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Strassenbelagstüek od. dgl. mit widerstandsfähiger Oberfläche.
Wie bekannt, trachtet man beim Strassenbelag eine möglichst grosse Oberfläche mit einer Mindest- menge von Baustoffen herzustellen, die auch bei schwerem Fuhrwerksverkehre noch Gewähr für möglichst lange Haltbarkeit ohne Erneuerung bietet. Den bisherigen Vorschlägen, hiezu Strassenbelagstüeke aus weichem Gusseisen mit örtlich während des Giessens gehärteten Oberflächenteilen zu verwenden, war wenig Erfolg beschieden. Man kann nämlich aus wirtschaftlichen Gründen hiezu nur leichte, hohle und gerippte Gusseisenkörper verwenden. Die Versuche, diese bloss an ihrer befahrenen Oberfläche zu härten, um ihren Verschleiss zu vermindern, haben den Nachteil, dass dabei zugleich der ganze Gusskörper spröde und bruchempfindlieh gegen Schlag und Stoss wurde.
Bei Verwendung der üblichen Sehreckschalen zum Oberflächenhärten des Gussstückes zeigte sich, dass die Härtung wegen der leichten Kastenbauart des Belagkörpers zu tief in die Wände reichte und sie dadurch zu brüchig und unfähig machte, den ständigen schweren Stössen des Verkehrs zu widerstehen.
Die Erfindung behebt diese Schwierigkeiten und ermöglicht die Verwendung von Gusseisen- belagstücken für Strassen und Pflasterungszweeke. In gleicher Weise lassen sich Einsteigdeckel und derlei Strassenbauteile herstellen, die in der Strassenebene liegen und dem Verkehre ausgesetzt sind.
Nach der Erfindung sind bei Strassenbelagkörpern und ähnlichen Pflasterbauteilen aus weichem
Graugusseisen bloss die der Abnutzung durch den Verkehr unterliegenden Vorsprünge in ihrer obersten Zone gehärtet, während die Weichheit und Festigkeit des ganzen andern Körpers unverändert belassen ist. Dies wird durch eine Gussform aus Sand mit eingesetzten Sehreekschalen erzielt, die nur diese Abnutzungsflächen umgrenzen, sowie durch chemische Behandlung der Form an diesen besonderen Stellen mit härtenden Stoffen oder durch die gemeinsame Verwendung dieser beiden Härteverfahren.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht, u. zw. zeigen die Fig. 1 und 2 die Hälfte einer erfindungsgemäss gegossenen Strassenbelagplatte in Draufsicht und Unter- ans : cht. Fig. 3 ist eine Seitenansicht der Strassenbelagplatte im teilweisen Schnitt nach Linie 3-3 der Fig. 2. Fig. 4 zeigt in Unteransicht die untere Hälfte einer zum Giessen der in den Fig. 1-3 veransehaulichten Gussstücke sich eignenden Gussform mit einer in Stellung gebrachten Kokille. Fig. 5 zeigt die in Fig. 4 dargestellte Gussform im Schnitt nach Linie 5-5 der Fig. 4 mit aufgesetzter oberer Gussform- hälfte, wobei in die Form Sand eingestampft und diese gussbereit ist.
Fig. 6 veranschaulicht in Draufsicht die untere Hälfte der Gussform nach dem Einstampfen und vor dem Aufsetzen der oberen Gussform- hälfte. Fig. 7 ist ein Schnitt der unteren Gussformhälfte nach Linie 7-7 der Fig. 4. Fig. 8 zeigt in schau- bildlicher Unteransicht eine abgeänderte Ausführungsform der Kokille.
Die in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellte, mit einer ausgehöhlten Unterseite a versehene Strassenbelagplatte besitzt mittlere Verstärkungsrippen b, eine umlaufende Aussenwand c und Gleitschutzwarzen oder Vorsprünge d, die zweckmässig rautenförmig gestaltet sind und über der Oberfläche der Strassen- belagplatte eine Lauf- oder Fahrfläche bilden.
Die Strassenbelagplatte wird in einer in den Fig. 4-7 dargestellten Sand-und Metallform gegossen. Die Platte wird in der Gussform in umgekehrter Lage gegossen. Die Gussform ist entlang der der unteren Fläche oder den Füssen Cl der Strassenbelagplatte entsprechenden Ebene x-x getrennt.
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Der dem hohlen Innenraum oder der Unterseite samt Rippen b der Belagplatte entsprechende Teil e der Gussform wird in gewöhnlicher Weise in Sand geformt, während der andere Teil f der Gussform, welcher der mit den Gleitsehutzwarzen versehenen Fahrfläche der Strassenbelagplatte entspricht, zum Teil in Sand und zum Teil durch Metallkokille in Form von massiven Gusseisen-oder andern geeigneten
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Platte entsprechen.
Vorzugsweise bildet die Kokille einen Teil eines Gusseisengitters oder Gusseisenrahmens g, der sieh aus prismatischen Teilen gl zusammensetzt, deren Achsen parallel zueinander gerichtet und die miteinander
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ergeben, welche die Oberflächen der Stollen oder Vorsprünge der zu giessenden Platte ergänzen. Durch diesen in die Form eingesetzten, an das Modell anschliessenden Rahmen, um und zwischen den Sand eingestampft ist, ist die Form gussbereit gemacht, wobei die unteren Partien j der den Stollen entsprechenden Vertiefungen, welche nach dem Entfernen des Modells verbleiben (wie dies in Fig. 6 veranschaulicht ist), mit den freiliegenden Enden g3 der prismatischen Teile gl zusammenfallen. Wie Fig. 5 zeigt, befinden sich die Gussformteile nach dem Entfernen des Modells in der richtigen Stellung.
