DE14002C - Dauer-Formen für Metallgufs - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Die beiden Hauptbestandtheile des neuen Formmaterials sind Thon und Braunkohle. Auch Steinkohle ist verwendbar, aber weniger zu empfehlen.

Ersterer wird vollkommen rein und trocken in feines Mehl verwandelt und für den Gebrauch trocken aufbewahrt.

Die ebenfalls trockene Braunkohle wird ebenso je nach dem speciellen Zweck in ein gröberes oder feineres Mehl verwandelt und ist, je feiner man die Flächen des Gusses zu erzielen wünscht, um so feiner auszusieben. Beide Bestandteile werden trocken möglichst innig gemengt in einem Massenverhältnifs, welches einestheils von der Bindefähigkeit des betreffenden Thones, anderentheils von der Beschaffenheit der herzustellenden Form abhängt.

Festzuhalten ist, dafs durch Erhöhung des Thonzusatzes die Form an Festigkeit gewinnt, durch Verringerung des Kohlenzusatzes ebenso wie durch den Zusatz einer sehr feinen Kohle an Porosität verliert.

Bei einem sehr gut bindenden Thon ergeben gleiche Volumtheile Thon und Kohle ein fast allen Zwecken entsprechendes Product, und kann man zu dem die Form selbst bildenden Material recht feine, im übrigen aber zur Erreichung einer gröfseren Porosität gröbere Kohle verwenden. Jedoch erscheint es zweckmäfsiger, nur ganz feine Kohle zu verwenden, so ein für alle Fälle brauchbares Material herzustellen und die Durchlässigkeit erforderlichen Falles durch Stechen sogenannter Lüften zu erhöhen, wie es auch bei der Sandformerei häufig geschieht.

Ein dritter, indefs nicht absolut notwendiger Bestandtheil ist Chamottmehl, welches zur Erreichung einer gröfseren Härte dient, aber nur in ganz feinem Zustande zugesetzt werden darf, wenn damit nicht die Feinheit der Flächen bezw. die Polir- und Bearbeitungsfähigkeit des Materials überhaupt beeinträchtigt werden soll. Die Höhe des Zusatzes hängt zunächst wieder von der Bindefähigkeit des Thones und dem speciellen Zweck, d. h. davon ab, ob aus dem Material Formen nach Modell oder direct hergestellt werden sollen. Bei einem gut bindenden Thon kann auf 2 Raumtheile Thon und 2 Raumtheile Kohle etwa 1 Raumtheil Chamottmehl zugesetzt werden.

Nach den bisher allerdings noch geringen Erfahrungen erscheint es schon wegen Erreichung einer constanten Schwindung am zweckmäfsigsten, wenn jede Giefserei ein constantes Verhältnifs für die Zusammensetzung ihres Materiales wählt, gleichviel ob Formen nach Modell oder direct daraus hergestellt werden sollen. Ein überlegsamer Former wird sich schon nach wenigen Proben sowohl über das zweckmäfsigste Massenverhältnifs als auch die zweckmäfsigste Korngröfse für Kohle und Chamotte klar sein.

Vorbeschriebenes Gemenge wird mit Wasser zu einem steifen Teig geknetet, zur Anfertigung der Formen in nachbeschriebener Weise verwendet.

Ob ein Zusatz von Wasserglas beim Einkneten des Teiges zweckmäfsig, erscheint nach den in dieser Richtung bisher angestellten Versuchen noch zweifelhaft, dagegen hat ein Bestreichen der Form mit verdünntem Wasserglas, wie unten beschrieben, sich als zweckmäfsig erwiesen.

Die Herstellung der Dauerformen nach Modell ist von den Manipulationen bei der Sandformerei wenig abweichend und wird durch folgende Beschreibungen dem Fachmann wohl vollständig erklärt.

Soll z. B. eine Form zu dem Rad A angefertigt werden, so wird das Modellbrett b der Zeichnungen B¹ und B"¹ mit Papier überdeckt und der Kasten bezw. Rahmen e darauf gestellt. „Hierauf wird die untere Hälfte α des Rades A, das Modell c des halben Eingusses, nachdem beide zuvor zum besseren Haften des Puders leicht mit OeI oder dergleichen überstrichen sind, zuletzt die kegelförmigen Lehren d mittelst der an allen diesen Stücken angebrachten, das Verschieben verhindernden Stifte auf dem Modellbrett befestigt und dann das Ganze gut mit Kohlenstaub überpudert. Danach wird der dazu bestimmte Teig möglichst consistent in den Kasten fest eingeknetet, abgestrichen, mit Papier überdeckt und laut Zeichnung C umgewendet auf das Bodenbrett / gestellt. Man hebt dann das Modellbrett b ab, entfernt die Lehren d, nimmt das Rad- und Eingufsmodell heraus, verputzt etwaige Fehlstellen und läfst die nun fertige halbe Form (Unterkasten oder Untertheil) einige Stunden bezw. nur so lange trocknen, dafs das Modell wieder eingelegt werden kann.

