DE1806297A1

DE1806297A1 - Metall-Gussform fuer waagerechten Standguss von Metallgussstuecken

Info

Publication number: DE1806297A1
Application number: DE19681806297
Authority: DE
Inventors: Edwin Walker
Original assignee: JOHN FOWLER DON FOUNDRY Ltd
Current assignee: JOHN FOWLER DON FOUNDRY Ltd
Priority date: 1967-11-09
Filing date: 1968-10-31
Publication date: 1969-06-26
Also published as: FR1592282A; GB1188175A; US3596870A; AT287940B; SE353850B; DE1806297B2

Description

Essen, den 8. Oktober 1968 Ol 481/fr/th)

PAlENTAN WAL Γι

Dr. Andrejewski
Dr.-Ing. Honk i
43 Essen, Kettwiger Str. 36

(Am Hauptbahnhot Uditbuig)
Telefon 258UV

Patentanmeldung der Firma
JOIIN FOWLER (DON FOMDRY) LlMTSTD
Don Foundry, Windsor Street,
Sheffield, 4 / - England -

Metall-Gußform für wagerechten Standguß von Metallgußstücken.

Im Verhältnis zu ihrem Durchmesser relativ lange Gußstücke wie Voll- oder Hohlzylinder oder Büchsen werden normalerweise in senkrecht stehenden Formen gegossen. Wenn zu diesem Zweck jedoch eine Gußform ohne innere Ausfütterung verwendet wird, muß beim Eingießen große Sorgfalt angewendet werden, damit das eingegossene flüssige Metall auf einen am Boden der Gußform angeordneten feuerfesten Stopfen oder dergl. trifft, da bei einem Auftreffen des flüssigen Metalles auf eine andere Stelle der Form diese beschädigt würde, sodaß ein schadhafter Guß die Folge wäre. Da

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außerdem eine beschädigte Form nicht nochmals verwendet werden kann und Metallgußformen äußerst kostspielig sind, muß dies unbedingt vermieden werden. Je größer die Länge des Gußstückes werden soll, um so schwieriger ist es, dafür zu sorgen, daß das flüssige Metall auf den feuerfesten Stopfen und nicht auf die Wandung der Gußform trifft, sodaß es praktisch unmöglich ist, zu garantieren, daß eine Metallgußform vom flüssigen Metall nicht beschädigt wird.

Um diese Nachteile zu umgehen, wurden bereits Versuche durchgeführt, um relativ lange Gußstücke wagerecht zu gießen, wobei jedoch die verwendeten Formen aus feuerfestem Material wie Schamott oder dergl. bestanden und verschiedene Nachteile aufwiesen. Zunächst lassen sich derartige Formen nur einmal-verwenden, da die Form von den festgewordenen Gußstück abgeschlagen werden muß, was außerdem umständlich und zeitaufwendig ist; Zur Abfuhr der beim Gießen entstehenden reichlichen Gasmenge sind ferner viele Luftaustrittslöcher erforderlich. Schließlich ist aber vor allem auch, selbst wenn man die vorstehenden Punkte hinnehmen.würde, die Oberflächengüte eines Gußstückes aus einer Schamotte-Form nicht annähernd so gut wie bei Verwendung einer Metallgüßform.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen und eine wiederverwendbare Metallgußform schaffen, welche für wagerechten Standguß von langen Metallgußstücken verwendbar ist und bequem und schnell vom Gußstück abgenommen werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, eine Metallgußform der vorgenannten Art in der Weise auszubilden, daß sie aus wenigstens einer oberen und wenigstens

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einer unteren, trennbar miteinander sowie mit einem senkrechten Eingußteil mit entsprechendem Einguß verbundenen Formhälfte besteht, deren Hohlraum einen wagerechten Ansatz des senkrechten Eingusses bildet und am dem Einguß gegenüberliegenden Ende durch einen Abschluß verschlossen ist.

