Verfahren und Einrichtung zum Giessen hohler Metallkörper. - Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver fahren und eine Einrichtung zum Giessen hohler Metallkörper in drehend bewegten Formen, und zwar besonders zylindrischer Gusskörper, wie Eisenrohre und dergleichen.
Wie bekannt, sind bisher eine AnzahYvon Verfahren zum Rotationsgiessen hohler Me- tallkörper vorgeschlagen worden, bei welchen entweder eine heisse oder gekühlte Metall- form oder eine feuerfeste Sand- oder Ton form um eine horizontale, eine vertikale oder eine geneigte Achse gedreht wird, in weiche das geschmolzene Metall eingelassen und durch die Zentrifugalkraft über die innere Wandung .der Form verteilt wird,
so dass der hohle Gusskörper, z. B. die Röhre, entsteht. Diese bisherigen Verfahren sind jedoch mit Nachteilen verbunden, die zu beseitigen der Zweck der vorliegenden Erfindung ist.
Gemäss dem Verfahren wird eine rotie rende Form mit geschmolzenem Metall be schickt und von einer zur Horizontalen ge neigten Lage in eine ungefähr horizontale Lage bewegt,' solange sich :das Metall noch in flüssigem Zustand befindet. In der anliegenden Zeichnung ist ein Aus führungsbeispiel der Einrichtung zur. Aus führung des Verfahrens, und zwar zur Her stellung von Röhren, veranschaulicht.
Fig. 1 ist eine Seitenansicht der Einrich- tru ng; Fig. 2 ist ein Grundriss, davon; Fig. 3 ist eine Schnittänsicht nach der Linie 3-3 von Fig. 1;@ Fig. 4 ist ein Schnitt nasch der Linie 4-4 von Fig. 1 und bei anderer Stellung einzel ner Teile;
Fig. 5 ist ein Schnitt nach der Linie 5-5 von Fig. 1; Fig. 6 ist ein. Längsschnitt durch die Form in' grösserem Massstab;
Fig. 7 -ist ebenfalls in grösserem Mass stab ein I7ängss.chnitt durch die Form mit einer in derselben .liegenden Gu.ssröhre; Fig. 8 ist eine Einzelheit der Einrichtung im Längsschnitt und in grösserem Massstab; Fig. 9 ist ein Schnitt nasch der Linie 9-9 von Fig. 8; . Fig. 10 ist ein Schnitt nach der Linie 10-10 von Fig: 7.
Die dargestellte Ausführungsform der Einrichtung besitzt eine drehbare Form, die durch einen röhrenförmigen Formkasten 10 gebildet wird, der eine Anzahl von Lochun gen 11 aufweist, die über den Formkörper verteilt; sind und Auslassöffnungen für die beim Giessvorgang erzeugten Gase und Dämpfe bilden. Die Form ist -dabei mit einer feuerfesten .Schicht, z. B. einer Sandschicht 12, ausgekleidet, welche einen Überzug 13 aufweist.
Die Form ist so gelagert und an geordnet, dass, sie sich zwischen einer horizon- talen und einer zu dieser ,geneigten Lage be wegen kann. Letztere ist in Fg. 1 gezeich net. Zum genannten Zweck ist die Form auf einem Trägergestelf 14 angeordnet, welches die entsprechenden Bewegungen zwischen einer horizontalen und einer geneigten Lage aufzuführen vermag. Das Gestell 14 ist hierzu um horizontale Zapfen schwingbar, welche in Lagerstützen 15,, 15 ruhen.
Zur Bewegung der Form und ihres Gestelles zwi schen der horizontalen und schrägen Lage ist eine Querachse 16 'vorgesehen, welche in Ständern 17 gelagert ist und welcher die Be wegung durch eine längslaufend angeordnete Antriebswelle-18 vermittelst eines Schnecken getriebes 19, 20 (Fig. 4) erteilt wird. Die Querachse 16 ist mit den Exzenterscheiben 20' versehen, welche von den Exzenterringen 21 umschlossen werden, die ihrerseits an das Ge stell 14 angelenkt sind, wozu dieselben .ge gabelt und schwingbar in nach unten gelich teten Lageraugen 23 des Gestelles 14 gelagert sind.
Durch Drehung der Querachse 16 kann also dem Gestell 14 und der von demselben getragenen Form die gewünschte Bewegung erteilt werden. Der Antrieb der Welle 16 erfolgt über eine Kupplung 24, welche mit- telst eines Kupplungshebels 25 (Fig. 1) be tätigt wird.
