EP0179100B1

EP0179100B1 - Verfahren zur erzeugung von gusstücken und modell zur durchführung des verfahrens

Info

Publication number: EP0179100B1
Application number: EP85901972A
Authority: EP
Inventors: Kurt Feuring
Original assignee: Buderus Bau und Abwassertechnik GmbH
Current assignee: Buderus Bau und Abwassertechnik GmbH
Priority date: 1984-04-21
Filing date: 1985-04-17
Publication date: 1988-01-07
Also published as: JPS61501901A; DE3415232C2; DE3415232A1; US4694879A; EP0179100A1; WO1985004826A1; DE3561289D1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen von Gussstücken nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und ein Modell zur Durchführung dieses Verfahrens.
Die Addition von wiederverwendbaren und von vergasbaren Modellteilen ist bei der Erstellung von Speisern bekannt (DE-U-19 17 893). Dabei wird ein grossvolumiger Zentrierdorn gemeinsam mit einem Schaumstoffkörper eingeformt. Es verbleibt nur der Schaumstoffkörper in der Form, der dann beim Abgiessen durch den Einfluss der Schmelze zerstört wird. Er bildet die Konturen des Speisers, der jedoch nicht Bestandteil des Gussstückes ist.
Zum Ausformen von nicht formgerechten Konturen, d.h. von Hinterschneidungen an Modellen, ist es üblich mit Losteilen zu arbeiten. Diese werden nach dem Herausnehmen des Modellhauptteiles in den entstandenen Formhohlraum hineingezogen und ebenfalls herausgenommen, um dann wieder mit dem Modellhauptteil zusammengefügt zu werden. Bei relativ schmalen Modellen kann nicht mit Losteilen gearbeitet werden, da kein ausreichend breiter Formhohlraum entsteht. Hier müssen separate Kerne in die erstellte Form eingefügt werden.
Eine andere Möglichkeit, nicht formgerechte Konturen d.h. Hinterschneidungen auszuformen bietet die Vollformtechnik mit vergasbaren Modellen. Hierbei wird das eingeformte Modell kurz vor oder während des Abgiessens zerstört. Die Anwendung dieses Verfahrens hat ihre Grenzen in der Stabilität des verwendbaren geschäumten Kunststoffes, der einer Formstoffverdichtung relativ geringen Widerstand entgegensetzt. Das kann zu Verzug oder Massabweichungen an den Abgüssen führen. Für jeden Abguss ist ein neues Modell zu erstellen, welches dann vollständig vergast. Es müssen während des G iessens relativ grosse Gasmengen abgeführt werden. Die Rückstände an der Gussstückoberfläche können die Qualität der Abgüsse beeinträchtigen.
Es wird ein Verfahren vorgeschlagen, mit welchem problemlos ohne die vorstehend genannten Nachteile Gussstücke mit nicht formgerechten Konturen erstellt werden können.
Erfindungsgemäss wird dieses erreicht durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 genannten Massnahmen.
Von den beiden bekannten Formverfahren mit wieder verwendbaren und mit vergasbaren Modellen werden die jeweiligen Vorteile genutzt. Gegenüber der reinen Vollformtechnik bleibt die erforderliche Massgenauigkeit erhalten, weil die Funktionsmasse, die formgerechten Konturen und die Stützteile für die vergasbaren Modellteile aus formstabilem Material gebildet sind. Es ist nicht nötig, während des Abgiessens sehr grosse Volumina zu vergasen. Dadurch verbessert sich das Fliessvermögen des Metalles, da geringere Gasdrücke entgegenstehen und die Gase leichter abgeführt werden können. Es entstehen auch geringere Rückstände im Formhohlraum, was die Oberflächenqualitätder Gussstücke wesentlich verbessert. Ausserdem werden die Kosten und der Aufwand für die bisher erforderliche Herstellung von Vollform-Modellen wesentlich reduziert.
Gegenüber der üblichen Formtechnik mit wieder verwendbaren Modellen ergeben sich beanspruchungsgerechtere Gestaltungsmöglichkeiten, da man nicht mehr an die Formgerechtigkeit gebunden ist. Losteile, die nachträglich der Form zu entnehmen sind, können entfallen. Formtechnisch schwierige Konturen sind ohne Kerne leicht herstellbar. Das führt zu einerverbilligung und gleichzeitig zu einem Ausschalten von Fehlerquellen.
Das erfindungsgemässe Verfahren erreicht seine besonderen Vorzüge in Verbindung mit der bekannten Vakuum-Formtechnik. Dieses Formverfahren ist geeignet zur Herstellung von Abgüssen mit hoher Massgenauigkeit auch bei grösseren Abmessungen, da der Formstoff durch das Fehlen von Bindern leicht zu dichtester Kernpackung gerüttelt werden kann. Die hohe Verdichtung lässt den Einsatz von grösseren Vollform-Modellen nicht zu. Die Labilität dieses Modellwerkstoffes führt sonst zu masslich ungenauen Abgüssen.
Für die jetzt vorgeschlagene kombinierte Technik ist das Vakuum-Formverfahren hingegen hervorragend geeignet. Die relativ kleinen, vergasbaren Modellteile verformen sich durch die hohen Drücke nur minimal. Sie ermöglichen auf der Gegenseite ein Formen ohne Losteile und ohne Kerne, was beim Vakuum-Formverfahren mit gewissen Problemen verbunden ist.
Die beigefügte Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Es zeigt:

Fig. 1: Einen Querschnitt durch das Modell eines Tübbings,
Fig. 2: Einen Querschnitt durch eine Form mit eingeformtem Modell,
Fig. 3: Einen Querschnitt durch eine Formhälfte während des Herausnehmens des Modelles und
Fig. 4: Einen Querschnitt durch die fertige Form vor dem Abgiessen.

Der Tübbing besitzt eine Verrippung aus im Querschnitt L-und T-förmigen Rippen. Die formgerechten Konturen der vertikalen Rippenstege sind als wieder verwendbare Modellteile 1 ausgebildet. Die nicht formgerechten Konturen der horizontalen Rippenflansche bilden vergasbare Modellteile 2. Die vergasbaren Modellteile 2 sind an den anderen Modellteilen 1 so gelagert, dass diese nach dem Einformen in üblicher Weise senkrecht aus der Form herausgezogen werden können. Der dargestellte Tübbing stellt einen bevorzugten Anwendungsfall dar. Selbstverständlich ist auch jede andere Art und Form der Modellteile 1,2 denkbar. So können die vergasbaren Modellteile 2 seitlich an den wiederverwendbaren Modellteilen 1 gelagertsein oder diese in Teilbereichen umgeben. Das Modell nach Fig. 1 wird nach Fig. 2 in eine Form 3 eingeformt. Zur Anwendung, des Vakuum-Formverfahrens wird es hierzu mit einer Folie 4 überzogen. An die Form 3 wird dann eine Unterdruckquelle 5 angeschlossen. Nach Fig. 3 werden nur die wieder verwendbaren Modellteile 1 mit den formgerechten Konturen aus der Form herausgezogen. Die vergasbaren Modellteile 2 bleiben in der Form 3, die in ihrem Endzustand in Fig. 4 dargestellt ist. Sie werden während des Abgiessens durch die flüssige Schmelze zerstört. Bei den bisher bekannten Formverfahren hätte man entweder eine formgerechte Konstruktion entwickeln oder mit Losteilen bzw. Kernen arbeiten müssen. Reine Vollform-Modelle hätten die beschriebenen Nachteile gehabt. Sie wären zudem für eine Serienfertigung auch viel zu teuer geworden.

Claims

1. Verfahren zur Erzeugung von Gussstücken durch das Einformen von wieder verwendbaren Modellteilen (1) und von vergasbaren Modellteilen (2), wobei die wieder verwendbaren Modellteile (1 ) aus der Form entfernt und die vergasbaren Modellteile (2) während des Abgiessens durch den Einfluss der Schmelze zerstört werden, dadurch gekennzeichnet, dass durch die vergasbaren Modellteile (2) Hinterschneidungen des Modelles ausgebildet sind, während die ausformbaren Konturen des Modelles durch die wieder verwendbaren Modellteile (1) gestaltet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Modell zur Fertigung von Tübbingen eine Verrippung aus im Querschnitt L- und/oder T-förmigen Rippen besitzt wobei nach dem Einformen nur die vertikalen Rippenstege als wieder verwendbare Modellteile (1 ) aus der Form (3) entfernt und die horizontalen Rippenflansche als vergasbare Modellteile (2) während des Abgiessens zerstört werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Modell aus vergasbaren und wieder verwendbaren Modellteilen (2,1) mit einer Folie (4) Überzogen, in bindemittelfreien Formstoff eingebettet und die so erstellte Form vor dem Entfernen sowie Zerstören der Modellteile (1,2) an eine Unterdruckquelle (5) angeschlossen wird.

4. Modell zur Erzeugung von Gussstücken bestehend aus wieder verwendbaren Modellteilen (1) und aus vergasbaren Modellteilen (2), dadurch gekennzeichnet, dass es aus vergasbaren Modellteilen (2) zur Ausbildung von Hinterschneidungen und aus wieder verwendbaren Modellteilen (1 ) zur Ausbildung der ausformbaren Konturen besteht.

5. Modell nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Fertigung von Tübbingen eine Verrippung aus im Querschnitt L- und/oder T-förmigen Rippen besitzt, wobei vergasbare Modellteile (2) die horizontalen Rippenflansche und wieder verwendbare Modellteile (1 ) die vertikalen Rippenstege bilden.

6. Modell nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die vergasbaren Modellteile (2) in senkrechten Führungen an den wieder verwendbaren Modellteilen (1) gelagert sind.