Vorzugsweise wird der Abschluß des Gußformhohlraumes an dem dem Einguß gegenüberliegenden linde durch eine trennbar mit den beiden Formhälften verbundene Verschlußplatte % gebildet. Die Höhe des Eingußteiles ist wesentlich geringer als die Länge der Formhälften, sodaß das flüssige Metall in dieses Eingußtell gefahrlos eingegossen werden kann und unbedingt auf den üblichen, am Boden des Eingusses befindlichen feuerfesten Stopfen, nicht jedoch auf die Wandung des Eingußteiles trifft, sodaß die Möglichkeit einer Beschädigung dieses Eingußteiles vermieden wird. Von diesem Eingußteil aus fließt das "Metall in den horizontalen Gußform-Hohlraum, bis dieser angefüllt ist. Während des Gießvorganges entweichende Gase werden einmal durch den Einguß herausgedrückt, während außerdem zweckmäßigerweise nahe am Eingußteil in der oberen Formhälfte ein mit einem luftdurchlässigen Kern ausgefüllter Luftaustritt vorgesehen ™ ist. Dieser Kern besteht zweckmäßigerweise aus öligem Sand, sodaß das Metall nicht in den Luftaustritt eindringen kann. Zweckmäßigerweise besitzen die beiden Formhälften Ansätze und sind mittels über dieselben hinweggreifenden Klammern trennbar miteinander verbunden. Wenn nach erfolgter Erstarrung des Gußteiles die Klammern abgeschlagen werden, lassen sich die oberen Formhälften unschwer vom Gußstück und den darunterliegenden unteren Formhälften anheben. Zur Verbindung der beiden an das Eingußteil anstoßenden Form-

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hälften mit demselben werden zweckmäßigerweise Schraubbolzen verwendet, welche durch miteinander fluchtende Schraubenlöcher in Flanschen an jedem Ende der Formhälften und am Eingußteil hindurchgesteckt werden. Auf gleiche V/eise erfolgt auch die Verbindung der Formhälften mit der den Abschluß der Gußform bildenden Verschlußplatte.

Mittels einer derartigen Form lassen sich Gußstücke in jeder Länge herstellen, wobei lediglich weitere obere und untere Formhälften entsprechend den mit dem Eingußteil verschraubten Formhälften angeflanscht werden, wobei die Verbindung mit den bereits vorhandenen Formhälften wiederum über Schraubbolzen erfolgt, während die übereinanderliegenden Formhälften wieder miteinander verklammert werden. Das äußerste Ende wird dann wiederum mit einer Verschlußplatte verschlossen. Um Gußstücke in einer Länge gießen zu können, welche nicht einem Vielfachen der zur Verfügung stehenden Formhälften entspricht, kann ein Stopfen vorgesehen werden, welcher an der gewünschten Stelle in den Hohlraum des letzten Teiles der Gußform eingesetzt wird und zweckmäßigerweise durch eine Packung gegen die Verschlußplatte abgestützt wird. Um eine derartige zusammengesetzte Form vom fertigen Gußstück abnehmen zu können, werden die Verschlußplatte und das Eingußteil von den Enden der Formhälften abgeschraubt und die einzelnen Klammern zwischen den Formhälften abgeschlagen. Danach lassen sich die noch zusammenhängenden oberen Verschlußhälften als Ganzes abheben, sodaß das Gußstück in den unteren Formhälften frei liegt und aus diesen entnommen werden kann.

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Um ein Ausfließen des flüssigen Metalls an den Anschlußstellen der oberen und unteren Formhälften su verhindern, wird zwe ckraäßige rwe i se an diesen Stellen eine Nut- und Federverbindung vorgesehen, Um die Abnahme der Form vorn fertigen Gußstück zu erleichtern, kann die Form selbstverständlich vor dem Zusammenbau mit einer geeigneten Formfarbe ausgestrichen werden.

Wenn auch in der Beschreibung durchweg von einem wagerechten Standguß die Rede 1st, so ist doch klar, daß damit auch eine etwas zur Verschlußplatte hin geneigte Anordnung der Gußform in einem Wir.kel von etwa. V umfasst wird, um unbedingt sicherzugehen, daß das flüssige Metall zum äußersten Ende der Gußform hinfließt.

Eine genauere Erläuterung der Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles anhand der beiliegenden Zeichnungen; es zeigen:

Figur 1 eine aus drei Abschnitten zusammengesetzte Metallgußform für wagerechten Standguß in perspektivischer Darstellung;

Figur 2 einen senkrechten Längsschnitt durch Figur 1; und

Figur ^ eine Explosivdarstellung des Eingußteiles und des ersten Formabschnittes aus Figur 1.

Die erfindungsgemäße Metall-Gußform für wagerechten Standguß besteht bei der Ausführung nach Figur 1 aus drei oberen Formhälften 1 mit Endflanschen 5 und drei unteren Form-

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half ten 2 mit Endflanschen 4. Die Endflansche j5 und 4 v/eisen . jeweils Durchsangslöcher auf, sodaß die oberen be zw. die unteren Formhälften miteinander verschraubt v/erden können. "Die oberen Formhälften 1 weisen an jeder Seite zwei Ansätze oder Zapfen 5 ^auf> während die unteren Formhälften entsprechende Ansätze oder Zapfen 6 tragen. Klammern 7, welche über diese Zapfen hinweggreifen, halten die beiden Formhälften 1 und 2 zusammen, wobei ein Ansatz 8 an jeder Klammer vorgesehen ist, um die Klammern mit Hammerschlägen über die Ansätze hinwegzutreiben bezw, von ihnen loszuschlagen.