Zur Begrenzung der Bewegung des Ge stelles 14 sind einstellbare Bölzen 26 vorge sehen, die an den Ständern 17 sitzen und in deren Bereich sich Anschlagaugen 27 des Ge stelles 14 befinden. Ein Vergleich der Fig. 1 und 4 zeigt die Lage,der einzelnen Teile der Einrichtung, wenn die Form, die geneigte bezw. die horizontale Stellung einnimmt.
Fig. 1 zeigt das Gestell in einer Stellung, die annähernd der Höchstlage der Exzenter scheiben 20' entspricht. Fig. 4 zeigt dasselbe in seiner horizontalen Lage, wobei die An schlagaugen 27 auf den Bolzen 26 aufliegen.
Das in Fig. 1 höher als das andere lie gende Ende der Form ist das E.ingussende derselben. Wie die Fig. 7 u:ud 8 der Zeich nung zeigen, ist dasselbe offen und mit einem Ringflansch 28 versehen, welcher auf dem Formkasten 10 aufgeschraubt ist.
Auf dem Ringflansch 28 ist mittelst :zweier Versenk bolzen 29a (Fig. 6) eine Abstreifplatte 29 befestigt und auf dieser mittelst zweier ver senkter Bolzen 31 (Fig. 7) eine Abschluss- .platte 30 angebracht. Letztere ist nach bei den Seiten mit röhrenförmigen Ansätzen ver sehen; so dass der mit 31' bezeichnete röhren förmige Teil entsteht, der, um seine Haltbar keit zu erhöhen, von Zeit zu Zeit umgekehrt werden kann.
Der Innendurchmesser dieses röhrenförmigen Teils ist so bemessen, @dass derselbe etwas kleiner ist .als der Innen- . durchmesser der zu giessenden Röhre. Das andere Ende des Formkastens 10 ist mit dem glückenförmigen Endteil 32 versehen, auf welchem mittelst Bolzen die Endplatte 33 be festigt ist, welche ein zum Abschliessen dieses Endes der Form dienendes Kernstück 34 trägt, welches in manchen Fällen mit einer Auslassöffnung versehen sein kann,
wie in Fig. 7 punktiert angedeutet. Das Kernstück 34 wird .in der Endplatte 33 mittelst der Keile 34' festgehalten und besitzt das zur Bil dung der innern Fläche der Rohrmuffe er forderliche Profil. Die Aussenfläche der Rohrmuffe wird durch die Form der Sand schicht im geschlossenen Ende der Form be stimmt.
Infolge der beschriebenen Anord nung können einerseits die Endplatte 33 mit dem Kernstück 34 und anderseits die Ab- streifplatte 29 und die Abschlussplatte 30 rasch entfernt werden, um, nachdem ein Guss- vorgang ausgeführt wurde, den Sand und das Gussstüök entfernen zu können.
Durch das Schliessen des einen Formendes kann das Me tall in die geneigte Form eingegossen wer- den, ohne "dass ein Ausfliessen des Metalles zu befürchten ist, wobei das geschlossene Ende auch noch die Druckverhältnisse-in der Form günstig beeinflusst.
Da bei der praktischen Verwendung der Einrichtung die Form jeweils nach Herstel lung eines Gussstückes entfernt und durch eine neue Form ersetzt wird, so ist der Form kasten 10 auf dem Trägergestell 14 abnehm- bar angebracht. Wie aus den Fig. 1 bis 4 er sichtlich, ist der Formkasten drehbar in Sätzen von Rollen angeordnet.
Der eine Satz von Rollen für das in Fig. 1 tiefer liegende Ende der Form besteht aus den Rollen 35, 35, die in einem fest im Gestell 14 sitzenden Lager 36 gelagert sind, sowie einer Rolle 37, die von einem Bügel 38 gehalten wird, dm an seinem einen Ende 39' an das Gestell 14 angelenkt und an seinem andern Ende 40 mittelst des Feststellbolzens 41 und der Fe der 42 beweglich befestigt ist, wobei letztere dazu dient, die Vibrationen aufzunehmen und Umfangsausdehnungen des Formkastens nach zugeben, wenn dieser durch das eingegossene Metall erhitzt wird.
Der andere Satz von Rollen besteht gleichfalls aus zwei Rollen 43, 43, die in einem Lager 44 gelagert sind, das vom Gestell 14 getragen wird, sowie .einer Rolle 45, die an einem Bügel .46 gelagert ist, der gleichfalls bei 47 angelenkt und bei 48 durch die gleichen Feststellorgane, wie vorher beschrieben, beweglich festgehalten wird. Der Formkasten ist mit Ringen 49 und 50 ver sehen, wobei der Ring 49 eine Umfangsnut zur Aufnahme der am Umfang entsprechend konvex gestalteten Rollen 85 und 37 auf weist. Der Ring 50 zeigt eine gerade Um fangsfläche, gegen die sich die entsprechend gestalteten Rollen 43 und 45 anlegen.
