[0001] Die Erfindung geht aus von einem Kernaufbau zum Herstellen eines gegossenen Gehäuses
mit wenigstens einem Anschlussflansch für Fluide, wobei der Kernaufbau im Bereich
des zu gießenden Anschlussflansches einen Kernabschnitt aufweist, der einen Strömungskanal
des Gehäuses ausbildet. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen
eines gegossenen Gehäuses für Fluide unter Verwendung eines solchen Kernaufbaus.
[0002] Gegossene Gehäuse, die zur Förderung von Fluiden bestimmt sind, z. B. Pumpengehäuse,
werden unter Verwendung von sogenannten Kernen hergestellt, die in die vorbereitete
Gießform eingelegt werden. Die Gehäuse weisen in der Regel einen oder mehrere Anschlussflansche
auf, die mit Rohrleitungen mit Gegenflanschen verbunden werden, durch welche das zu
fördernde Fluid strömt. Der Anschlussflansch oder die Anschlussflansche eines solchen
Gehäuses ist bzw. sind mit Montagelöchern versehen, durch welche Befestigungsschrauben
gesteckt werden, die in die Montagelöcher der Gegenflansche zum Montieren der Rohrleitungen
eingreifen. Außerdem weisen die Anschlussflansche nach dem Gießvorgang radiale Grate
im Bereich der Gießformtrennfuge auf, die entfernt werden müssen. Es ist fertigungs-
und kostenaufwändig, wenn die Montagelöcher in den Anschlussflansch oder in die Anschlussflansche
des Gehäuses nach dessen Gießherstellung eingearbeitet und die Grate nach dem Gießen
entfernt werden müssen.
[0003] Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Herstellung eines Gehäuses mit wenigstens
einem Anschlussflansch für Fluide so zu verbessern, dass die Einarbeitung von Montagelöchern
in den oder die Anschlussflansch(e) sowie die Gratentfernung des oder der Anschlussflansche
nach der Gießherstellung des Gehäuses entfällt.
[0004] Die Lösung dieser Aufgabe ist in den Ansprüchen 1 und 8 angeführt.
[0005] Mit dieser Lösung werden die Montagelöcher in der gewünschten Form gleichzeitig beim
Gießen des Gehäuses in dessen Anschlussflansch oder Anschlussflanschen ausgebildet,
so dass ein späteres mechanisches Einarbeiten der Montagelöcher entfällt. Hierdurch
werden erhebliche Fertigungszeit und Fertigungskosten für die Herstellung der Montagelöcher
und schließlich auch des Gehäuses eingespart. Diese Einsparungen sind größer als der
Aufwand an Zeit und Kosten für die zusätzliche Herstellung eines erfindungsgemäßen
Endkernteils, auch dann, wenn dieses als verlorenes Kernteil hergestellt wird. Wenn
das Endkernteil als Dauerkern gefertigt wird, fallen dessen Herstellungskosten praktisch
nicht ins Gewicht. Des Weiteren sind die wegen der Teilungsfuge der zweiteiligen Gießform
für das Gussstück bzw. Gehäuse daran entstehenden wenigstens radialen Grate aufgrund
der fugenfreien Wandflächenseite des Endkernteils auf der Außenseite des oder der
gegossenen Anschlussflansche nicht mehr vorhanden. Eventuell vorhandene axiale runde
Grate auf der Außenseite des oder der Flansche am Ende von dessen bzw. deren Strömungskanal
sind unbedenklich, weil sie durch die Dicke der an der jeweiligen äußeren Flanschseite
verwendeten Dichtungslagen unwirksam sind. Somit entfällt auch hier eine materialabtragende
Nachbearbeitung insbesondere der Dichtfläche auf der Außenseite des oder der Anschlußflansche
des gegossenen Gehäuses, wodurch weitere Fertigungskosten eingespart werden.
[0006] In einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Endkernteil einen scheibenförmigen,
mit den axialen Kernvorsprüngen versehenen Körper mit einem zentralen Loch zum Aufsetzen
des Endkernteils auf den endseitigen Kernabschnitt des Kernaufbaus auf. Dies ergibt
eine besonders einfach gestaltete und kostengünstig herzustellende Ausführungsform
des Endkernteils.
[0007] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind der scheibenförmige
Körper und der endseitige Kernabschnitt des Kernaufbaus mit einer Drehsicherung für
den drehfesten Sitz des scheibenförmigen Körpers auf dem Kemabschnitt versehen, wobei
die Drehsicherung vorteilhaft aus einer Nut-Feder-Ausbildung besteht. Somit kann sich
das Endkernteil insbesondere während des Einlegens des gesamten Kernaufbaus in die
vorbereitete Gießform in Bezug auf den übrigen Kernaufbau nicht verdrehen.