Innerhalb dieser Formhälften 1 und 2 ist ein Gußform-Hohl- ■ raum 9 ausgebildet, und zwar_vje zur Hälfte in der oberen Formhälfte l und der unteren Formhälfte 2, wie dies insbesondere in Fig. 5 dargestellt ist. Wenn bei der Explosivzeichnung nach Flg. 3 auch der komplette Hohlraum ^cjA einen kreisrunden Querschnitt des Gußstückes ergibt, so ist es doch selbstverständlich, daß auch andere Querschnitte ohne weiteres herstellbar sind, aus Figur J5 ist auch deutlich die Längsverbindung der Formhälften zu sehen, welche aus einer Feder 10 und einer entsprechenden Nut 11 besteht und eine einwandfreie Ausrichtung der Formhälften zueinander sicherstellt, Außerdem wird durch diese Hut- und Federverbindung eine einwandfreie Abdichtung der Auflagekanten erreicht, sodaß das flüssige Metall auf keinen Fall, herausfließen kann.

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel besitzen die einzelnen Formhälften eine Länge von 1,^0 m, sodaß durch Aneinandersetzen einer entsprechenden Anzahl von oberen " und unteren Formhälften eine Metallgußform von 1,40 m,

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2,30 m, 5,βΟ m oder sogar länger erzielbar ist. Nach dem Zusammenschrauben einer entsprechenden Anzahl von unteren be zw. oberen Formhälften wird die gesamte obere Hälfte der Form auf die untere Hälfte aufgesetzt, und beide Hälften dann mittels der Klammern ¹J miteinander verklammert. Alsdann wird an das Ende der beiden letzten Formhälften eine Verschlußplatte 12 (Fig. 1) angeschraubt, um den Hohlraum der Gußform 9 an diesem Ende zu verschließen. Das Eingußteil 13 besteht aus zwei Hälften IJA und 1J5B, welche durch Klammern 14, die um Zapfen 15 und 16 der beiden Hälften 13A und 13B herumgreifen, miteinander verklammert werden, während sie mit den Abschlußflanschen J, 4 der beiden übereinander liegenden Formhälften 1 und 2 verschraubt werden. Die beiden Hälften des Eingußteiles 13 besitzen zu diesem Zweck entsprechende Flansche 17. Die beiden miteinander verklammerten Hälften IJA und 13B des Eingußteiles 13 ergeben einen Einguß l8, der über eine Bienenkorböffnung 19 zum Hohlraum 9 der Gußform führt. Dieser Einguß 18 besitzt eine feuerfeste Auskleidung, welche aus zwei feuerfesten Büchsen 20 und 21 besteht, wobei die obere Büchse 20 überlappend auf der unteren Büchse 21 aufgesetzt ist und letztere auf der Oberkante eines feuerfesten Stopfens 22 im Boden des Eingußteiles ruht. Die Verbindungslinien zwishhen den beiden Büchsen 20 und 21 sowie zwischen der Büchse 21 und dem Stopfen 22 werden in üblicher Weise mit Schamottmörtel verstrichen.

In der llähe des Eingußteiles weist die erste obere Formhälfte 1 ein Durchgangsloch 23 auf, in welchem ein feuerfester Stopfen 24 mit einer größeren Anzahl enger paralleler Bohrungen 25 eingesetzt sind, durch welche während des Gußvorganges die Gase entweichen können. Auf diesen Stopfen

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wird ein lediglich in Figur 2 dargestelltes Gewicht 26 aufgesetzt, um zu verhindern, daß der Stopfen aus dem Loch 25 herausgedrückt werden kann, wobei dieses Gewicht 26 geeignete Ösen 27 trägt, mittels diesen es abgehoben werden kann. Eine entsprechende Öffnung 28 in diesem Gewicht lässt die Bohrungen 25 des Stopfens frei.

Wenn dann die einzelnen Formhälften 1 und 2 wie in Figur dargestellt miteinander verschraubt und verklammert sind und die Verschlußplatte 12 sowie das Eingußteil 1J> ebenfalls angesetzt sind, ist die Metall-Gußform fertig zum Guß und kann mittels einer Gießpfanne oder dergl. gefüllt werden. In gewissen Fällen kann es erwünscht sein, den Guß in einer inerten Atmosphäre durchzuführen, wozu der Hohlraum der Gußform mit einem inerten Gas wie Stickstoff gefüllt und der Mund des Eingusses l8 mit einer nicht dargestellten Dichtung kurzzeitig verschlossen wird, welche entweder durch das flüssige Metall beim Eingießen durchbrochen wird oder durch den Boden der Pfanne unmittelbar vor dem Einguß der Metallschmelze.