Letz tere Anordnung ermöglicht die Führung des Formkastens zwischen den Rollen 43, 45 auch dann, wenn derselbe sich durch Erhitzen der Längsrichtung ausdehnt.
Wenn eine Form nach dem Gussvorgang entfernt und durch eine neu vorbereitete Form ersetzt werden soll, werden die Bügel 38 und 46 gelöst und in die Offenstellung bewegt und dann -die gefüllte Form abge nommen.
Zur Entfernung der Form gelangt eine Hebevorrichtung zur. Anwendung, wel- ehe die in den-Fig. 1, 2 und 5 ersichtlichen Hebeschienen <B>51,51</B> .besitzt, die ;am einen Ende in .den Stützen 52, 52 gelagert .sind, welche neben Schienen 53 angeordnet sind, über die Förderwagen 54 laufen. Am andern Ende sind die Hebeschienen 51 mit einer Krüm mung 55 (Fig. 5) versehen, in die sich der Formkasten 10 einlegt.
Zum Anheben und Senken der Schienen 51 dient eine senkrecht bewegliche Spindel 56, welche mit einer Schiene 57 verbunden ist, die die beiden Schienen 51 miteinander verbindet. Die genannte Spindel wird mit telst eines Schneckenrades 58 gehaben oder gesenkt, welches in einem Gehäuse 59 dreh bar gelagert ist und in das Gewinde 60 der Spindel eingreift. Das Schneckenrad 58 wird in beiden Drehrichtungen durch eine Schnecke 61 angetrieben, welche auf der Antriebs welle 18 sitzt, wobei der Antrieb des Schnek- kengetriebes 58, 61 über eine aus- und ein rückbare Kupplung 62 erfolgt.
Wird die Spindel 56 gehoben, so gehen die Schienen 51 aus der in Fig. 5 ausgezogenen dargestell ten Normallage in die strichpunktierte Stel lung über und heben dabei die Form von den Rollen 35 und 43 ab, -so d.ass. sie ühne weiteres auf einen Wagen 54 gerollt werden kann, der auf dem Geleise 53 läuft.
Zum Drehen der Form dient ein Motor 63, dessen Achse ,mit der Achse des Form kastens zusammenfällt, wobei dieser Motor durch -eine rasch lösbare Kupplung mit dem Formkasten in Verbindung steht. Diese Kupplung besitzt eine Kupplungsscheibe 64 und -Kupplungsnasen 65,@ die in Ausschnitte 66 der Endplatte 33 eingreifen.
Der Motor ist in Führungen 67 achsial verschiebbar an geordnet, nm die Kupplungsnasen in und ausser Eingriff mit dem Formkasten bringen zu können,' wobei die Verschiebung des Mo tors durch eine mittelst Handrad 69 zu be- tätigende Spindel 68 erfolgt.
Die Antriebs verbindung zwischen der 'Kupplungsscheibe 64 und der Endplatte 33 ist elastisch oder nachgiebig ausgestaltet, und zwar dadurch, dass die Nasen 65 an einer metallverstärkten Scheibe 64a aus Faserstoff sitzen, welche durch Schrauben oder dergleichen mit der Kupplungsscheibe 64 verbunden ist.
Bei die ser Konstruktion wird der Formkasten unter geringstmögliehen Vibrationen angetrieben und kann rasch mit den Antriebsmitteln ge kuppelt werden bezw. von denselben losge kuppelt werden, so dass eine rasche Auswech selbarkeit der Formkästen erreicht wird. Ausserdem wird dadurch, d:ass der Schwer punkt des Motors und der des Formkastens auf entgegengesetzten Seiten der Drehachse des Gestelles 14 liegen, eine gut ausbalau- eierte Konstruktion erhalten.
Zum Beschicken der Form mit geschmol zenem Metall ist ein Einlaufbehälter 70 vor gesehen, welcher von einem Laufwagen 71 getragen wird, der seinerseits auf dem Rah men 14 ruht. Der Einlaufbehälter ist mit einer Eingussrinne 72 versehen, welche eine kurze Strecke in das offene Ende des Form kastens 10 hineinragt.
Die Eingussrinne 72 ist so konstruiert, dass -dieselbe nur einen Teil der Eingussöffnung, und zwar vorteilhaft die untere Hälfte derselben, einnimmt und die obere Hälfte freilässt, um ein freies Entwei chen der Gase aus der Form und damit ein ungestörtes Einfliessen des Metalles in die Form zu gestatten.
