Verfahren zur Herstellung von Metallgussstücken in Giessformen. Einfüllköpfe haben den Zweck, das durch den Schwund des flüssigen Metalles verloren gegangene Volumen des Gussstückes zu kom pensieren. Es sind bisher in der Metallgie sserei mehrere Verfahren bekannt, bei denen Einfüllköpfe verwendet werden. Bei einem wird zum Ausgleich des Schwundes des ein gefüllten flüssigen Metalles ein geschlossener Einfüllkopf verwendet, der in der Giesstech nik als "blinder Einfüllkopf bzw. Steiger bekannt ist und gegen die Atmosphäre ab geschlossen ist.
Andere Verfahren werden unter Anwendung eines Einfüllkopfes durch geführt, welcher als "offener Einfüllkopf" bezeichnet wird, da er gegen die Atmosphäre offen ist, ferner sind auch Verfahren mit "lufteinlassenden Einfüllköpfen" bekannt, die den blinden Einfüllköpfen ähnlich sind. jedoch im Innern Einsätze aus Kernsand oder ähnlichem Material aufweisen, die einen Zu tritt der Aussenluft ermöglichen, um auch die am längsten flüssig bleibenden Teile der Schmelze zum Erstarren zu bringen.
Das vorliegende Verfahren zur Herstel lung von Metallgussstücken in Giessformen mit mindestens einem Einfüllkopf zeichnet sich dadurch aus, dass vor dem Giessen eine Substanz in den Einfüllkopf eingebracht wird, die, nachdem sich im Einfüllkopf zu folge Abkühlung eine Oberflächenschicht aus erhärtetem Metall gebildet hat, ein Gas en' wickelt, dessen Druck auf das flüssige Me tall in der Weise einwirkt, dass dieses Metall in die Aussparungen .der Form, in welcher ,las Gussstück gebildet wird, hineingedrückt wird.
Das Verfahren gemäss der Erfindung wird mit. besonderem Vorteil unter Verwendung eines geschlossenen Einfüllkopfes durchge führt.
Dabei kann der gasentwickelnden Sub- stlanz auch noch eine exotherm reagierende Mischung, z. B. eine Mischung von Eisen oxyd und Aluminium, zugeführt werden.
Zweckmässig befindet sich die zur Gas entwicklung bestimmte Substanz in einem Behälter, welcher der Hitze des flüssigen Mettalles eine gewisse Zeit lang widersteht bzw. die Einwirkung der Hitze des flüssigen Metalles auf diese Substanz so lange verhin dert, bis sich im Einfüldkopf eine luftdicht abschliessende Oberflächenschicht aus erhär tendem Metall gebildet hat.
Zweckmässig wird die zur Gasentwicklung bestimmte Substanz im obern Teil des ge schlossenen Einfüllkopfes angebracht, z. B. aufgehängt, in welchem sich kurz nach dem Giessen, infolge der Abkühlung eine Ober flächenschicht aus erstarrtem Metall bildet, so dass das Gas sich in dem nach aussen ab g o eschlossenen Einf üllkopf entwickelt und auf das flüssige Metall einwirkt, um es in die Form hineinzudrücken.
Wenn die zur Gasentwicklung bestimmte Substanz eine .exotherm reagierende Mischung enthält, bleibt das Metall im Innern des Ein- füllkopfes länger flüssig und der Gasdruck kann somit länger einwirken.
Die gasentwickelnde Substanz ist zurVer- meidung des vorzeitigen Auseinanderfallens zweckmässig in eine Umhüllung eingeschlos sen. Das Umhüllungsmaterial bildet dann eine Schutzhülle, welche die Substanz so lange umgibt, bis die Hitze des Metalles die Um hüllung zerstört und dadurch die Entwick lung des erforderlichen Gasdruckes ermög licht, was jedoch erst nach Bildung der er starrten Oberflächenschicht im Einfüllkopf der Fall ist, wobei die restliche Metallmasse sich noch in flüssigem Zustand befindet. Dar aus ergibt sich, dass die Dicke bzw. Beschaf fenheit der Schutzhülle den Zeitpunkt des Wirksamwerdens des Gasdruckes bestimmt.
Die Schutzhülle für die Gasentwicklungs substanz kann aus feuerfestem Material be stehen, oder sie kann einen aus einem geeig neten Metall bestehenden Behälter darstellen, der im Einfüllkopf aufgehängt wird.
Die beiliegende Zeichnung bezieht sich auf ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens gemäss der Erfindung.
