-
Verfahren zur Herstellung von Gußstücken, vorzugsweise von Gußarmaturen
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Gußstücken,
vorzugsweise von Gußarmaturen, die ein relativ dünnwandiges Mittelteil aufweisen
und an ihren beiden Kopfenden jeweils mit einem Flansch versehen sind, dessen Dicke
erheblich größer als die Wandstärke des Mittelteiles ist, unter Verwendung einer
Metallkokille.
-
Bei der Herstellung von Gußstücken, die ein relativ dünnwandiges Mittelteil
aufweisen und an ihren beiden Kopfenden jeweils mit einem Flansch versehen sind,
dessen Dicke erheblich größer als die Wandstärke des Mittelteiles ist, also beispielsweise
bei Gußarmaturen, kommt bislang hauptsächlich das Sandgußverfahren zur Anwendung,
vor allem dann, wenn die Gußstücke relativ groß und somit das Gußgewicht verhältnismäßig
hoch ist. Die mit dem Sandguß verbundenen Nachteile liegen im wesentlichen darin,
daß für jedes Gußteil eine neue Form und neue Kerne angefertigt werden müssen, daß
die Nachbearbeitung der fertigen Gußteile verhältnismäßig aufwendig ist und daß
die Maßhaltigkeit der im Sandgußverfahren hergestellten Gußstücke sehr zu wünschen
übrig läßt.
-
Es ist rauch schon versucht worden, Gußstücke der genannten Art im
Druckgußverfahren herzustellen, dies scheitert jedoch bei größeren Gußstücken daran,
daß die Kosten für die Druckgußform sehr hoch werden, da eine derartige Druckgußform
und dme zur Druckerzeugung notwendige Anlage sehr aufwendig und groß sein müssen
und deshalb hohe Investitionskosten anfallen.
-
Es ist auch schon versucht worden, Gußstücke der infrage stehenden
Art in einer Metallkokille herzustellen, doch ist dies trotz zahlreicher Versuche
nur mit sehr geringen Erfolgen, und hier insbesondere nur bei Gußstücken von relativ
kleinem Gußgewicht bis ca. 1 kp gelungen.
-
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, das bislang trotz
intensiver Bemühungen der Fachwelt nicht bewältigte Problem der Herstellung von
Gußstücken der eingangs erwähnten Art in einer Metallkokille mit sehr einfachen
Mitteln zufriedenstellend zu lösen.
-
Zu diesem Zwecke wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß an der
Kokille etwa im mittleren Bereich der Flanschausnehmungen jeweils ein Einguß und
im Bereich des oberen Scheitelpunktes der etwa vertikal angeordneten Flanschausnehmungen
Steiger vorgesehen werden und daß Gußmaterial gleichzeitig durch beide Eingüsse
in die vorbereitete Metallkokille eingebracht wird.
-
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile liegen vor allen Dingen darin,
daß durch das gleichzeitige Einbringen des Gußmaterials in beide Flanschausnehmungen
der Metallkokille, was durch die etwa vertikale Anordnung dieser Flanschausnehmungen
ermöglicht ist, Warmrisse und andere Gußfehler, beispielsweise Undichtigkeiten des
fertigen Gußstückes, nicht mehr auftreten, selbst dann nicht, wenn Gußstücke größerer
Abmessung hergestellt werden.
-
Anhand der Zeichnungen soll der Erfindungsgedanke in der nachfolgenden
Beschreibung näher erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1 eine Ansicht einer Metallkokille
von der Eingußseite her gesehen, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II - II in
Fig. 1, Fig. 3 eine Draufsicht auf die Metallkokille, Fig. 4 einen Schnitt nach
der Linie IV - IV in Fig. 3.
-
Die in den Zeichnungen dargestellte Metallkokille 1 besteht aus den
beiden Kokillenhälften 2 und 3 sowie aus den beiden an den Kopfseiten der Metallkokille
1 angebrachten Stirnwänden 4 und 5. An den beiden Stirnwänden 4 und 5 sind Kerne
6 und 7 angebracht, die in einen von der Unterseite der Metallkokille 1 in diese
eingebrachten weiteren Kern 8 hineinragen, wodurch die Hohlräume bei dem herzustellenden
Gußteil gebildet werden. Wie aus den Zeichnungen ersichtlich, besteht das herzustellende
Gußstück aus einem verhältnismäßig dünnwandigen Mittelteil 9, welches an beiden
Seiten verhältnismäßig dickwandige Stutzen 10 und an deren Kopfseiten angebrachte
Flansche 11 aufweist. Diese Flansche 11 sind im Verhältnis zum Mittelteil 9 ebenfalls
relativ dickwandig.