Wie dargestellt, ist die Ei ggussrinne, welche vorteilhaft aus einer Graphit enthaltenden Masse hergestellt ist, ähnlich jener, wie sie zu den Ofenelektro den verwendet wird, im Querschnitt halb kreisförmig gestaltet und schliesst sich so dicht als möglich an die Innenwandung des Teils 31' der Abschlussplatte 30 an, um jeden Austritt der Gase in der untern Hälfte der Eingussöffnung zu verhindern. Am Einguss- behälter ist ein Metallschild 73 befestigt, um den Arbeiter vor den aus der Form kom menden heissen Gasen zu schützen.
Der Ein laufbehälter kann auch unabhängig von dem Gestell 14 angeordnet sein, um das von letz terem zu tragende Gewicht zu verringern und eine besser ausbalancierte Konstruktion zu schaffen. Bei der Ausführung des Verfahrens mit- telst. der beschriebenen Einrichtung ist es von Wichtigkeit, dass bei der Betätigung der Ein richtung die gleichmässige Verteilung des flüssigen Metalles am einen Ende der Form erreicht wird, ohne Verwendung der zum Giessen hohler Metallkörper in langen For men bisher notwendigen komplizierten Me- ohanismen, wie Trögen und Eingussrinnen, welche in der Längsrichtung der Form fort bewegt werden mussten.
Beim Betriebe der beschriebenen Einrichtung bilden der Zeit aufwand, die Neigung der Form und die Art der Handhabung derselben wichtige Momente. Es wurde durch Versuch festgestellt, dass die besten Ergebnisse dadurch erreicht wer den, dass man die gesamte Menge geschmol zenen Metalles innerhalb eines möglichst ge ringen Zeitabschnittes in die Form eingiesst, und zwar bei Röhren von etwa sechs Zoll Durchmesser innerhalb ungefähr 3 Sekunden.
Um die gleichmässige Verteilung des Metalles von einem Ende zum andern, einschliesslich der Muffe und des Eingussteils zu erreichen, wurde gefunden, da.ss eine Neigung der Form von 1= Zoll auf 1 Fuss ein sehr zufrieden stellendes Resultat ergibt, doch hängt das Mass der Neigung von dem Durchmesser und der Länge der zu giessenden Röhren ab.
Das Metall kann von dem Eingussende aus derart eingegossen werden, dass die ganze Ladung auf einmal in die geneigt liegende Form gelangt. Man kann aber auch in man chen Fällen, bevor die gesamte Metallmenge in die Form eingelaufen ist, beginnen, die selbe von der geneigten in die horizontale Lage zu senken. Dieses Senken soll dabei allmählich und ruhig und in kurzer Zeit er folgen, nämlich je nach Ausmassen der zu gie ssenden Röhre in drei oder mehr Sekunden. Die rasche Ausführung ist wichtig und für den ganzen Vorgang von wesentlicher Be deutung. Wenn das Senken der Form nicht rasch erfolgt und solange das Metall sich in leicht flüssigem Zustand befindet, so ist die Metallverteilung am Ende keine gleich mässige.
Dies ist vollkommen klar, wenn man in Betracht zieht, dass die eingeführte Metall masse zunächst zum untern, glockenförmig erweiterten Ende fliesst und dann, wenn die Form in horizontale Lage gesenkt wird, zum Eingussende zurückfliesst, wobei es gleich mässig auf der Formfläche verteilt werden soll.
Es ist nun leicht verständlich, dass bei einer gegebenen Umdrehungszahl per Minute die Form nur eine bestimmte Menge von Ei sen an die Formfläche bringt., so dass die übrige, in flüssigem Zustand befindliohe Ei senmenge weiterfliesst, bis sie eine Stelle er reicht, an der noch nicht die erforderliche Menge von Metall angesammelt ist und dass, wenn dieses Metall in einen teilweise erhär teten oder teigigen Zustand übergegangen ist, die Anhaftfähigkeit der Form für das hinzu kommende Metall sieh wesentlich erhöht hat.
Dieses Metall wird demnach, statt an das hingussende zurückzufliessen, festgehalten, mit dem Ergebnis, dass letzterdings eine un ebene Röhreninnenfläclie entsteht. Diese Auf nahmefähigkeit der Formfläche ändert sich entsprechend dem Flüssigkeitszustande des Metalles, so dass es auss-er-ordentlich wün schenswert ist, den ganzen Vorgang auszu führen und die horizontale Lage der Form röhre zu erreichen, solange das Metall sich noch Zn vollkommen flüssigem .Zustande be findet,
so dass sich dasselbe gleichförmig über die Formfläche lagern. kann.