Behufs Anfertigung der anderen Formhälfte (Oberkasten oder Obertheil) werden die Modellhälften α und c des Rades und Eingusses, Zeichnung C, wieder in den Unterkasten eingelegt, dieser mit Papier überdeckt, der Oberkasten e¹ aufgesetzt, die entsprechenden Modellhälften a¹ und c¹ des Rades und Eingusses aufgelegt, das Ganze abgepudert und der Oberkasten e¹ ebenfalls mit Teig fest vollgeknetet und abgestrichen. Darauf hebt man den Oberkasten e¹ ab, legt denselben, nachdem auch die Luftlöcher für die Nabenkerne und event, auch die vorerwähnten Lüften gestochen sind, mit der Rückseite auf ein Bodenbrett, nimmt aus beiden Kastenhälften die Modelle heraus, reparirt etwaige Fehlstellen und läfst beide Kastenhälften langsam an der Luft trocknen.

Eine besondere Aufmerksamkeit ist in allen Fällen den Lehren d, welche also in der einen Formhälfte aus Kegeln, in der anderen aus Trichtern bestehen, zu schenken. Es können diese Lehren auch aus Holz hergestellt und eingesetzt werden.

Sind beide Formhälften genügsam erhärtet, was im allgemeinen der Fall sein wird, sobald dieselben so weit geschwunden, dafs sich die Kästen widerstandslos abziehen lassen, glättet man dieselben überall ab, schneidet etwaige Handhaben ein, verbricht die Aufsenkanten, wodurch auch ein event. Verschmieren beim Gusse erleichtert wird, polirt die mit dem flüssigen Metall in Berührung kommenden Flächen gut und stellt die Formen zu langsamem Trocknen in die Trockenkammer.

Sind die Formen vollständig trocken, so kann man die ,mit dem flüssigen Metall in Berührung kommenden polirten Flächen mit verdünntem Wasserglas bestreichen und wieder trocknen und diese Procedur nach Belieben drei bis vier mal wiederholen. Man erzielt dadurch eine glättere und festere, allerdings aber auch ein wenig dichtere Fläche.

Nachdem die Formen dann wieder vollständig ausgetrocknet sind, werden dieselben, eventuell in der Emaillirmuffel, gebrannt, wobei es aber sehr darauf ankommt, dafs keine Ueberliitzung stattfindet.

Kleine, nach dem Brennen sich noch zeigende Mängel werden je nachdem mit Thon bezw. Thonschlicker oder mit Hülfe des Messers, Stecheisens oder der Feile beseitigt und beide Formhälften gut zusammengepafst.

Soll die Form abgegossen werden, so werden beide Hälften mit Graphit abgepudert, nachdem der Kern eingesetzt ist, mittelst zweier Bretter zusammengeklammert und laut Zeichnung D aufrecht hingestellt.

Nach jedem Abgufs wird die Form sauber ausgebürstet, von neuem gepudert und mit neuem Kern versehen.

Will man besonders saubere Flächen erzielen, so wird die Form angefeuchtet, mit Balkenstaub und Holzkohle gepudert und polirt und dann noch mit Holzkohle oder Graphit lose überpudert und diese Politur so oft erneuert, als es nothwendig erscheint.

Ganz analog dem vorstehenden ist das Verfahren bei der Anfertigung liegend abzugiefsender Formen und eigentlich nur bezüglich der Anbringung des Eingusses abweichend.

Es wird in diesem Falle, Zeichnung E, beim Einformen des Oberkastens für den Vertical-Eingufs die Holzform h eingesetzt und in die hierdurch entstehende Oeffhung demnächst der eigentliche verticale Eingufs laut Zeichnung F vor jedem Abgiefsen mittelst Sand eingeformt.

Sollen Formen ihrer Haltbarkeit wegen mit eisernen Kästen oder Eisen überhaupt armirt werden, so kann dies in entsprechender Weise nach Fertigstellung geschehen, oder es werden diese Kästen mit —j— oder T-förmigen Wänden (siehe Zeichnungen G und H) hergestellt, bei Anfertigung der Formen nach Modell von vornherein dazu verwendet und die durch das stärkere Schwinden des Thones bezw. der Form zwischen Form und Kasten entstandenen Fugen nach dem Brennen mit Gyps vergossen. Direct hergestellte Formen können natürlich nur nach ihrer Fertigstellung armirt werden.

