DE2429898C3 - Verfahren zur Herstellung von Gußstücken, vorzugsweise von Gußarmaturen - Google Patents

Description

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 Gußarmaturen der vorerwähnten Art kommt bislang hauptsächlich das Sandgußverfahren zur Anwendung, vor allen Dingen dann, wenn die Gußstücke verhältnismäßig groß und somit das Gußgewicht verhältnismäßig hoch ist.

Aus der Fachliteratur, beispielsweise aus » W Iod awer: Gelenkte Erstarrung von Stahlguß«, 2. Auflage.Gießereiverlag Düsseldorf 1967, S. 33, 34 und 225, sind vielfältige Hinweise auf die Ausbildung entsprechender Sandgußformen zu entnehmen. Diese Hinweise beziehen sich insbesondere auf spezielle Angußsysteme, Steiger und ähnliche gießtechnische Maßnahmen, durch die eine gute und gleichmäßige Füllung der Sandgußformen erreicht werden soll.

Aus «Brunhuber, Ernst: Leichtmetall- und Schwermetallkokillenguß« Fachverlag Schiele & Schön GmbH 1966, S. 59 bis 64 sind Hinweise auf zweckmäßige Ausgestaltungen von Kokillen zu entnehmen, wobei auch hier spezielle Angußsysteme, Steiger usw. für bestimmte Gußstückformen beschrieben sind.

Auch in der Patentliteratur finden sich Hinweise, die von dem Bemühen zeugen, durch geeignete gießtechnische Vorkehrungen bei Sand- oder Kokillenguß schwierige und verwickelte Gußstücke in verbesserter Qualität herstellen zu können.

Als Beispiel sei hierfür die DTPS 9 12 744 angegeben, nach der es bekannt ist, beim Gießen des Gehäuses von Ventilen, Hahnen od. dgl. den Anguß am Ventilsitz anzusetzen, wodurch erreicht wird, daß ein völlig schadloser Ventilsitz erzielt wird.

Die Herstellung von Gußarmaturen der eingangs erwähnten Art im Sandgußverfahren weist den Nachteil auf, daß für jedes Gußteil eine neue Form und neue Kerne angefertigt werden müssen, weiterhin sind die Nacharbeiten am fertigen Gußteil verhältnismäßig aufwendig und allgemein ist bekannt, daß die Maßhal-S tigkeit der im Sandgußverfahren hergestellten Gußstükke zu wünschen übrigläßt.

Es ist deshalb schon versucht worden. Gußstücke der genannten Art im Druckgußverfahren herzustellen; dies scheitert jedoch bei größeren Gußstücken daran, daß

ίο die Kosten für die Druckgußform sehr hoch werden, da eine derartige Druckgußform und die zur Druckerzeugung notwendige Anlage sehr aufwendig und groß sein müssen und deshalb hohe Investitionskosten anfallen.
Es ist auch schon versucht worden, Gußstücke der in

iS Frage 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 etwa 1 kp gelungen.

ίο Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, nach dem es möglich ist, unter Verwendung einer Metallkokille Gußarmaturen, die ein relativ dünnwandiges Mittelteil aufweisen und an ihren beiden Kopfenden jeweils mit einem Flansch

2s versehen sind, dessen Dicke erheblich größer als die Wandstärke des Mittelteiles ist, herzustellen, insbesondere solche Gußarmaturen, deren Gußgewicht über 1 kp liegt.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß an der Metallkokille etwa im mittleren Bereich der Flanschausnehmungen jeweils ein radial in die Flanschausnehmungen geführter Einguß und im Bereich des oberen Scheitelpunktes der etwa vertikal angeordneten Flanschausnehmungen Steiger vorgesehen werden, wobei die Teilung der Metallkokille vertikal verläuft und die Eingüsse außerhalb der Teilung in die Metallkokille eingebracht werden, und daß das Gußmaterial gleichzeitig durch beide Eingüsse in die vorbereitete Metallkokille eingebracht wird, und daß die Eingüsse vor dem öffnen der Metallkokille entfernt werden.

Durch die Maßnahmen, die Eingüsse radial in die Flanschausnehmungen, und zwar außerhalb der Teilung in die Metallkokille einzubringen und den Einguß nach

4S dem Erstarren des Gießmaterials abzubrechen, wird es möglich, Gußarmaturen auch größerer Abmessungen in einwandfreier Qualität in einer Metallkokille herzustellen.
Eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Gußarmatur zeichnet sich durch große Maßhaltigkeit, hohe Festigkeit und sehr saubere Oberflächen aus.

Weiterhin können bei Gußarmaturen, welche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden, an den Stirnflächen der Flansche Dichtungsaufnahmerillen mit angegossen werden, während bei einer im Sandgußverfahren hergestellten Gußarmatur die Stirnflächen der Flansche bearbeitet werden müssen. Ebenso können nach der Erfindung die Flansche mit Durchgangsbohrungen zur Aufnahme von Befestigungsschrauben versehen werden, während bisher diese Durchgangsbohrungen in einem zusätzlichen Arbeitsgang gebohrt werden müssen.
Anhand der Zeichnungen soll der Erfindungsgedanke in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht einer Metallkokille von der Eingußseite her gesehen,

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie H-Il in F i g. 1, F i g. 3 eine Draufsicht auf die Metallkokille, F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in F i g. 3.

Die in den Zeichnungen dargestellte Metallkokille besteht aus den beiden Kokilienhälften 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 to 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 >s 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 F i g. I zu sehen, daß im Bereich der oberen Scheitellinien der Flanschausnehmungen Steiger 13 angebracht sind. Nachdem die Metallkokille t 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 selbstverständlich 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 Gußmatenal verhindert, daß die relativ dickwandigen Flansche 11 und ebenso die verhältnismä-Big 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 Mctallkokille 1 eingeführt werden müßte, was sich als ungünstig erwiesen hat

Die Notwendigkeit, etwa im Erstarrungszeitpunkt des Gußmaterials den Einguß /2 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 I 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 Ii zumindest an einer Seite des Gußstückes Warmrisse und ähnliche Gußfehler auftreten, was dadurch entstanden ist, daß bisher das Gußstück immer »stehend« gegossen wurde, d. h., die beiden Flansche U 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 Gußmaterials beim Hochsteigen durch das dünnwandige Mittelteil der obere Hohlraum nicht schnell und ausreichend genug mit Gußmaterial ausgefüllt wurde.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. 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, dadurch gekennzeichnet, daß an der Metalikokille etwa im mittleren Bereich der Flanschausnehmungen jeweils ein radial in die Flanschausnehmungen geführter Einguß und im Bereich des oberen Scheitelpunktes der etwa vertikal angeordneten Flanschausnehmungen Steiger vorgesehen werden, wobei die Teilung der Metallkokillu vertikal verläuft und die Eingüsse außerhalb der Teilung in die Metallkokille eingebracht werden, und daß das Gußmaterial gleichzeitig durch beide Eingüsse in die vorbereitete Metallkokille eingebracht wird, und daß die Eingüsse vor dem öffnen der Metallkokille entfernt werden.

2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Flanschausnehmung an zwei gegenüberliegenden Seiten Eingüsse vorgesehen werden.