Zwecks Erzielung der besten Gussergeb- ni:cse soll ferner die Drehgeschwindigkeit der Farm zweckmässig sa geregelt werden, dass in den verschiedenen Abschnitten des Giess vorganges vorher bestimmte .Geschwindigkei- ten und Geschwindigkeitsäaderungen erzielt werden. Zweckmässig wird die Form zu nächst mit einer verhältnismässig geringen Geschwindigkeit .gedreht, z.
B. mit hundert Umdrehungen per Minute für sechszöllige Röhren, solange die Form sich in geneigter Stellung befindet. Die Geschwindigkeit wird dann beim Senken der Form so weit gestei- gert, dass sie, wenn die Form in der horizon- i:alen Lage anlangt, zum Beispiel 900 Um drehungen. in der Minute beträgt.
Dies wird durch entsprechende Regelung der Umdre hungsgeschwindigkeit des Motors 63 erzielt.
Der Vorgang des EingielSens des flüssi gen Metalles kann zweckmässig so ausgeführt werden, dass 75 % eingegossen werden so lange die Ponm .geneigt .liegt und mit gerin ger Geschwindigkeit rotiert;
der Rest wird eingegossen während des Senkens der Form und während der Erhöhung där Rotations- ges.chwindigkeit auf die hohe Eandrehungs- zahl. Wenn die Höchstges-cliwindigk-eit er reicht ist, wird dieselbe zweckmässig allmäh- lich auf eine mittlere Geschwindigkeit ver ringert und diese aufrecht erhalten, bis das Material :
einen teigigen Zustand angenommen hat, worauf die Drehung der Form einge stellt wird.
Wenn das Metall unterhalb einer be stimmten Temperatur eingegossen wird, wer den die Teile, welche beim Fliessen des Me- talles zum tiefer. liegenden Ende der Form an der Innenfläche derselben haften bleiben, zu schnell abbinden und teigig werden, .bevor das übrige noch flüssige Metall zum<B>Ei</B> inguss- endezurückkehrt. Dadurch wird eine gute Vermischung des Metalles verhindert und Falten .gebildet. Wenn anderseits das Nietall eine zu hohe Temperatur besitzt, z.
B. bei Eisen mehr als 1315 C bezw. annähernd <B>1355'</B> C, ,so ist dasselbe in 'zu leicht flüssi gem Zustande und hat das Bestreben, Wel len zu bilden oder zu spritzen, was nicht .auf hört, bevor der Abbindevorgang beginnt. -Es wurde herausgefunden, dass die Temperatur .des geschmolzenen Eisens unter<B>1315'</B> C, aber nicht tiefer als<B>1260'</B> C sein sollte.
Mittelst der beschriebenc;n Einrichtung wird das Verfahren beispielsweise wie folgt ausgeführt: ' Zur Auskleidung des Formkastens wird zunächst aus 50 % Kieselsand, 35 % schar fem Kiessand und 15 % Formsand ein Sand gemisch hergestellt, welches einen Feuchtig- keitsgeh.alt von 7 bis 11 % de.- Gewichtes des trockenen Sandes besitzt.
Dieses Sandgemisch wird 'mittelst einer Stossramme, welche zum Beispiel durch Druckluft oder elektrisch betätigt wird, in die Form eingestampft, welche zu diesem Zweck in senkrechter Stellung auf der Stossramme angebracht wird, nachdem man vorher in die Form zwei Kernstücke 74 und 75 (Fig. 6) eingesetzt hat.
Um .eine saubere Trennung der Gussstücke vom Sand zu erreichen und Gussstücke von der gewünschten Färbung zu erhalten, wird dann ,auf der Innenfläche der Sandausklei dung ein Überzug angebracht.
Zu diesem Zweck wird pulverförmiger natürlicher Ze ment auf .die Sandauskleidung mittelst ge eigneter Vorrichtungen aufgetragen. .Sobald der Zement aufgetragen ist, beginnt .derselbe aus dem Sande Feuchtigkeit zu absorbieren und erzeugt durch chemisclhe Reaktion rasch eine Schicht, welche einen haut- oder scha ienartigen Überzug bildet, welcher grosse Wi derstandsfähigkeit gegen die einreissende Wirkung des Eisens besitzt.
Ausserordentlich vorteilhafte Eigenschaften des Zementüber zuges sind die rasche Haut- oder Schalenbil dung, welche ohne Anwendung von Hitze vor sich geht und die Tatsache, dass der natür liche Zement gegenüber andern Überzugs materialien und sogar gegenüber andern Ze mentarten, welche sich bei der Schalenbil dung zusammenziehen und von der Sand fläche losspringen, sich bei der Überzugsbil- dung :
ausdehnt, mit dem Ergebnis, dass die Überzugssohicht das Bestreben hat, sich zu verdichten und in die eigentliche Sandfoiin und zwischen die an der Oberfläche befind lichen Sandkörner einzudringen, so dass die selbe praktisch ein Bestandteil der. Sand schicht wird. Die Wirkung hiervon ist, dass die .Sandschicht hohe Widerstandsfähigkeit gegen Zerstörung durch da,9 über dasselbe fliessende Metall erhält.
