DD149477A1 - Kuehlsystem fuer giessereikerne,insbesondere aus sandformstoff - Google Patents

Abstract

Es war ein effektives Kuehlsystem fuer Gieszereikerne, insbesondere aus Sandformstoff, zu schaffen, um damit eine gerichtete Erstarrung des Guszstueckes im inneren Bereich zu erreichen und damit einen homogenen Gefuegeaufbau bei guter Oberflaechenguete zu sichern. Zu diesem Zweck wurde ein Kuehlrohrsystem vorgeschlagen, d. in dem Kern im Bereich der aeuszeren Kernmantelflaeche eingeformt ist, wobei die Kuehlrohre als parallel zur Kernmantelflaeche angeordnete Doppelschleifen oder aber als spiralfoermige Wendelrohrschleifen ausgefuehrt sind. Als Vorteil wird eine gute Waermeableitung vom Guszstueck erreicht, die aktiv zur Qualitaetsverbesserung der inneren Guszoberflaeche beitraegt, insbesondere durch die Realisierung eines gerichteten Erstarrungsverlaufes. Die vorgeschlagene Einrichtung kann in jedem Gieszereibetrieb angewandt werden.

Description

iitels

Kühlsystem für Gießereikerne, inabesondere aus Sandformstoff

Anwendungsgebiet der Erfindung:

Di© Erfindung betrifft ein Kühlsystem im Gießereikern, insbesondere von Kernen aus Sandformstoff, die aber auch in metallischen Dauerformen (z* B* Kokillen) einführbar sind*

Charakteristik der bekannten technischen Lösung» Bai allen Gußstücken gibt ©s Bereiche, die mehr oder weniger stark mechanischen Beanspruchungen unterliegen·

Dabei handelt es sich z· B· bei We 13enbezügen und Schneckenrädern um eine ausgesprochene Belastung der äußeren Partien«

Bei Lagerbuchsen und Druckznuttern jedoch wird in erster Linie der inner© Bareich (innere Wandfläch©) beansprucht· Während zur Erzielung einer hohen Qualität des Gusses en den Außenkonturen in der Regel konventionelle Kühlkörper ausreichen, sind bzw« bereits Küh!systeme entwickelt worden (W?...132176, WP B 22 D/199797), gibt es für Innonkonturen, d« h·, solche Konturen, die durch Sandkerne jeglicher Art gebildet werden, bisher keine praktisch verwertbaren Lösungen· Bisher sind lediglich nur Kühl» oder Abschreckeisen bekannt» Ihre Kühlfunk-» tion ist jedoch nur kurzzeitig wirksam, so daß eine gesteuerte Beeinflussung der Abkühlung des Gußstückes im inneren Bereich nicht oder nur begrenzt möglich ist· Hinzu kommt, daß mit zunehmender Flächengröße der gegen das Kühleisen zu gießenden Stücke Schwierigkeiten, v/ie Kaltschweißstellen oder Porösität des Gusses eintreten«.

Besonders die inneren Bereiche eines Gußstückes werden oft mit komplizierten Konturen* z» B₀ Gewinden₉ verseh©n_g deren Qualität letztendlich von der Materialgüte bestimmt wird« Diese Materialgüte beeinflußt damit die Standzeit des Werkstückes und ist Ausdruck der erreichbaren Gebrauchseigenschaften·

16.MÄI1980*SGOJ.2·:

Die Qualität der inneren Bereiche ist damit entscheidender Faktor für die Gesamtqualität des Gusses·

In den bekannten technischen Lösungen werden vor allem !Temperaturregelungen der Gießform durch ein geeignetes Medium in metallischen Formen (WP 136222), in Strammgußkokillen (DT OS 2146792) und in Halbkokillen bei AI-Guß (DT OS 2425272) dargelegt.

Alle genannten Varianten stellen SpezialVarianten dar und sind für eine allgemeine gießereitechnische Anwendung bei Sandkernen nicht geeignet·

Ziel der Erfindung:

Es ist das Ziel der Erfindung, ein Kühlsystem für Gießereikerne, insbesondere aus Sandformstoff zu entwickeln, mit dem eine gerichtete Erstarrung des Gußstückes im inneren Bereich zur Erzielung eines metallographisch optimalen und dichten Gefüges möglich ist· Damit soll gleichzeitig ein qualitätsgerechtes Gußgesamtgefüge bezüglich der geforderten mechanischen Festigkeitsv/erte erreicht werden, und es soll der fonatechnische Aufwand nicht verkompliziert und gleichzeitig soll die Stabilität der Kerne erhöht werden·

Wesen der Erfindung?

Es ist durch die Erfindung ein Kühlsystem für Gießereikerne j insbesondere aus Sandformstoff zu entwickeln, mit dem es möglich ist, ein Kühlmedium nabe an die Mantelfläche des Gießereikernes heranzuführen, um somit in dem zu kühlenden Bereich des Gußstückes eine flächenhafte Kühlung zu sichern, ohne daß die Gefahr einer Zersetzung des Kernes mit dem Gußstück besteht, daß die Gefügeporösität vermieden und eine hohe Oberflächengüte erreicht wird»

Das Kühlsystem muß sich leicht einbauen und entfernen lassen© Es soll gleichzeitig der Kernbewährung dienen und es soll mehrfach verwendbar sein.