Da das Eingußteil nicht allzu hoch ist, besteht nur geringe Gefahr einer Beschädigung dieses Eingußteiles oder seiner Auskleidung, und da das flüssige Metall nur allmählich in den Hohlraum 9 hineinfließt, kann auch die eigentliche Gußform nicht beschädigt werden.

Sobald nach einer gewissen Zeit das flüssige Metall erstarrt ist, werden die Klammern 7 abgeschlagen und die Verschlußplatte 12 abgeschraubt. Das* Eingußteil 13 wird dann ebenfalls losgeschraubt und die seine beiden Hälften zusammenhaltenden Klammern 14 abgeschlagen. Daraufhin kann das

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gesamte Oberteil der Form abgehoben und das Gußstück aus der unteren Hälfte entnommen werden, woraufhin lediglich der im Eingußteil sitzende Gußkopf abgesagt zu werden braucht.

In gewissen Fällen kann es erforderlich sein, ein Gußstück in einer Länge zu gießen, welche nicht ein Vielfaches einer jeden Formhälfte ist. Zu diesem Zweck ist, wie Figur 2 zeigt, ein Stopfen 29 vorgesehen, welcher den Hohlraum 9 in dem jeweils gewünschten Abstand vom Eingußteil ver- m

schließt und hinter welchem der Hohlraum mit Formsand oder dergl. angefüllt wird, um zu verhindern, daß durch das einströmende flüssige Metall dieser Stopfen nach hinten fortgedrückt wird.

Die Oberflächengüte der in den vorbeschriebenen Metallforraen gegossenen Gußstücke ist derart einwandfrei, daß sich diese Gußstücke in idealer Weise für die Elektroden eines Elektroschmelz-Veredelungsofens eignen, welche keinerlei weitere Bearbeitung erfordern, um in den Behälter eingesetzt zu werden. Da feiv..er alle Unreinheiten in dem kürzen Metallstück, d.h. also dem Gießkopf, im Eingußteil enthalten sind, ist die nbfallmenge sehr gering. Durch ~M diese Einsparung an Material und an nachträglichen Bearbeitungskosten läßt sich eine bedeutende Senkung der Kosten · bei der Herstellung derartiger Gußstücke, wie beispielsweise der genannten StahleIektroden, erreichen, wobei nicht vergessen werden darf, daß infolge der erfindungsgemäßen Ausbildung der Metallgußforrn eine Beschädigung derselben beim Gießen ausgeschlossen wird und daher eine hochwertige Dauerform zur Verfügung steht.

Ansprüche:

BAD ORJGrNAL 909826/0 93 2

Claims

Ansprüche .

1. Metall-Gußform für wagerechten Standguß von Metallgußstücken, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus wenigstens . . einer oberen (1) und wenigstens einer unteren (2) trennbar miteinander sowie mit einem senkrecht stehenden Eingußteil (13) mit entpsrechendem Einguß (18) verbundenen Formhälfte besteht, deren Hohlraum (9) einen wagerechten Ansatz des senkrechten Eingusses (18) bildet und am dem Einguß gegenüberliegenden Ende duEch einen Abschluß (12) ver-

™ schlossen ist.

2. Metall-Gußform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschluß des Gußform-Hohlraumes (9) an dem dem Einguß (18) gegenüberliegenden Ende durch eine trennbar mit den beiden Formhälften (1, 2) verbundene Verschlußplatte (12) gebildet ist.

3. Metall-Gußform nach Anspruch 1 oder 2,■ dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe des Eingußteiles (Ip, l8) in der oberen Formhälfte (1) ein mit einem luftdurchlässigen Kern (24) ausgefüllter Luftaustritt (23) vorgesehen ist.

4. Metall-Gußform nach einem der Ansprüche 1-3* dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Formhälften (1, 2) Ansätze' (5, β) aufweisen und mittels über dieselben hinweggreifenden Klammern (7) trennbar miteinander verbunden sind.

5. Metall-Gußform nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch "gekennzeichnet, daß die beiden an das Eingußteil (13) an-. stoßenden Formhälften (1, 2) mit dem Eingußteil verschraubt sind.

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■ € -

6. Metall-Gußform nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Veränderung der Länge des Gußform-Ilohlraumes (9) ein in demselben verschiebbarer Stopfen (29) vorgesehen ist.

PAe Dr.Andrejewslei, Dr.Honke,

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