Ein anderer Vorteil des Zementiiberzuges ist dessen neutraler bu- sis:cher Charakter, so dass bei Eisenguss zwi schen dem Eisenoxyd an :der Oberfläche und den Stoffen, aus welchen sich der Überzug zusammensetzt, keine chemische Reaktion eintritt. Bei dem angewendeten natürlichen Zementüberzug ist der Sand vor dem Eisen oxyd geschützt, und wenn das Gussstück her- gestellt ist, kann dasselbe mühelos vom Sande getrennt werden.
Man kann aber auch den Naturzement in manchen Fällen mit einem geringen Prozent satz, z. B. 5 bis 10 % eines fettigen Stoffes, wie Graphit oder Tallz, vermischen, welcher als ein Schmiermittel bei dei Verteilung des flüssigen Metalles auf die Formfläche wirkt.
In manchen Fällen, und zwar wenn eine ver hältnismässig dicke tberzugsschicht wün schenswert ist, kann die freie Fläche der Ze- mentschieht mittelst eines Sprüh- oder'Zer- stäubungsapparates mit Feuchtigkeit imprä gniert werden, se da.ss die Zementschicht rasch durch und durch abbindlet:
Es hat sich gezeigt, dass infolge des Überziehens der Formfläche mit dem natürlichen Zementüber zug, ausser der Erzielung einer Fo.i-nschicht der oben erwähnten Eigenschaften, Gusspro- .dukte gewonnen werden, welche einen Über zug besitzen, der sie vor zerfressenden -oder sonstigen schädlichen Einwirkungen schützt. Der auf der Sandschicht erzeugte hautartige Überzug ist schmelzbar und wird durch die Berührung mit dem einfliessenden geschmol zenen Eisen geschmolzen.
Dadurch bleibt an der Röhre ein grosser Teil des Zementes haf ten und bildet an ihrer Aussenfläche oder Gusshaut einen Überzug, wie bei 76 in Fig. 7 der Zeichnung angegeben. Es ist wohl be kannt, dass Zement bei allen Eisenprodukten .das Zerfressen hemmt, und die Eisen- und Zementschicht bildet daher einen höchst voll kommen schützenden Überzug.
Es mass auch bemerkt werden, dass infolge der nicht leiten den Eigenschaften des Zementüberzuges der Sandschicht verhindert wird, däss der Sand beim Giessvorgange eine genügend hohe Tem peratur annimmt, um mit dem Zement zu ver schmelzen und das zementüberzogene Guss- stück in glatter und reiner Beschaffenheit erzeugt wird.
Das geschmolzene Metall wird zunächst der Einrichtung von einem Schmelzofen aus zugeführt, und zwar mittelst eines Lauf kranes oder eines auf einem 1-Träger lau fenden Wagens. Zum Einziehen wird ein (xiesslöffel vei- wendet, welcher in der jedem Fachmann be kannten Weise als 1VLesslöffel ausgebildet ist. Dieser Löffel wird zum Ofen geführt und mit einer bestimmten, zur Herstellung. zum Beispiel einer Röhre genügenden<B>Ei</B> isenmerige. gefüllt.
Der Löffel wird dann zum Einlauf- behälter 70 geführt, wobei die Zuführungs zeit nicht mehr als 30 bis 60 Sekunden be tragen soll. Nachdem die Form vorher in die geneigte Schräglage zur Horizontalen ,ange hoben wurde,. wird sie i.u Drehung gesetzt, so dass sie mit der angegebenen niedrigen Ge schwindigkeit rotiert, wobei die Eingussrinne 72 des Einlaufbehälters sich in solcher Lage befindet, dass sie etwas in das Eingussende des Formkastens hineinragt.
_ Der vom Schmelzofen kommende Löffel wird sofort in den Eingussbehälter 70 entleert. Dieser Vor gang sollte nur etwa 3 bis 5 Sekunden in An spruch nehmen. Unmittelbar oder damit zu sammenfallend wird zweckmässig mit der Er höhung der Drehungsgeschwindigkeit der Form und mit ihrer Bewegung von der ge neigten Lage in die horizontale Lage begon nen. Dieser Vorgang wird in 2 bis 5 Sekun den ausgeführt, so dass der ganze Giessvor gang von dem Augenblicke, in welchem das Metall dem Ofen entnommen wird, bis zu dem Augenblicke, in dem die Form die horr zontale Lage einnimmt, einen Zeitaufwand von 1 Minute 10 Sekunden oder sogar weni ger nicht überschreitet.