Die erfinöungsgemäß© Lösung besteht darin_s daß als Kühlsystem ein Rohrsystem verwendet wird, das um die Kernspindel im äußeren Mantel des Kernes eingoformt ist, wobei die Kühlrohre als parallelgeführte Doppel« schleifen oder als von unten nach oben aufsteigende spiralförmige einfache oder doppelte Wendelrohrschleifen ausgeführt sind, wobei die Zuleitung des Kühlmediums von oben erfolgt·

Dar Vorteil dieses Kühlrohrsystems besteht darin, daß es unmittelbar unter der Kernoberfläche angeordnet werden kann und damit eine optimale Färmeableitung vom Gußstück über den Kern ermöglicht« Damit wird eine gerichtete Erstarrung des Gußstückes gesichert und ein homogener Gefügeaufbau bei gleichzeitiger hoher Oberflächengüte gewährleistet* Durch den einfachen kompakten Aufbau des Kühlsystems sind neben der Kernspindel zusätzliche Bewährungsmittel gegeben, die die Formstabilität des Kernes erhöhen· Durch die offene Schleifenführung bzw© Wendelführung läßt sich das Kühlrohrsystem leicht in den Kern ein«· und ausformenβ

Als Kühlmedium kanu vorzugsweise Wasser eingesetzt werden_s das aus dem betrieblichen Wassernetz entnommen und danach wieder zugeführt v/erden kann« Bei größeren Kernen bzw© Kernserien kann das aufgeheizte Kühlwasser als Energieträger für Heizzwecke oder ähnliches wiederverwendet werden«

Zusammenfassend ergeben sich bei der Verwendung gekühlter Kerne folgende Vorteiles

- geringer formtechniseher Aufwand

- gering® Rauch- und Hitzebelästigung beim Gießen

- geringer Putzaufwand durch günstige Kernverfallseigenscbaften

- keine Vererzung der Kerne mit dem Gußstück

- sauber© innere Gußoberfläche

- hohe Festigkeitswerte an der inneren Gußoberfläche - keine Porösität im inneren Gußgefüge

- mehrfache Verwendbarkeit der Kühlvorrichtung

Insgesamt führen die genannten Vorteile dazu, daß die Arbeitsbedingungen für den Former und Gießer erleichtert und verbessert werden·

Ausführungsbeispisls

Die erfindungsgsmäßQ Lösung soll nachfolgend an zwei Ausführungsbeispielen erläutert werden· Es zeigen

Fig. 1s den Gießereikern mit Kühlrobrsystem in Doppelrohrschleifenausführung

Fig· 2: den Gießereikern mit Kühlrofarsysten mit epiralförmigen Rohrsystem

Die Fig· 1 zeigt einen Kern 1 aus Sandformstoff mit dem um die Kernspindel 2 angeordneten, aus einzelnen Doppelrohrschleifen 4 bestehenden Kühlsystem 3· Zur Erzielung einer effektiven Kernmantelkühlung sind die Doppslrohrschleifen 4 unmittelbar am äußeren Rand des Kernes 1 eingeformt· Als Kühlmedium findet V/asser Verwendung^ das aus dem Bstriebsnetz entnommen wird und über die Oberseite des Kernes dem Kühlsystem zugeführt bzw* wieder abgeleitet wird·

Um eine ausreichende Kühlung zu erreichen, ist nach praktischen Versuchen eine max· Temperaturdifferenz von ca* 20 ⁰C zwischen Zu- und Ablauf des Küh!mediums anzustreben, wobei die max· Austrittstemperatur ca« 50 ° nicht überschritten werden eollte, um bei möglichen Leckverlusten eine Verbrennungsgefahr für den Bedienenden auszuschließen· Das verbrauchte Kühl-Y/asser wird danach dem betrieblichen Wassernetz wieder zugeführt· Bei größeren Kühlwassermengen wäre eine weitere wirtschaftliche lutzung, wie z« B« für Heizzwecke, möglich·

In Fig· 2 ist ein Küblrohrsy3tem 3 zu erkennen, bei dem die Kühlrohre als spiralförmige Wendelrohrschleifen 5 in dem Kern 1 eingeformt sind· Bei dieser Ausführung ist es möglich, die Kühlrohre der äußeren Kontur des Kernes optimal anzupassen und somit in allen Bereichen eine flächenhafte gerichtete Kühlung des Gußstückes zu gewährleisten· Per Wasserzufluß für dieses Kühlrohrsystem erfolgt in Kernmitte parallel zur Kernapindel 2 bis zum Fuß des Kernes 1« Von dort wird das Kühlwasser in die spiralförmigen Yfendelrohrschleifen 5 übergeleitet·

Die beschriebenen Kühlrohrsysteme lassen sich einfach einformen und erleichtern das Entformen des Gußstückes durch einen leichteren Kernzerfall· Gleichzeitig dient das Kühlrohrsystem der Kernbewährung und erhöht damit

, öi© Stabilität der Kerne aus S.andformstoff« Der Ein» und Ausbau des Kühlrohrsystems sowie die Bedienung ist einfach, so daß sie auch von Hilfskräften gehandhabt werden kann©

Claims (1)

1. Erfindungsansprüche s ' .

   1« Kühlsystem für Gießereikerne, insbesondere aus Sandformstoff, gekennzeichnet dadurch, daß im Kern (1) im Bereich des Gußstückes ein Kühlrohrsystem angeordnet ist, das von außen mit einem Kühlmedium hoher Wärmeleitfähigkeit, vorzugsweise Wasser, versorgt wird*

   2e Kühlsystem nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Kühlrohrsystem um die Kernspindel (2) im äußeren Mantelbereich des Kernes (1) angeordnet ist·

   3* Kühlrohrsystem nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Kühlrohrsystem aus parallel zur Kernspindel (2) bestehenden Doppelrohrschleifen (4) besteht«

   4· Kühlrobrsystem nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Kühlrohrsystem aus spiralförmig von unten nach oben aufsteigenden, der Mantelfläche des Kernes (1) angepaßten Wendelrobrschleifen (5) besteht,

   - Hierzu 1 Blatt Zeichnungan.-