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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Blockformausfütterungen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Blockformausfütterungen
für Kokillen, die zum Gießen von Blöcken aus Stahl oder anderen Metallen verwendet
werden, und auf die zu dieser Herstellung verwendeten Vorrichtungen.
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Ein Verfahren zur Herstellung von sich nach oben verjüngenden Ausfütterungen
für Kokillen zum Guß von Stahl oder anderen Metallen ist aus dem britischen Patent
778 039 bekannt. Bei diesem Verfahren führt man eine zusammenlegbare oder auseinandernehmbare
Schablone in die Kokille ein, bringt die Schablone in Berührung mit der Innenwand
der Kokille, führt die Masse für die Ausfütterung zwischen die Schablone und die
Kokillenwand ein, legt die Schablone zusammen oder nimmt sie auseinander und hebt
sie nach oben aus der Kokille. Die Schablonen dieses Patents sind starr konstruiert.
Beispielsweise wird eine Schablone beansprucht, die aus einer sich nach oben verjüngenden
Haube besteht, die aus wenigstens drei gesonderten Platten zusammengesetzt ist,
wobei der untere Rand der Haube entsprechend dem horizontalen Querschnitt der Kokille
geformt ist, in der die Schablone verwendet bzw. der Steiger zu formen ist. Jede
dieser Platten ist so ausgebildet bzw. angeordnet, daß sie so weit zur Mittelachse
der Haube geklappt werden kann, daß die Schablone nach der Einführung der Masse
für die Ausfütterung aus der Kokille gezogen werden kann, ohne den Blockformeinsatz
zu beschädigen.
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Es ist ferner bereits eine Modelleinrichtung zur Herstellung von Blockformausfütterungen
vorgeschlagen worden, die an ihrem unteren Rand einen aufblasbaren Wulst aufweist,
der sich gegen die Innenwand der Blockgießform haftend anlegt und zugleich den Formraum
nach unten abschließt und demzufolge einen Teil eines im übrigen starren formgebenden
Modells bildet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren
und eine Vorrichtung zur Herstellung von Blockformausfütterungen zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird gelöst mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens
zur Herstellung von Blockformausfütterungen für zum Guß von Blöcken aus Stahl oder
anderen Metallen verwendete Formen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man in eine
Form eine vollständig aufblasbare Modelleinrichtung, vorzugsweise eine Blase, einführt,
diese so aufbläst, daß sie einen dichten Abschluß gegen die Innenwand der Form sichert,
daß man dann die Ausfütterung in dem durch das aufgeblasene Modell und die Wandung
der Form gebildeten Hohlraum ausformt, anschließend die Modelleinrichtung zusammenfallen
läßt und aus der Form entnimmt.
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Vorteilhaft setzt man als Modelleinrichtung eine aufblasbare Blase
ein, die in Verbindung mit der Kokillenwand einen Raum bildet, der die gewünschte
Form der Ausfütterung aufweist. Man bläst die Blase so auf, daß sie sich gegen die
Innenwand der Kokille legt, dann formt man die Ausfütterung zwischen der Blase und
der Kokillenwand und danach läßt man die Blase zusammenfallen und entnimmt sie der
Kokille.
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Zum Aufblasen des Modells bzw. der Blase kann jedes Medium verwendet
werden, das mit dem Material, aus dem die Modelleinrichtung, z. B. die Blase, hergestellt
ist, nicht reagiert. Bevorzugt für diesen Zweck wird gasförmiges Kohlendioxyd.
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Die Form des Hohlraums, der durch die aufgeblasene Blase in Verbindung
mit der Kokilleninnenwand gebildet wird, kann sehr unterschiedlich sein. Es ist
möglich, verlorene Köpfe jeder gewünschten Form herzustellen. Vorzugsweise wird
dem Hohlraum eine solche Form gegeben, daß die in ihm gebildete Ausfütterung dem
Gußblock eine Gestalt gibt, die seine leichte Verarbeitung nach üblichen Verfahren
ermöglicht.
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Die Ausfütterung kann aus billigem Material geformt werden, z. B.
aus Silikasand, gemahlener
Schlacke, Kalkstein od. dgl. in Verbindung
mit einem Bindemittel oder in Mischung mit geeigneten chemischen Mitteln zum Härten,
z. B. nach dem bekannten Kohlendioxydverfahren. Bei Anwendung des Kohlendioxydprozesses
im Rahmen der Erfindung mischt man eine geringe Menge Wasserglas mit der Masse,
aus der die Ausfütterung geformt werden soll, und bringt das Gemisch in den Hohlraum,
der durch die aufgeblasene Blase in Verbindung mit der Innenwand der Kokille gebildet
wird. Das Gemisch wird dann durch Behandlung mit Kohlendioxydgas gehärtet. Das Kohlendioxyd
kann in beliebiger Weise zugeführt werden.