Wenn der Einguss- vorgang beendet. und die Form in die Hori- zontallage gebracht ist, ist es vorteilhaft, die Drehung derselben in oder nahezu in der vollen Geschwindigkeit annähernd eine Mi nute lang fortzusetzen, innerhalb welcher Zeit das Metall seine Abbindung vollendet. Die Rotationsgeschwindigkeit der Form kann dann auf. ungefähr die Hälfte der Anfangs geschwindigkei± verringert und die Drehung 2 bis 3 Minuten lang in dieser Geschwindig keit fortgesetzt werden, worauf die Drehung unterbrochen und die Form vom Gestell 14 abgehoben wird, um dieselbe durch eine neu vorbereitete Form zu ersetzen.
Durch die Berührung mit d'er Luft ver- brennt das geschmolzene Metall von dem Augenblicke, in dem es aus dem Schmelz ofen rinnt, und diese Oxydation dauert so lange, als dasselbe der Luft ausgesetzt ist. Das erzeugte Oxyd verbindet sich mit den erreichbaren siliziumhaltigen Bestandteilen und bildet einen dünnen Schlackenbelag, der an der Oberfläche schwimmt.
Wenn das Me tall in -den Eingussbehälter und in die Form eingegossen wird, wird ein kleiner Teil dieses Belages unvermeidbar vom Eisen mitgerissen, und dieses nimmt solche lose Teile, die im Eingussbehälter und in der Formoberfläche vorhanden sein können, mit, die sich dann vorzugsweise im tiefer liegenden Ende der Form ansammeln und absetzen. Von der Muffe des fertigen Rohres können dann diese Teile leicht durch Abschleifen oder Hinweg ätzen entfernt werden. Es ist vorteilhaft, diesen Schlackenbelag noch weiter zu lokali sieren.
Zu diesem Zwecke kann der Form vor Beginn der Senkbewegung aus der schrä gen Lage eine plötzliche kurze Aufwärts bewegung erteilt<B>,</B> werden, um zu bewirken, dass die Verunreinigungen sich am tiefer lie genden Ende der Form absetzen, von wo sie leicht entfernt werden können. - Zu diesem Zwecke wird das Gestell 14, wenn es bei einem Gussvorgang angehoben wird, so einge stellt, dass die höchsten Punkte der Exzen ter 20' der Schräglage der Form etwas vor gerückt sind, derart, dass, wenn die Emzen- ter nach oder beim Eingussvorgang gedreht werden, sie die Form noch über ihre Schräg lage hinaus anheben, so dass vor der Senkung ein kurzes Anheben (Hochstossen)
der Form eintritt.
Bei den bisher bekannten Verfahren zum Drehguss von- röhrenf örmigen Gebilden unter Anwendung von Metall- oder.. sogenannten permanenten Formen, wird das geschmolzene Metall in die entweder in heissem oder kal tem Zustande befindliche Form eingeführt. Bei Anwendung heisser Formen wurde ge funden, dass, abgesehen von den Nachteilen, die dabei mit der Erhitzung und Hand habung der Form verbunden sind, die Her ausnahme des Gussstückes aus der Form sehr schwer durchzuführen ist, und dass der er zeugte Guss für Handelszwecke zu spröde ist. Bei.
Anwendung kalter oder gekühlter For- ment müssen die erzeugten Gussstücke einem kostspieligen Ausglühverfahren bei hohen Temperaturen unterworfen werden, und das nach dem Kühlen und- Ausglühen erhaltene Uussprodukt ist, obgleich in seiner Struktur anscheinend zufriedenst.ellend, nicht wider standsfähig, namentlich gegen Korrosion.
Es ist zum Beispiel wohl bekannt, dass das Aus blühen bei hohen Temperaturen im Metall bestimmte Veränderungen hervorruft und dass die kristallinische Struktur des Metalles, von welcher die Widerstandsfähigkeit gegen Kor rosion weitgehend abhängt, und die aus einer Gussmutter von Stahlkörnern vermischt mit grossen Mengen von Graphitschuppen be steht, leicht zerfällt, und zwar als eine Folge der durch das Ausglühen bewirkten Erzeu gung von Eisenkörnern und Schuppen amor pher Kohle in der Struktur des Gusses.