Das Metall wird nun eingegossen und der Guss durchgeführt. Während des Giessens bewirken die Metallkörper gl ein Abkühlen und Härten des in den Vertiefungen j zur Bildung der Stollen oder Vorsprünge sieh setzenden Gussmetalls, u. zw. erfolgt dies insbesondere an den Fahr-oder Oberflächen derselben.
An Stelle des in den Fig. 4-7 dargestellten Gitters oder Rahmens können auch Kokillen von anderer geeigneter Form Verwendung finden. Beispielsweise kann die in Fig. 8 veranschaulichte, aus Pyramidengruppen zusammengesetzte Einheit angewendet werden. Diese Einheit besteht beispielsweise aus sieben
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bis zur richtigen Höhe reichen, so dass Vorrichtungen zum Einstellen in der Höhenlage entbehrlich sind.
Vor dem Giessen sollen die exponierten Enden der Metallkörper oder Kokillen in der Gussform überzogen oder anderweitig behandelt werden, wozu be : spielsweise Schwefelblumen oder ein anderes Material verwendet wird, welches die erforderliche Änderung in der chemischen Zusammensetzung des Gussmetalls an diesen Stellen verursacht oder beschleunigt und die Bildung von Graphit an den Abnutzungs- flächen verhindert und diese durch Bildung eines höheren Kohlenstoffgehaltes härtet.
Beispielsweise Erzsehwefel oder Stangenschwefel wird in einem geeigneten Behälter geschmolzen und hierauf wird die Kokillenform, wenn sie nicht durch ein vorhergegangenes Giessen noch warm ist, erwärmt und der geschmolzene Schwefel rasch auf den Stollenteilen der Form aufgetragen, wodurch ein dünner Überzug von ungefähr 0'8 MHM Stärke entsteht. In diesem Falle wird der Schwefel während des Giessens durch das Metall absorbiert und verbindet sich chemisch mit dem der Kokille am nächsten liegenden Eisen, wodurch Eisensulfid entsteht. Letzteres geht in Lösung über, verhindert die Bildung von Graphit und erhält den Kohlenstoff im gebundenen Zustand, wodurch die Stollen des Gussstückes örtlich gehärtet werden.
Das Eisensulfid selbst ist ein Härtemittel, und die zusätzliche Wirkung des gebundenen Kohlenstoffes vermittelt dem Stollen die erforderliche erhöhte Abnutzungsfläche.
Die Wirkung des Schwefels erstreckt sich nur auf einen Teil des Stollens, während der restliche Teil des Gussstückes aus kompaktem Grauguss von normaler Stärke besteht.
Anderseits kann Schwefel in einer flachen Tasse geschmolzen und hierauf die Kokillenform mit dem Stollenteil nach abwärts gerichtet, genügend lange am Spiegel des geschmolzenen Schwefels auf-
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Ferner können Schwefelblumen in ihrem natürlichen Zustand in jene Teile der Sandform eingelegt werden, in denen das Gussmetall gehärtet werden soll. Auch kann eine Paste als Aufstrich verwendet werden, die aus ungefähr 75 Teilen Schwefelblumen und 25 Teilen Bariumkarbonat besteht und mit
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werden, indem es derart zu Pulver zerrieben wird, dass es beispielsweise durch ein 180masehiges Sieb geht und dann auf den Stollenteil der Form oder auf der Oberfläche der Kokillen aufgebracht wird. Während des Giessens absorbiert das geschmolzene Eisen das feine Pulver, und der zur Wirkung gelangende liehe Schwefelgehalt verhindert die Bildung von Graphit und erhöht im allgemeinen den Härtegrad des Gussstückes an dessen derart behandelten Stellen.
Auch kann das Härten durch Verwendung von Natriumsulfid vorzugsweise in Form einer gesättigten Lösung erfolgen, die, auf die Kokille aufgebracht, eine dem Schwefel ähnliche Wirkung ausübt.
Ausser Schwefel oder Schwefelverbindungen eignen sich auch Ammonnitrat und kohlensaures Ammon. Diese werden gleichfalls in Form einer gesättigten Lösung verwendet ; hiebei unterscheidet sich die chemische Wirkung von jener des Schwefels oder der Schwefelverbindungen dadurch, dass bei Zu-
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sammenwirken des geschmolzenen Metalls mit den erwähnten Ammonverbindungen die Hitze diese und schliesslich auch den Stickstoff vom Ammoniak dissoziiert und dadurch die Härte erhöht.
Es ergibt sieh, dass die Verbesserung des Härtegrades und der Abnutzungseigenschaften durch die örtliche Veränderung der Struktur des Metalls während des Giessens eher der chemischen Einwirkung des Schwefels oder einer andern gleichwertigen Behandlung der Gussform zuzuschreiben ist als der eigentlichen Kühlwirkung der metallischen Teile der Gussform. Aus diesem Grunde genügt es in einigen Fällen, eine Form ohne besondere Einrichtung zum örtlichen Abkühlen zu verwenden und sich allein auf die chemische Behandlung jener Teile einer gewöhnlichen Sandform zu stützen, die den besonders widerstandsfähigen Stellen des zu giessenden Gegenstandes entsprechen.
Im Vergleich mit den bekannten Abkühlungsverfahren werden erfindungsgemäss nicht nur die
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