[0008] Weiterhin weist das Endkernteil eine weitere Drehsicherung für seine drehsichere
Lage und für die drehsichere Lage des gesamten Kernaufbaus in der Gießform auf.
[0009] Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines fluiddurchströmten gegossenen
Gehäuses mit wenigstens einem Anschlussflansch ist dadurch gekennzeichnet, dass beim
Formen des Hohlraumes der Gießform, welcher das Gießmetall und den Kemaufbau zur Bildung
des Gehäuses aufnimmt, im axialen Anschluss an seinen Teilraum, der den Anschlussflansch
des zu gießenden Gehäuses ausbildet, ein Erweiterungsraum mitgeformt wird, wobei der
gesamte Kernaufbau so in den so vergrößerten Hohlraum eingelegt wird, dass das Endkernteil
des Kernaufbaus den Erweiterungsraum ausfüllt.
[0010] Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in den anliegenden Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- einen Axialschnitt durch ein gegossenes Gehäuse mit teilweise dargestelltem Kernaufbau,
- Fig. 2
- in vergrößertem Maßstab den Bereich X in Fig. 1,
- Fig. 3
- eine Seitenansicht auf einen Endkernteil des Kernaufbaus,
- Fig. 4
- eine teilweise Darstellung einer Gießform im Axialschnitt für die Verwendung des neuen
Kernaufbaus.
[0011] Das in Fig. 1 allgemein mit 1 bezeichnete gegossene Gehäuse für ein Fördermedium,
umfasst u. a. einen Saugstutzen 2 mit einem Anschlussflansch 4 und mit einem Einlasskanal
3 sowie einen Druckstutzen 5 mit einem Anschlussflansch 7 und mit einem Auslasskanal
6. Der übrige, allgemein bekannte Aufbau des Gehäuses 1, welcher im dargestellten
Fall für eine insbesondere Kreiselpumpe bestimmt ist und u. a. deren Laufrad aufnimmt,
ist nicht Gegenstand der Erfindung und daher nicht weiter erläutert.
[0012] Im gezeigten Fall nach Fig. 1 sind zwei Anschlussstutzen 2 und 5 vorgesehen; es kann
jedoch auch nur ein Anschlussstutzen vorgesehen sein, wobei dies in der Regel ein
Auslassstutzen sein wird. Dies ist z. B. bei solchen Eintauchpumpen der Fall, die
im Ansaugbereich im Wesentlichen nur eine entsprechend große Einsaugöffnung aufweisen.
Solche Pumpen werden häufig im Abwasserbereich eingesetzt, z. B. in Klärbecken. Es
sei ferner klargestellt, dass es sich im vorliegenden Fall um Gehäuse mit einem solchen
Anschlussstutzen handelt, der Montagelöcher aufweist, wie es in Fig. 1 gestrichelt
angedeutet ist.
[0013] Der für das Gehäuse 1 benötigte Kernaufbau ist in Fig. 1 nur teilweise dargestellt
und allgemein mit 8 beziffert. Er umfasst u. a. im Bereich der Anschlussstutzen 2
und 5 je einen Kernabschnitt 9 bzw. 10 für die Ausbildung des jeweiligen Strömungskanals
3 bzw. 6 des Gehäuses 1. Die Kernabschnitte 9 und 10 weisen üblicherweise eine solche
Länge auf, dass ihre freien Enden in einer entsprechenden Aufnahme in der Gießform
abgestützt werden, um den Kernaufbau in dem Hohlraum der Gießform bestimmungsgemäß
zu positionieren. Wie Fig. 1 zeigt, sind die Kernabschnitte 9 und 10 erfindungsgemäß
je mit einem Endkernteil 11 bzw. 12 versehen. Diese Endkernteile dienen dazu, mit
entsprechenden Vorsprüngen 20 mehrere Montagelöcher 13, 14 in den Anschlussflanschen
4 bzw. 7 beim Gießen des Gehäuses 1 auszubilden. Gleichzeitig dient jedes Endkernteil
auch als Wandbegrenzung für die gratfreie Herstellung der Außenseite 15, 16 des betreffenden
Anschlussflansches 4 bzw. 7 und weist hierzu eine fugenfreie, d.h. keinerlei Vertiefungen
habende Wandflächenseite 11a, 12a auf.
[0014] In den Fig. 2 und 3 ist nur das Endkernteil 12 für die erfindungsgemäße Ausbildung
des Anschlussflansches 7 für den Auslassstutzen 5 der Pumpe 1 dargestellt und nachstehend
näher erläutert. Es versteht sich, dass das Endkernteil 11 für den anderen Anschlussflansch
4 in gleicher Weise ausgebildet ist.