-
Aus Fig. 1, welche die Metallkokille 1 von der Eingußseite her zeigt,
wird ersichtlich, daß durch den Einguß 12 das Gußmaterial etwa im mittleren Bereich
der vertikal angeordneten Flanschausnehmungen in die Metallkokille 1 eingebracht
wird, und außerdem ist in Fig. 1 zu sehen, daß im Bereich der oberen Scheitellinien
der Flanschausnehmungen Steiger 13 angebracht sind. Nachdem die Metallkokille 1
derartig vorbereitet ist, kann das Gußmaterial durch den Einguß 12 eingebracht werden,
wodurch sich naturgemäß zunächst die relativ dickwandigen Flanschausnehmungen und
die Ausnehmungen für die Stutzen 10 auffüllen, während
dann nach
und nach das verhältnismäßig dünnwandige Mittelteil 9 ebenfalls mit Gußmaterial
gefüllt wird. Es sei noch darauf hingewiesen, daß seibstverständlich oberhalb des
Mittelteiles 9 Luftkanäle vorgesehen werden, die eine Blasenbildung im Gußstück
verhindern.
-
Nachdem die Metallkokille 1 völlig mit Gußmaterial gefüllt ist, wird
durch das in den beiden Steigern 13 sowie durch das im Einguß 12 vorhandene und
noch flüssige Gußmaterial verhindert, daß die relativ dickwandigen Flansche 11 und
ebenso die verhältnismäßig dickwandigen Stutzen 10 zu früh erkalten, wodurch sich
Risse und somit Undichtigkeiten im fertigen Gußstück bilden könnten.
-
Durch die vertikale Anordnung der Flanschausnehmungen und durch das
gleichzeitige Einfüllen des Gußmaterials in beide Flanschausnehmungen wird ein sehr
gleichmäßiger Guß erzielt, ebenso wird erreicht, daß das verhältnismäßig dünnwandige
Mittelteil 9 gleichmäßig mit Gußmaterial gefüllt wird.
-
Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, befindet sich der Einguß 12 nicht
in der Trennebene der Metallkokille 12, da in vorteilhafter Weise der Einguß 12
radial in die beiden Flanschausnehmungen eingeführt ist, so daß beim Einbringen
des Gußmaterials ein verhältnismäßig ruhiges Einfließen in die Metallkokille gewährleistet
ist. Durch diese Anordnung des Eingusses 12 außerhalb der Trennebene der Metallkokille
1 wird es notwendig, in dem Zeitpunkt, in dem das Gußmaterial zu erstarren beginnt,
den Einguß 12 abzubrechen, um die beiden Kokillenhälften 2 und 3 zur Herausnahme
des fertigen Gußstückes auseinandernehmen zu können.
-
Grundsätzlich wäre es natürlich denkbar, den Einguß auch in die Trennebene
der Metallkokille 1 zu legen, dies würde aber bedeuten, daß der Einguß 12 entweder
unterhalb oder oberhalb der Kerne 6 und 7 in die Metallkokille 1 eingeführt werden
müßte, was sich als ungünstig erwiesen hat.
-
Die Notwendigkeit, etwa im Erstarrungszeitpunkt des GuB-materials
den Einguß 12 abzubrechen, ist allerdings keineswegs als Nachteil anzusehen, da
in jedem Falle ein Arbeitsvorgang zur Entfernung des Eingusses notwendig ist.
-
Bei sehr großen Gußstücken kann es vorteilhaft sein, wenn zu beiden
Seiten der Metallkokille 1 etwa im mittleren Bereich der Flanschausnehmungen ein
Einguß vorgesehen wird.
-
Durch die vertikale Anordnung der Flanschausnehmungen, was einem "liegenden
Gußstück" gleichkommt, wird der bisher immer vorhandene Nachteil vermieden, daß
im Übergangsbereich zwischen dem dünnwandigen Mittelteil 9 und dem verhältnismäßig
dickwandigen Stutzen 10 mit dem sich daran anschließenden Flansch 11 zumindest an
einer Seite des Gußstückes Warmrisse und ähnliche Gußfeder auftreten, was dadurch
entstanden ist, daß bisher das Gußstück immer "stehend" gegossennwurde, d.h., die
beiden Flansche 11 waren so angeordnet, daß sie eine horizontale Lage einnahmen,
der Einguß befand sich am unten liegenden Flansch, der Steiger war am oben liegenden
Flansch vorgesehen und somit mußte das eingefüllte Gußmaterial durch das relativ
dünnwandige Mittelteil 9 nach oben steigen und den darüberliegenden großen Hohlraum
ausfüllen, was zu sehr fehlerhaften-Gußstücken führte, da durch die Erkaltung des
Gußmateriales beim Hochsteigen durch das dünnwandige Mittelteil der obere Hohlraum
nicht schnell und ausreichend genug mit Gußmaterial aufgefüllt wurde.