Ausserdem erfordert der Gebrauch der kalten Form einen hohen Siliziumgehalt des Metal- ies und infolgedessen eine teure Metall mischung. Das Rotationsgussverfahren mit Metallformen ist daher verhältnismässig un wirtschaftlich, und die Erzeugnisse sind nicht derart, dass sie der Korrosion in dem Grade widerstehen können, wie es ihre industrielle Verwendung verlangt.
Bei den bekannten Verfahren zum Rota tionsgiessen von hohlen Metallkörpern unter Gebrauch von Sandformen wird das ge schmolzene Metall in Formkästen eingegos sen, welche - mit Sand ausgekleidet und an der Innenfläche dieser Sandschicht mit einem Überzug versehen sind. Nach einem Verfah ren wird dabei eine Schicht aus Grün- oder unausgelohtem Sand und nach einem andern Verfahren :
aus ausgelobtem oder trockenem Sand angewendet. Von diesen beiden Ver fahren wurde das Grünsand-Formverfahren als das wirtschaftlichere festgestellt, und zwar deswegen, weil bei demselben der Zeit aufwand wesentlich geringer ist, die Kosten für das Ausloben (Brennen) der Sandform in Wegfall kommen und aus verschiedenen Gründen bessere Giessergebnisse erzielt wer den.
Die beim Rotationsguss mit Grünsand- f ormen erhaltenen Gussstücke vereinigen die vorteilhaften Eigenschaften gewöhnlichen, in Sandformen gegossenen Metallgusses, wie zum Beispiel die grosse Widerstandsfähigkeit der Gussstücke gegen Zerfressen und anderer Einflüsse, welche den Zerfall des Metalles und die Abkürzung der Gebrauchsfühigkeit der Gussstücke, wie Röhren usw.,
bewirken mit den hochwertigen Eigenschaften von durch Rotationsguss hergestellten Gusskör- pern, wie der grösseren Dichte und Festigkeit bezw. Widerstandsfähigkeit.
Obgleich das Grünsand-Formverfahren hiernach hochwertigere Rohre und sonstige röhrenförmige Gussprodukte liefert, so haben doch die bisher vorgeschlagenen Verfahren dieser Art in der Industrie keine Annahme gefunden, und zwar infolge der Schwierig keiten, welche sich dem Rotationsgiessen in Sandformen entgegensetzten und welche bis her als unüberwindlich galten. Eine der wichtigsten Aufgaben ist zum Beispiel, zu erreichen, da.ss das geschmolzene Metall in der Sandform glatt und gleichmässig fliesst und sich gleichmässig verteilt, so dass ein gleich mässiger und homogener Guss entsteht.
Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, das Ein reissen (Einschneiden) der Sandschicht durch das geschmolzene Metall zu verhindern, das in die Form hinein- und durch dieselbe hin durchfliesst. Ferner besteht eine grosse Schwierigkeit bei Grünsandformen - darin, einen reinen Guss ohne narbige und blasige Defekte zu erhalten.
Ferner ist es schwierig, zu vermeiden, dass Oberflächenteile der Sand form nicht genügend mit der übrigen Sand schicht verbunden sind und daher vom flie ssenden Metall aufgenommen und mitgerissen werden, wodurch nicht nur Fehler in der Oberfläche des Gussstückes entsteb.en, sondern auch unzulässige Mengen von Gussschu.ppen gebildet werden. Ein weiterer mechanischer Nachteil ist noch die Unbeständigkeit der Sandschicht, wenn die Form mit grosser Ge schwindigkeit gedreht wird.
Gemäss dem beschriebenen Verfahren-kön- nen Rotationsgusskörper und insbesondere Eisenrohre mit grosser Wirtschaftlichkeit hergestellt werden;
.es werden damit insbeson- dere Rohre erzeugt, die nicht nur :die grössere Zugfestigkeit, grösseres Elastizitätsmodul.und grössere Bruchsicherheit als die bisher durch Rotationsguss erzeugten Gussprodukte auf- weisen, sondern der erhaltene Eisenguss be sitzt auch hohe Widerstandsfähigkeit gegen Korrosion.
Ferner ist die- beschriebene Giessvorrich tung billig und dauerhaft und kann leicht betätigt werden. Das Beschicken und die Betätigung der Form geht in einfachster Weise vor sich und erfordert keine Fach leute.
Ausserdem kann bei dem Verfahren eine billige Metallmischung angewendet 'wer den, wie zum Beispiel eine Metallmischung, welche die Elemente Phosphor, Kohle, Sili zium, Magnesium und Schwefel auf 5'% re duziert, enthält, wobei der Siliziumgehalt auf 1,5 bis 0,7 % reduziert sein kann, was wesentlich weniger ist, als der kostspielige Siliziumgehalt, der in den Gemischen bei an- dern Verfahren zur Anwendung gelangt.