Fig.1 ist eine schematische Darstellung im Vertikalschnitt durch eine Giessform mit einem geschlossenen Einfüllkopf, der eine zur Gasentwicklung fähige Substanz enthält, wo bei diese Substanz als in das flüssige Metall eingetaucht dargestellt ist (durch Schraffie rung hervorgehoben), und zwar vor ihrer Zer störung, zwecks Herbeiführung der Druck- im und Fig. 2 rat eine der Fig. 1 ähnliche Darstel lung, jedoch nach der Zerstörung der Gas entwicklungssubstanz nach Entwicklung des Gasdruckes, wobei in dieser Figur der von einer Hülle aus erstarrtem Metall umschlos sene Gasraum im obern Teil des Einfüllkop fes ersichtlich ist.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnung ist ersichtlich, dass die Giessform mit einem geschlossenen Einfüllkopf 1 ver sehen ist, der mit dem Gussstück 2 in Ver bindung steht sowie mit einem bis auf Grundtiefe hinabreichenden Eineusskanal 3. In den obern Teil des geschlossenen Einfüll- kopfes wird vor dem Eingiessen des Metalls ein Behälter 4 eingesetzt, der eine zur Gas entwicklung fähige Substanz enthält, wobei der Behälter an einem Befestigungsdraht 5 von einer Einlage 6 herabhängt. Nachher wird das flüssige Metall durch den Kanal 3 eingegossen, wobei es auch den Behälter 4 umgibt.
Dieser Behälter hält die Gasent wicklung der Substanz so lange zurück, bis sich im Einfüllkopf eine Oberflächenschicht, also eine die äussere Begrenzung des Einfüll kopfes bildende Schicht aus erhärtendem Metall gebildet hat. Es wird nun ein Gas ent wickelt, dessen Druck auf das flüssige Metall bewirkt, dass dieses in die Aussparungen der Form, in welcher dar Gussstück gebildet wird, hineingedrückt wird.
Der Gasentwicklungssubstanz kann noch eine exotherm reagierende Mischung zuge führt sein. Durch den Druck des Gases ist ein Gasraum 8 oben auf dem Metall im Ein füllkopf erzeugt worden.
Gemäss den beiden Fig. 1 und 2 ist der Eingusskanal am Einfüllkopf angebracht, was jedoch nicht unbedingt der Fall sein muss, da derselbe ebensogut mit einem andern Teil der Giessform verbunden sein kann.
Die gasentwickelnde Substanz kann orga nischer oder anorganischer Natur sein, so fern sie bei der Temperatur des flüssigen Metalls Gas entwickelt. Es kann z. B. eine organische Substanz verwendet werden, welche bei diesen. Temperaturen Kohlenwas serstoffgase, Kohlenoxyd und Wasserstoff entwickelt. Diese Gase entwickeln in der ge schlossenen Gaskammer 8 des Einfüllkopfe# einen Druck, dessen Höhe hauptsächlich von der Natur und Menge der verwendeten Sttb- stanz abhängt.
Mit Erfolg wurde Leinöl als Gasentwiek- lungssubstanz angewendet, wobei das 01 je nach der Grösse des Einfüllkopfes in Men- gen von 0,5: bis 2:0 gr verwendet wurde. Fer ner kann man neben einer grossen Zahl orga nischer und anorganischer Substanzen, die dem Fachmann zur Verfügung stehen, z. B. auch Kreide und Melasse verwenden.
Der egotherm reagierende Anteil für die gasentwickelnde Substanz kann, wie bereits erwähnt, z. B. eine Mischung aus Eisenoxyd und Aluminium sein. Er kann aber auch aus Aluminium, Graphit und Kupferoxyd oder andern an sich bekannten wärmeabgebenden Misehungen bestehen, welche die erforder liche Hitze zur Aufrechterhaltung des Gas druckes während eines längeren Zeitraumes liefern, um eine Verminderung der Strah lungsverluste zu bewirken, so dass die Er starrung des Metalloberflächenteils 9 (Fig. 2) im Einfüllkopf verzögert wird. Die wendende Menge der exotherm reagierenden Verbindung kann je nach den besonderen Erfordernissen bzw. den in der Praxis zu berücksichtigenden Umständen wechseln, und es können z. B. Mengen zwischen 2 bis 40 gr angewendet werden.
Die Umhüllung 4 (Fig. 1) für die Gasent wicklungssubstanz, welche dazu dient, die Einwirkung der Hitze des geschmolzenen Metalls auf die Substanz zu verzögern, könnte auch die, Form eines offenen Rohres aufwei sen, und z. B. aus Stahl, Kupfer oder irgend einem geeigneten Metall oder sonstigen Ma terial, wie Silimanit, bestehen. Die Substanz kann auch mit einem oder mehreren Über zügen aus Silimanit versehen sein, derart, dass die Umhüllung genügt, um die Gasent wicklung so lange hintanzuhalten, bis sich im obern Teil des Einfüllkopfes eine Schicht des erstarrten Metalls gebildet hat.
Durch den Gasdruck wird der durch die Abhühlung der Schmelze bedingte Volumen verlust weitgehend ausgeglichen.