DE1263227B - Einsatz zum Fluessighalten des Metalls im Kopfteil einer Block-Giessform - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

B22d

Deutsche Kl.: 31 b2-7/10

Nummer: 1263 227

Aktenzeichen: L 44876 VI a/31 b2

Anmeldetag: 13. Mai 1963

Auslegetag: 14. März 1968

Die Erfindung bezieht sich auf einen Einsatz zum Flüssighalten des Metalls im Kopfteil einer Block-Gießform mit einem exotherm reagierenden Material in einer Umhüllung aus in der Hitze aufzehrbarem oder zerfallendem Werkstoff und mit Haltemitteln zum Einhängen des Einsatzes in den Kopfteil der Form und zum Verankern des unteren Einsatzendes an der Formwand.

Den Fachleuten der Blockgießerei ist es bekannt, daß das Gießen möglichst einwandfreier Metallblöcke seit langem ein Problem ist, da das Abkühlen und Verfestigen des Metalls in der Form von dem äußeren Umfang des Blockes ausgeht und nach innen fortschreitet, wobei durch das normale Schwinden des Metalls beim Erstarren Lunker, »Pfeifen«, Spalte und ähnliche Fehlerstellen im mittleren Teil des Blockes entstehen. Es ist auch seit langem bekannt, daß durch Flüssighalten des Metalls im obersten Teil der Gießform Gasspalte, Lunker, »Pfeifen« usw. bereits während ihrer Bildung gefüllt werden können, um einen möglichst fehlerfreien Gußblock zu erhalten. So wurden beispielsweise auch Warmhauben zu diesem Zweck auf die Gießformen gesetzt. Derartige Warmhauben haben sich unter besonders günstigen Bedingungen und bei Gießformen normaler Größe oder kleineren Formen als wirksam erwiesen.

Es wurde festgestellt, daß man bei Erhöhung der Isolation einer Gießform durch Einsätze, die in den Kopfteil der Gießform eingesetzt werden können, die Geschwindigkeit des Abkühlens und Erstarrens des Metalls im Kopf der Form verringern kann.

Es sind Einsätze dieser Art mit einer Füllung aus nach Zündung durch die Schmelze exotherm reagierendem Material bekannt, die teilweise im oberen Ende der Gießform gehalten werden, teilweise über den oberen Formrand hinausragen und an der Einsatzunterseite außen nach unten gerichtete, z. B. hakenförmige metallische Ansatzstücke zum Verankern an der Formwand und/oder im Gußstück aufweisen.

Außerdem ist es bekannt, solche oder ähnliche Einsätze am Gießformrand anzuhängen oder anzuklemmen.

Bei den bekannten Einsätzen wird noch nicht mit Sicherheit vermieden, daß sie durch das beim Gießen in der Form aufsteigende Metall schwimmend nach oben getragen werden und die durch die Einsätze entwickelte Wärme in unerwünschtem Maß nach außen abgegeben wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, solche Einsätze derart auszubilden, daß sie durch die aufsteigende Metallschmelze fest in der Form Einsatz zum Flüssighalten des Metalls
im Kopfteil einer Block-Gießform

Anmelder:

Micheal Donald LaBate,

Wampum, Pa. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. Beetz

und Dipl.-Ing. K. Lamprecht, Patentanwälte,

8000 München 22, Steinsdorfstr. 10

Als Erfinder benannt:
Micheal Donald LaBate,
Wampum, Pa. (V. St. A.)

verankert und vollständig von der Schmelze umspült werden können.

Diese Aufgabe wird bei einem Einsatz der eingangs beschriebenen Art im wesentlichen durch mit einem Ende in der Unterseite der Einsatzteile eingebettete Ankerelemente gelöst, deren anderes Ende dicht an der Formwand vom Einsatzteil nach unten ragt und nach Art von Bügeln oder Klammern einen Ankerdurchlaß für das flüssige Metall bildet. Die Ankerelemente sind zweckmäßig nach außen versetzt angebracht.

Es ist so erfindungsgemäß möglich, die durch das exotherm reagierende Material der Einsätze entwickelte Wärme mit gutem Wirkungsgrad derart auszunutzen, daß die Schmelze im oberen Teil der Form so lange flüssig bleibt, bis die durch die Erstarrungsschwindung des Blocks auftretenden Lunker u. dgl. mittels von oben nachfließender Schmelze voll ausgefüllt sind.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht; es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht eines Einsatzes bzw. Einsatzteiles für eine Block-Gießform,
Fig. 2 einen vertikalen Querschnitt längs der Schnittlinie H-II der F i g. 1,

F i g. 3 eine Ansicht von unten auf einen Einsatzteil ähnlich F ig. 1,

Fig. 4 einen senkrechten Längsschnitt durch den oberen Teil einer Block-Gießform, in der erfindungsgemäße Einsätze in Form von Randplatten angeordnet sind, die zusammen den kragenartigen Einsatz im Kopfteil der Form bilden.

