erhaltenen Paketes (14) mittels einer Einrichtung, die geeignet ist, eine adäquate Gegenkraft zu den während der Schußphasen und während der Gaszufuhr zu der Schweißmischung erzeugten Kräfte zu sichern, und

- Injektion der Schweißmischung in das Innere der vorgeformten Kanäle (13) mittels Verwendung einer Kernschießmaschine, die geeigneterweise mit einer Schußplatte und einer Haube zur Gaszufuhr ausgestattet ist, um das Erreichen der Injektionspunkte zu garantieren.

Zeichnung