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Bei einer bevorzugten Abwandlung der Erfindung wird die Blase an den
Stellen, mit denen sie die Masse für die Ausfütterung berührt, durchlässig gestaltet.
Wenn also die Blase aufgeblasen wird, kann das dazu verwendete Kohlendioxyd in die
Masse entweichen und sie wie beim üblichen Kohlendioxydprozeß aushärten. Am zweckmäßigsten
bildet man die Blase so aus, daß sie erst dann durchlässig wird, wenn das zum Aufblasen
verwendete Kohlendioxyd einen genügenden Druck erreicht hat, um die Blase sowohl
im aufgeblasenen Zustand zu halten als. auch Kohlendioxyd der Masse unter ausreichendem
Druck zuzuführen. Besonders geeignet ist ein Druck von etwa 2,8 kg/cm2. Die Blase
kann durchlässig gemacht werden, indem man in ihre Wände Ventile einsetzt, die nach
Erreichen eines ausreichenden Drucks geöffnet werden können und das Kohlendioxyd
in die Ausfütterung diffundieren lassen.
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Für die Zwecke der Erfindung geeignete Blasen können aus beliebigem
elastischem Material hergestellt werden. Besonders geeignet sind Kunst- oder Naturkautschuk
oder Polyvinylchlorid. Die Blase soll nach dem Aufblasen vorzugsweise eine solche
Form haben, daß sie am unteren Ende oder in dessen Nähe einen Rand aufweist, der
dicht an der Innenwand der Kokille anliegt und die untere Kante der Ausfütterung
begrenzt.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung kann auch zur Bildung von Steigern
bei der Herstellung von Güßstücken aus Stahl oder anderen Metallen angewendet werden.
Hierbei geht man so vor, daß man eine Stampfmasse rings um ein aufgeblasenes Modell
bzw. eine Blase der gewünschten Form formt und dann das Modell bzw. die Blase zusammenfallen
läßt und herausnimmt.
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Eine Ausführungsform des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der
Erfindung wird nunmehr an Hand der Abbildungen beschrieben. Hierbei ist F i g. 1
ein Längsschnitt durch ein in die Kokille eingeführtes aufblasbares Modell nach
dem Aufblasen, während F i g. 2 einen Querschnitt durch die in F i g, 1 dargestellte
Anordnung längs der Linie A -A
zeigt. Das aufblasbare Modell l ist
aus Nylon mit Polychloroprenüberzug hergestellt und im aufgeblasenen Zustand dargestellt,
in dem es ungefähr die Form eines Ellipsoids hat. In der Nähe des unteren Endes
ist es mit einem Rand 2 versehen, der mit der Innenwand 3 der Kokille einen dichten
Abschluß bildet. Es ist ferner mit Ventilen 9 versehen, die geöffnet werden können,
wobei das zum Aufblasen verwendete Medium aus dem Modell in die Stampfmasse eindringt.
Das Modell wird durch ein Gestell 4 gehalten, das mit verstellbaren Klammern 5 versehen
ist, mit denen die Stellung des Modells in der Kokille festgelegt wird. In das Modell
ist ein Rohr 6 luftdicht eingesetzt. Das Rohr ist an verschiedenen Stellen' im Modell
durchlöchert und ist am oberen Ende mit einem Einlaßventil 7 versehen, durch das
das Medium in das Modell eingeblasen werden kann. In dem Hohlraum, der durch das
Modell und die Kokillenwand gebildet wird, ist die Ausfütterung 8 dargestellt.
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Beim Verfahren zur Herstellung der Blockform-, ausfütterung wird das
aufblasbare Modell l in die Kokille eingeführt und in der gewünschten Stellung durch
entsprechende Einstellung der Klammern 5 am Gestell 4 aufgehängt. Es wird dann durch
Einführen von Kohlendioxydgas durch das Einlaßventil 7 und das Rohr 6 aufgeblasen,
bis ein Druck von 2,8 kg/cm2 erreicht ist. Dann wird die Ausfütterung zwischen der
Kokillenwand 3 und dem Modell aus einem Gemisch von Silikasand und Wasserglas geformt.
Dieses Gemisch wird durch Öffnen der Ventile 9, wobei Kohlendioxyd aus dem Modell
in die Masse der Ausfütterung dringt, ausgehärtet. Die Ventile treten automatisch
in Tätigkeit, wenn der Druck im Modell höher ist als 2,8 kg/cm2. Nach der Aushärtung
der Ausfütterung wird das Einlaßventil geöffnet, wodurch das Gas aus dem Modell
austritt und das Modell zusammenfällt. Das Modell wird dann aus der Kokille gezogen.