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Wenn das geschmolzene Metall in die Gießform M eingegossen wird und diese Gießform bis zu einer Höhe ausfüllt, die den größeren Anteil des Raumes zwischen den Einsatzteilen einschließt, fließt es zunächst um die U-förmig gebogenen Teile der Bügel 14 und erstarrt an den Wänden der Gießform M, wodurch die Einsatzteile in der Form fest verankert werden. Dann erzeugt das heiße Metall bei seiner Berührung mit den Einsatzteilen an dem verzehr-

des flachen Einsatzkörpers in Berührung kommt — io baren Material 10, das die Umhüllung des exother-Temperaturen von mehr als 1700° C liefern. Ein men Materials 11 bildet, so hohe Temperaturen, daß Beispiel eines exothermen Materials, das in der Lage dieses Material verzehrt und das exotherme Material

11 gezündet wird. Sobald diese Zündung eintritt, hält

Wie aus den Figuren der Zeichnung hervorgeht, besteht der Einsatz für eine Block-Gießform aus einem rechteckigen flachen Körper, der eine äußere Umhüllung 10 von in der Hitze aufzehrbarem Material aufweist, die einen verhältnismäßig großen Querschnitt eines exothermen Materials 11 allseitig umschließt (vgl. Fig. 2). Das exotherme Material 11 enthält Stoffe, die nach ihrer Entzündung — z. B. durch geschmolzenes Metall, das mit einer der Seiten

ist, Temperaturen von mehr als 1700° C in der Form zu erzeugen, hat etwa die folgende Zusammensetzung:

FeO 9,50%

Fe₂O₃ 35,30%

SiO₂ 2,48%

MnO 37%

CaO 1,40%

Al 23,48%

Al₂O₃ 14,46%

CuO 1,20%

NaCl 4,75%

MgO 2,06%

Dazu kommt eine weitere Menge der Zusammensetzung, die etwa 5 % der gesamten Masse entspricht, um den Zündverlust auszugleichen.

Das exotherme Material erstreckt sich über die gesamte Länge und Höhe des Einsatzkörpers innerhalb der Umhüllung 10, wie dies durch die gestrichelten Linien in F i g. 3 angedeutet ist.

Ein Beispiel des in der Hitze aufzehrbaren oder zerfallenden Materials, aus dem die äußere Hülle 10 besteht, gibt die folgende Zusammenstellung:

40 Gewichtsteile Sägemehl, 140 Gewichtsteile roher Dolomit, 80 Gewichtsteile Natriumsilikat als Bindemittel.

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An der oberen Kante des Einsatzteiles sind Ösen 13 festgelegt, und in der unteren Kante des Einsatzteiles sind mehrere Ankerelemente in Form von Metallbügeln 14 eingeformt. Die Metallbügel 14 sind nach abwärts hängende U-förmige Schlaufen, die mit ihren Schenkeln und einem Quersteg in das Material der Einsatzteile eingebettet sind. An Stelle der Ösen können auch Augenbolzen und an Stelle der Bügel Haken verwendet werden. Die Einsatzteile selbst sind vorzugsweise in vertikaler Richtung leicht keilartig geformt, so daß ihre oberen Enden im Verhältnis dicker sind als ihre unteren Enden.

Aus der F i g. 4 ist der obere Teil einer Block-Gießform M zu ersehen, über deren Mündungsrand eine Reihe von mit strichpunktierten Linien dargestellten Stangen IS gelegt werden, auf die die Ösen 13 der Einsatzteile aufgezogen sind, so daß die Einsatzteile innerhalb des Kopfteiles der Gießform M unmittelbar an den Seiten der Form hängen. Die Fig. 4 zeigt ferner, daß die keilförmige Ausbildung der Einsatzteile im allgemeinen dem Öffnungswinkel der Seitenwände der Gießform entspricht.

Es ist darauf hinzuweisen, daß die Bügel 14 nicht in der Mitte der Einsatzteile, sondern am äußeren Rand der Unterseite der Teile sitzen, so daß sie sich dicht an den Seitenwänden der Gießform M befinden.

die durch das exotherme Material 11 bei seinem Verbrennen erzeugte Hitze das Metall im oberen Teil der Form innerhalb des Bereiches der Einsatzteile in flüssigem Zustand, während das Metall in dem tiefer liegenden Teil der Gießform sich verfestigt. Es ist leicht einzusehen, daß das im Kopfteil noch relativ ao leicht flüssige Metall nach unten in die sich beim Erstarren innerhalb des Blockes bildenden Spalten usw. weiter eindringen kann, um diese auszufüllen. Bis zur Beendigung der exothermen Reaktion des Materials 11 verstreicht eine genügend große Zeit, während der im oberen Teil der Form flüssiges Metall in genügender Menge zur Verfügung steht, um das Schwinden in dem Blockkörper auszugleichen und Hohlräume auszufüllen, so daß man einen fehlerfreien Gußblock erhält.

Das Material der Einsätze oder Einsatzteile wird dabei vollständig verbraucht; es bildet kein Hindernis für das Herausziehen des Gußblockes aus der Gießform.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Einsatz zum Flüssighalten des Metalls im Kopfteil einer Block-Gießform, mit einem exotherm reagierenden Material in einer Umhüllung aus in der Hitze aufzehrbarem oder zerfallendem Werkstoff und mit Haltemitteln zum Einhängen des Einsatzes in den Kopfteil der Form und zum Verankern des unteren Einsatzendes an der Formwand, gekennzeichnet durch mit einem Ende in der Unterseite der Einsatzteile eingebettete Ankerelemente (14), deren anderes Ende dicht an der Formwand (M) vom Einsatzteil (10) nach unten ragt und nach Art von Bügeln oder Klammern einen Ankerdurchlaß für das flüssige Metall bildet.

2. Einsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerelemente (14) seitlich nach außen versetzt sind.

35 In Betracht gezogene Druckschriften:

Österreichische Patentschrift Nr. 192 551; britische Patentschrift Nr. 884407; USA.-Patentschriften Nr. 2 946 103, 2 490 327; französische Patentschriften Nr. 1292 269, 148, 1275 610;

französische Zusatzpatentschriften Nr. 79 836 zur französischen Patentschrift Nr. 1292 269; 79 061 zur französischen Patentschrift Nr. 1248 643.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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