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Einrichtung zur Reinigung eisenhaltiger Metalle beim Guss in der Gussform
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Diese Strömung begünstigt vornehmlich das Ansaugen, das Ansammeln und das Festhalten der Verunreinigung in dieser falzartigen Aussparung.
Es kann auch die falzartige Aussparung von vornherein so vorbereitet werden, dass die beiden Schichten des Schwimmrahmens in ihren unteren Teilen abgestuft sind, wobei die weniger resistente Schicht kürzer als die- resistentere Schicht gehalten wird.
Der Rahmen kann insbesondere aus zwei zusammengesetzten einseitigen Wellpappeschichten aufgebaut sein. Die verschiedene Widerstandsfähigkeit gegen den zerstörenden Einfluss des geschmolzenen Metalles wird durch die verschiedene Grösse des Querschnittes der Kanäle erreicht, denn die Wände brennen um so leichter ab, je grösser der Querschnitt der Kanäle ist. Die unterschiedliche Widerstandsfähigkeit kann auch durch eine unterschiedliche feuersichere Imprägnierung, z.
B. durch Leimung und/oder durch einMittel, wie Natriumsilikat (Wasserglas) oder durch ein anderes Leimungs- bzw. feuersicheres Imprä- gnierungsmittel. erreicht bzw. unterstützt werden.
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kalschnitt der in die Giessform eingesetzten Vorrichtung während des Gusses ; Fig. 4 den der Fig. l analogen Schnitt an einer andern Ausführungsform. Die Fig. 5, 6, 7 und 8 entsprechen den Fig. l, 2, 3 und 4 und beziehen sich ebenfalls auf eine weitere Ausführungsform.
Gemäss dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung, die für eine Gussform bestimmt ist, die einen viereckigen Querschnitt mit abgerundeten Ecken aufweist, besteht dieselbe aus einem Schwimmrahmen F, der vorzugsweise die gleiche oder sehr ähnliche Quer-
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leimen der beiden aufeinanderfolgenden Bänder der Wellpappe erhalten. Das Wellpappeband für die innere Schicht A kann z.
B. aus einer 5 mm dicken Wellpappe mit einer Wellenlänge von zirka 10 mm hergestellt werden, so dass abwechselnd Windungen la. die nicht gewellt sind, und gewellte Windungen 2a entstehen, die zwischen diesen ein Netz von Kanälen 3a bilden.
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sondere für diese äussere Schicht B eine Wellpappe mit einer Dicke von 2-3 mm und einer Wellenlänge von 6 mm verwenden, wodurch sich ein Querschnitt für die Kanäle 3 ergibt, der ungefähr zwischen einem Zehntel und einem Viertel des Querschnittes der Kanäle 3a liegt.
Alle diese Kanäle 3a und 3b münden an den beiden ebenen Flächen 4 und 5 des Schwimmers.
Schon durch die Tatsache des Unterschiedes der Querschnitte der Kanäle ist die innere Schicht A we- niger gegen Verbrennung resistent als die äussere Schicht B.
Diese beiden Schichten weisen eine feuersichere Imprägnierung auf, so dass das Kanalnetz als Ganzes dem geschmolzenen Metall widerstehen und seine Aufgabe erfüllen kann. Um den Unterschied in der Resistenz der beiden Schichten A und B noch zu vergrössern, kann die äussere Schicht B stärker feuersi - cher imprägniert werden als die innere Schicht A, was z. B. durch eine Imprägnierung dieser Schicht B bzw. des Wellpappestreifens, der dieselbe aufbaut, mit einer Natriumsilikatlösung erreicht wird.
Unter diesen Umständen - es wird angenommen, dass der Schwimmer am Beginn mit seiner unteren Fläche 5 auf dem Grund oder der Basis K der Giessform L aufruht-steigt dieser Schwimmer in dem Masse, als sich das Niveau N - N des Metalls M hebt, das aus der in der Basis K der Giessform befindlichen Giess- öffnung o als Giessstrahl J heraussprudelt, infolge des auf ihn wirkenden Auftriebes in der Giessform hoch. wobei der Schwimmer dabei in dieses Bad nur mit einem relativ geringen Tiefgang von z. B. einem oder einigen Zentimetern eintaucht.
Schon am Beginn des Gusses verbrennt, verkohlt oder verschlackt das geschmolzene Metall M die innere Schicht A rascher als die äussere Schicht B, so dass die untere Fläche des Schwimmers eine unterschiedliche Zerstörung erleidet, wobei sich eine falzartige Aussparung 6 im radialen Schnitt m n p q bildet. Der Schwimmer sinkt ganz leicht tiefer ein und nimmt eine Lage ein, bei welcher der auf den eingetauchten Teil wirkende Auftrieb gleich ist dem Gewicht des Schwimmers ; die Tiefe n p der falzartigen Aussparung erreicht sehr rasch den Wert h, wodurch ein in der Höhe gleichbleibender Wall rund um den Schwimmrahmen erhalten wird.