[0015] Das Endkernteil 12 besteht im Wesentlichen aus einem scheibenförmigen Körper 17 mit
einem zentralen Loch 18. Dieses zentrale Loch hat einen Durchmesser, welcher dem Außendurchmesser
des Kernabschnittes 10 entspricht, so dass das Endkernteil 12 auf den Kernabschnitt
10 aufgeschoben werden kann. Um dem Endkernteil 12 eine bestimmungsgemäße axiale Endlage
aufdem Kemabschnitt 10 zu geben, ist der Endbereich des Kemabschnittes 10 im Durchmesser
etwas abgesetzt, so dass eine Schulter 19 ausgebildet ist, welche die axiale Lage
des Kernteils 12 bei zusammengesetztem Gesamtkernaufbau gewährleistet. Auf seiner
Wandflächenseite 12a, die dem Anschlussflansch 7 des zu gießenden Gehäuses 1 zugekehrt
ist, ist das Endkernteil 12 mit den axialen Kernvorsprüngen 20 versehen, wie es Fig.
2 deutlich zeigt. Die Umfangsform dieser axialen Kernvorsprünge hängt davon ab, ob
in dem zu gießenden Anschlussflansch kreisrunde Löcher oder Langlöcher als Montagelöcher
gewünscht werden. In Fig. 3 sind beispielsweise Langlöcher als Montagelöcher gezeigt.
[0016] Ferner ist für das bzw. für jedes Endkernteil 11, 12 eine Drehsicherung vorgesehen,
um zu gewährleisten, dass das Endkernteil sich nicht auf dem Kernabschnitt 9 bzw.
10 nach seiner Montage darauf verdrehen kann. Ein solcher drehfester Sitz kann beispielsweise
dadurch erreicht sein, dass das Endkernteil 12 im Bereich seines zentralen Loches
eine Feder 21 aufweist und dass der zugehörige Kemabschnitt 10 mit einer entsprechenden
Nut 22 versehen ist.
[0017] Weiterhin kann es wünschenswert sein, dass wenigstens eines der Endkernteile 11,
12 mit einer weiteren Drehsicherung versehen ist. Diese kann beispielsweise dadurch
gebildet sein, dass das Endkernteil an seinem äußeren Umfangsrand eine radiale Verlängerung
23 aufweist, wie sie eindeutig aus den Fig. 2 und 3 zu erkennen ist. Diese Verlängerung
greift in eine entsprechende Ausnehmung der Gießform ein und sichert dadurch nicht
nur die Lage des jeweiligen Endkernteils 11, 12 in der Gießform, sondern auch die
bestimmungsgemäße Lage des gesamten Kernaufbaus in der Gießform.
[0018] In der Regel wird der gesamte Kernaufbau ein verlorener Kernaufbau sein. In diesem
Fall werden auch die Endkernteile 11 und 12 verlorene Kernteile sein. Es ist jedoch
auch möglich, die Endkernteile 11 und 12 als Dauerkerne herzustellen, so dass sie
für den nächsten Gießvorgang für ein Gehäuse 1 wiederverwendbar sind. Die axialen
Kernvorsprünge 20 der Endkernteile weisen dann die gießtechnisch erforderliche Konizität
auf, um das oder die Kernteile leicht aus dem Gussstück entfernen zu können.
[0019] Vorstehend ist der gesamte Kernaufbau als für die Herstellung eines Pumpengehäuses
beschrieben. Jedoch ist der beschriebene Kernaufbau nicht hierauf beschränkt, sondern
kann überall dort angewendet werden, wo es darum geht, bei Anschlussflanschen entsprechende
Montagelöcher beim Gießherstellen eines fluiddurchströmten Gehäuses herzustellen.
Beispielsweise seien Ventile genannt, die für den Rohrleitungsbau verwendet werden.
Solche Ventile können z. B. Schieber- oder Drehventile sein, die in der Regel zwei
sich axial gegenüberliegende Anschlussflansche aufweisen. Mit diesen Anschlussflanschen
werden sie mit den entsprechenden Gegenflanschen der Rohrleitungen oder dergleichen
verbunden.
[0020] Zur Herstellung eines fluiddurchströmten gegossenen Gehäuses mit wenigstens einem
Anschlussflansch, das insbesondere für eine Kreiselpumpe bestimmt ist, mit Hilfe eines
vorstehend beschriebenen Kernaufbaus wird folgendermaßen vorgegangen. Es wird in bekannter
Weise eine Gießform 25 hergestellt, die üblicherweise aus einer Unterform 26 und einer
Oberform 27 besteht. Beide Teilformen bilden in bekannter Weise einen Hohlraum 28
aus, in den der Kernaufbau 8 eingelegt wird, um den Gießraum auszubilden, der dem
zu gießenden Gehäuse 1 entspricht. Wie es die Teildarstellung nach Fig. 4 zeigt, weist
der Hohlraum 28 einen üblichen Teilraum 29 auf, dessen Form dem zu gießenden Anschlussflansch
4 bzw. 7 entspricht. An diesen Teilraum schließt sich ein Erweiterungsraum 30 an,
welcher das beschriebene Endkernteil 11 bzw. 12 aufnimmt. Dieser Erweiterungsraum
ist räumlich so gestaltet, dass er die Negativform des betreffenden Endkernteils darstellt.
