[发明专利]用于支撑模芯的装置

说明书

本发明涉及用于在浇铸设备的铸模中单端固定设置可由液体溶剂溶解的模芯的装置。

在机械制造中特别在电动机、泵、压缩机或者发电站设备中使用的、并且用已知的浇铸和喷铸方法制造的金属零件中，经常需要在浇铸或者喷铸零件中设置空腔，例如用于冷却介质或者润滑剂的通道。此外，浇铸或者喷铸零件通过掏槽成形可能受妨碍。在两种情况下，所谓的脱离模芯作为相应空腔的占位器特别适合，其为一种可溶解的模芯，通过液体溶剂可溶解。因为这种模芯由于其在浇铸零件或者喷铸零件中的位置而不能从外部触及，所以其通过在浇铸零件或者喷铸零件上为此提供的开孔从所设置的空腔中冲洗出来。特别优选这种模芯用可溶于水的聚集在一起的沙子或盐制造。这样的模芯也可以在喷铸塑料零件时使用。

例如已知成形在内燃机的活塞中的冷却通道的难点。那里必须把为成形环形冷却通道而设置的模芯在一个空腔内无支撑地保持，该空腔完全用溶液充满。

对此的一种解决方案在DE 10131725 B4中提出。该模芯在力作用下在浇铸设备的浇铸模芯上在预先给定的位置保持，这里该力作用通过真空或者磁性产生。在通过磁性固定时，必须在模芯材料中掺入可被磁化的材料。但是该材料必须能够无残留地被去除，并且不允许与浇铸材料反应。

在通过真空吸出时必须保证不能吸出溶液。从DE 4238851 A1中获知一种用于为在活塞中成形冷却通道而固定盐模芯的装置，其中盐模芯通过保持杆固定在结晶器的可动的半铸模上，所述保持杆自身卡在一个滑枕上。该解决方案结构开销大。

本发明的任务在于提供一种结构简单的、用于在浇铸设备的铸模内单端固定设置可通过液体溶剂溶解的模芯的机械装置。

该任务通过第一权利要求的特征部分的特征解决。本发明的有利的改型在从属权利要求中给出。

作为本发明的用于在浇铸设备的铸模内单端固定设置可通过液体溶剂溶解的模芯的装置，有专门为此成形的保持管。该保持管的一端插入模芯，另一端插入结晶器壁或者插入浇铸模的另一部分例如另一个模芯。然后通过一个或者多个保持管保持该模芯。根据本发明，保持管在插入模芯内的末端具有比在浇铸模的其它部分内插入的末端小的横截面。形式为保持管的本装置具有这样的优点，即特别可用于具有小的横截面的模芯。这样的模芯例如是环形模芯，其例如用于在活塞特别是在内燃机的活塞中的冷却通道的成形。

本发明的保持管的尺寸视它要支撑的模芯的大小而定。这种保持管可以具有10mm到30mm之间的总长度，其中变细部分的长度在3mm到7mm之间。保持管的最大直径可以视通到在浇铸零件内所设置的空腔的引入管和排出管的直径而定，在3mm到20mm之间。保持管的变细的圆柱部分具有2mm到5mm之间的直径。壁厚在0.1mm到0.6mm之间。在其变细的圆柱部分内，保持管可以具有一个纵向切口或者两个相对的纵向切口，这些纵向切口在长度和直径上相匹配，可以具有1.5mm到4mm之间的长度和1mm到1.5mm之间的宽度。

保持管的材料视溶液的材料而定，其应尽可能不与之反应致使影响保持功能。保持管的材料例如可以是V2A钢。

保持管通常插在另一个管上，或者插入铸模的一个部分的开孔中。通常该管或开孔提供通至模芯的通路，使得在浇铸或者喷铸后，当工件硬化时，通过该管或者开孔把保持管钻开，以便产生通至模芯的通路。然后通过该开孔供给溶解模芯的液体，并且把溶解了的模芯冲洗出来。

可以在保持管上施加负压，由此能够在浇铸和喷铸过程期间支持模芯的排气。通过在保持管的变细的圆柱部分内的切口，保持管的开孔的面积被放大，而由此支持排气。该负压要与模芯成分一致。在盐模芯的情况下，该负压例如为0.2巴。

根据一个实施例详细说明本发明。各附图都以放大的比例绘出，其中，

图1表示一个带保持管的用于环形冷却通道的盐模芯的带有其横截面的视图的侧视图，

图2表示带保持管的盐模芯的延长部分套口的俯视图，和

图3表示保持管的侧视图，其部分被剖开。

本实施例表示用于单端固定地设置环形的盐模芯的装置，其例如用于在活塞特别是内燃机的活塞中的冷却通道的成形。

因为冷却通道的进口和出口通常在其下侧汇合，所以把环形模芯支撑在其下侧。在这些模芯上可以形成钵形的延长部分套口，其内插入保持管。这些延长部分套口同时标志冷却通道的进口和出口。由于活塞壁厚，这些延长部分套口不允许显著超出冷却通道的横截面。另一方面，延长部分套口的壁厚必须大到足以给保持管提供需要的支持，并且壁特别在插进时不会剥落。特别是硬的模芯易坏。