Bei der directenHerstellung derDauer-Formen, also ohne Modell, kann man auf verschiedene Weise verfahren. Die Wahl des Verfahrens wird in der Hauptsache von dem betreffenden

Gegenstand und von der Bearbeitung, welche die betreffenden Formen erfordern, abhängen: ι. Zu einer Form für Falzplatten, Roste und dergleichen z. B. kann man fertig gebrannte Materialstücke verwenden, wobei man den Vortheil hat, nur die Schwindung des Eisens berücksichtigen zu müssen. Ist die Form in das Materialstück eingearbeitet, so werden die mit dem flüssigen Metall in Berührung kommenden Flächen mit mit verdünntem Wasserglase eingeknetetem Thon bezw. Thonschlicker abgeschlichtet, mit Holzkohle gepudert, polirt, wieder vollständig getrocknet und für jeden Gufs abermals lose mit Holzkohle oder Graphit gepudert.

2. Zu complicirten Formen, wie z. B. Hohlgufsformen, wird man schon der leichteren Bearbeitung wegen wohl, nur kammertrockenes Material verwenden, wobei aber natürlich dann sowohl die Schwindung des Formmaterials als auch des Eisens bezw. des betreffenden Metalles zu berücksichtigen ist. Bei dieser Art Formen ist nicht nur den Flächen, welche mit dem flüssigen Metall in Berührung kommen, sondern auch den Theilflächen eine besondere Aufmerksamkeit zu schenken, damit sich die einzelnen Theile der Form glatt und dicht zusammenstellen lassen.

3. Lufttrockenes Material, bei welchem sich Fehlstellen (bei der Bearbeitung ausgebrochene Ecken, Kanten und Lücken) zwar am besten ergänzen bezw. ausflicken lassen, zur directen Herstellung von Dauer-Formen zu benutzen, scheint trotz der leichten Bearbeitung desselben schon deshalb nicht empfehlenswerth, weil man hier auf dreierlei Schwindungen Rücksicht zu nehmen hätte, und die Schwindung zwischen luft- und kammertrockenem Material immer mehr oder weniger variabel bleibt.

4. Formen für decorirte Gegenstände, zu welchen man jetzt das Muttermodell in Thon modellirt, darüber dann eine Gypsform u. s. w.

anfertigt und so zu dem metallenen Arbeitsmodell gelangt, können natürlich als Dauer-Formen in frisch eingeknetetem Material modellirt werden.

Die Herstellung von Dauer-Formen für Hohlgufs mit konischen Wandungen, Zeichnungen J KL, würde mit Hülfe der Drehbank keine Schwierigkeiten bieten, dagegen würde es nothwendig sein, derartige Formen sofort nach dem Gufs umzukippen, um das Bodenstück und den Kern zu entfernen, da anderen Falles infolge des Erstarrens des Eisens einerseits und des Wachsens des Kernes andererseits das Gufsstück zerplatzen müfste. Da sich das Umkippen ohne besondere Vorrichtung aber nur bei Formen bis zu einer gewissen Gröfse ausführen läfst, so erscheint es für gröfsere, vielleicht auch für alle derartigen Formen zweckmäfsiger, Untertheil und Kern, wie bisher, aus Sand anzufertigen und nur für Mantel und Deckstück Dauer-Formen herzustellen. Wird doch schon auf diese Weise an Formerlohn und Formkästen wesentlich erspart.

Noch rathsamer erscheint es, dafs man für bauchigen Hohlgufs, Zeichnung M, Untertheil und Kern wie bisher in Sand formt und nur für Mantel und Deckstück Dauer-Formen anfertigt, denn wenn sich zweifellos auch für den Kern irgend eine zweckmäfsige Theilung, Zeichnung N und O, finden liefse, so wird es bei dieser Art Gufs doch noch schwieriger sein, den Kern so schnell zu beseitigen, wie es das Schwinden des Eisens und das Wachsen des Kernes erfordert.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Die Herstellung von Dauer-Formen für Metallgufs aus einem Gemisch von Thon und Kohle, welches nach Vollendung der Form, und nachdem deren Gufsflächen bezw. mit Wasserglas überstrichen sind, gebrannt wird.

   Hierzu I Blatt Zeichnungen.