Wenn das zu gießende Gehäuse 1 zwei Anschlussflansche aufweist, wie es in Fig. 1 gezeigt
ist, ist der Hohlraum 28 selbstverständlich mit zwei Erweiterungsräumen 30 versehen.
Zum Zusammensetzen der gießfertigen Gießform wird so vorgegangen, dass der weiter
vorstehend beschriebene Kernaufbau, d. h. ein Kernaufbau mit einem oder mehreren Kernendteilen
11, 12, in die Unterform 26 eingelegt wird, wonach die Oberform 27 auf die Unterform
aufgelegt und mit dieser fest verbunden wird. Danach wird das Gießmetall, z. B. nicht
rostender Stahl oder Grauguss, in die fertige Gießform eingegossen. Zum besseren Verständnis
der für den vorstehend beschriebenen Kernaufbau verwendeten Gießform ist der Kernaufbau
in der Fig. 4 nicht gezeigt, zumal dessen Lage in der Gießform für den Fachmann ohne
weiteres klar ist. Nach dem Erstarrungsvorgang weist das gegossene Gehäuse an seinem
jeweiligen Anschlußflansch 4,7 Montagelöcher 13, 14 auf und die Außenseite 15, 16
des jeweiligen Anschlußflansches hat keine störenden Grate.
1. Kernaufbau zum Herstellen eines gegossenen Gehäuses mit wenigstens einem Anschlussflansch
für Fluide, insbesondere für eine Kreiselpumpe, wobei der Kemaufbau im Bereich des
zu gießenden Anschlussflansches einen Kernabschnitt aufweist, der einen Strömungskanal
des Gehäuses ausbildet, dadurch gekennzeichnet, dass der Kemabschnitt (9, 10) des Kemaufbaus (8) um ein Endkernteil (11, 12) erweitert
ist, welches eine fugenfreie Wandflächenseite (11a, 12a) zum gratfreien Herstellen
der Außenseite (15, 16) des zu gießenden Anschlussflansches (4, 7) des Gehäuses und
auf dieser Wandflächenseite mehrere axiale Kemvorsprünge (20) zur Gießherstellung
von Montagelöchern (13, 14) in dem jeweiligen Anschlussflansch aufweist.
2. Kernaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Endkernteil (11, 12) einen scheibenförmigen, mit den axialen Kernvorsprüngen
(20) versehenen Körper mit einem zentralen Loch (18) zum Aufsetzen des Endkernteils
auf den Kernabschnitt (9, 10) des übrigen Kernaufbaus aufweist.
3. Kernaufbau nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der scheibenförmige Körper des Endkernteils (11, 12) und der Kernabschnitt (9, 10)
des übrigen Kernaufbaus mit einer Drehsicherung (21, 22) für den drehfesten Sitz des
scheibenförmigen Körpers auf dem Kernabschnitt versehen sind.
4. Kernaufbau nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehsicherung (21, 22) aus einer Nut-Feder-Ausbildung besteht.
5. Kernaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Endkernteil (11, 12) eine weitere Drehsicherung (23) für seine drehsichere Lage
in der Gießform aufweist.
6. Kemaufbau nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Drehsicherung (23) aus einer radialen Verlängerung am äußeren Umfangsrand
des scheibenförmigen Körpers des Endkernteils (11, 12) besteht.
7. Kernaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Endkernteil (11, 12) ein Dauerkem ist.
8. Verfahren zum Herstellen eines fluiddurchströmten gegossenen Gehäuses mit wenigstens
einem Anschlussflansch, insbesondere für eine Kreiselpumpe, gemäß dem eine geteilte
Gießform hergestellt wird, die einen Hohlraum mit einem Kernaufbau darin zur Bildung
eines dem zu gießenden Gehäuse entsprechenden Gießraumes aufweist, wonach der Gießraum
mit Metall ausgegossen wird, dadurch gekennzeichnet, dass beim Formen des Hohlraumes (28) im axialen Anschluss an seinen den Anschlussflansch
des zu gießenden Gehäuses bildenden Teilraum (29) ein Erweiterungsraum (30) mitgeformt
wird und dass ein Kernaufbau (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 hergestellt und
in den Hohlraum (28) derart eingelegt wird, dass das Endkernteil (11, 12) des Kernaufbaus
den Erweiterungsraum (30) ausfüllt und mit seinen axialen Kernvorsprüngen (20) in
den angrenzenden Teilraum (29) hineinragt.