Sobald der in Fig. 3 dargestellte Zustand erreicht ist, werden die beiden Schichten an ihren unteren
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Flächen weiter abgebaut, aber nunmehr mit einem sehr langsamen Zerstörungsfortschritt der stark feuersicher imprägnierten Schicht B, die praktisch als einzige in das Bad eintaucht. Mit fortschreitendem Guss steigt der Schwimmer mit dem Niveau des Metalles und wird in seiner Höhe progressiv derart lang-
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tall am oberen Ende der Gussform noch erhalten ist.
Der Schwimmer erfüllt also während des ganzen Gusses seine Aufgabe, die derin besteht. die Verunreinigungen I. die vom Gussstrahl J mitgeführt werden und an die Oberfläche emporsteigen, wo sie sich auszubreiten trachten, in seiner falzartigen Aussparung 6 zurückzuhalten. Die Neigung der Verunreinigungen, sich auszubreiten, wird durch den herrschenden Zentrifugalstrom, dem sie ausgesetzt sind, begün- stigt.
Die Zentrifugalströmung wird durch die Gasentwicklung in den grossen Kanälen 3a der Schicht A. die in Richtung der Pfeile f erfolgt, hervorgerufen ; es handelt sich dabei um Wasserdampf, der vom Wasser des Natriumsilikates oder einem andern Klebemittel und feuersicheren Imprägnierungsmittel herrührt, sowie um Gase, die zum Teil dem flüssigen Metall entweichen und zum Teil von der fortgesetzten Verbrennung des Schimmer unter der Einwirkung des geschmolzenen Metalles entstammen.
Dieser zentrifugale Strom bewirkt also die Ansammlung der Verunreinigungen in der falzartigen Aussparung 6, wobei die kleinen Teilchen der Verunreinigungen, die dazu neigen, im Inneren des geschmolzenen Metalles die an der Basis der äusseren Schicht B der Wellpappe gebildete Schwelle p q von unten zu überschreiten, wieder zurückgeführt werden.
Die Versuche des Erfinders haben ergeben, dass die Wirksamkeit der Vorrichtung eine umfassende ist, es gibt praktisch keine Verunreinigungen auf der inneren Oberfläche s der Giessform und daher weist der erhaltene Formling eine vollkommen reine seitliche Oberfläche auf.2
Man kann auch die falzartige Aussparung an der Basis des Schwimmers (Fig. 4), wie bei 6a dargestellt, vornehmen.
Obwohl die innere falzartige Aussparung 6 (oder 6a) die günstigste ist, wurde auf Grund von Versu- chen festgestellt, dass in gleicher Weise zufriedenstellende Ergebnisse mit einem Schwimmer erhalten werden können, wie er in den Fig. 5, 6 und 7 und mit F dargestellt ist, bei welchem die Lagen der Schichten vertauscht worden sind, so dass die Schicht sI. die die gegen die zerstörende Wirkung des ge- schmolzenen Metalles resistentere Schicht darstellt, von der weniger resistenten Schicht A1 umgeben ist.
In diesem Fall bildet sich die falzartige Aussparung 6b aussen an der Basis des Schwimmers aus und
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ten Teil der Verunreinigungen I zurück, die sich an der Oberfläche des Metalles M (Fig. 7) ausbrei- ten.
Der durch die in den Kanälen 3a längs den Pfeilen f aufsteigenden Gase bewirkte Sog hält in der falzartigen Aussparung 6b den Teil II der Verunreinigungen zurück, die ohne diesen Sog und ohne diese falzartige Aussparung an die innere Oberfläche s der Giessform anstossen und daran hängen bleiben würden, nachdem in zentrifugaler Richtung die Schwelle pl ql überstiegen wurde.
Die äussere falzartige Aussparung 6c kann auf dem Schwimmer F4 (Fig. 8) ausgebildet werden. bevor mit dem Guss begonnen wird.
Natürlich soll die Erfindung keinesfalls auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen, welche lediglich als Ausführungsbeispiele ausgewählt wurden, beschränkt werden.
Es kann auch so vorgegangen werden, dass der Schwimmer nicht auf die Basis der Giessform gesetzt, sondern in einer gewissen Höhe über dieser Basis aufgehängt wird, wenn der Guss steigend oder fallend ausgeführt wird.
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