DE2830811C2

DE2830811C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Gießen von Formgußstücken

Info

Publication number: DE2830811C2
Application number: DE19782830811
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Eisen- und Stahlwerk Pleissner 3420 Herzberg De GmbH
Current assignee: Eisen- und Stahlwerk Pleissner 3420 Herzberg De GmbH
Priority date: 1978-07-13
Filing date: 1978-07-13
Publication date: 1982-07-29
Also published as: DE2830811A1

Description

a) An den Ausguß (2) der Pfanne (1) ist ein Rohr (3) luftdicht angeschlossen;

b) diesem Rohr (3) ist der Einguß (6) zugeordnet, der angenähert zylindrisch ausgebildet ist, einen größeren Durchmesser aufweist als das Rohr und sich zumindest bis in die Höhe der tiefsten Stelle des Formhohlraumes (7) lotrecht nach unten erstreckt;

c) der Zulauf (9) ist an den unteren Teil des Eingusses (6) angeschlossen und hier über ein Schmelzplättchen (10) verschlossen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (3) der Pfanne (1) einen Anschluß (4) für die Einleitung eines Schutzgases aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einguß (6) zumindest in seinem Bodenbereich mit feuerfestem Material (8) ausgekleidet ist.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gießen von Formgußstücken, wobei das Metall aus einer Pfanne in den Einguß einer Form und von dort über einen Zulauf in den Formhohlraum fließt, wobei zuerst der Einguß soweit mit Metall gefüllt wird, daß der Badspiegel im Einguß oberhalb des noch geschlossen gehaltenen Zulaufs zum Formhohlraum steht, und daß erst dann der Zulauf freigegeben wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Das vorstehend beschriebene Verfahren läßt sich der US-PS 16 64 452 entnehmen. Bei diesem vorbekannten Verfahren sind die in den Formhohlraum mündenden Zuläufe zu Beginn über je ein Schmelzplättchen geschlossen. Dieser Verschluß soll so lange aufrechterhalten werden, bis das über den Einguß einfließende Material in den Steigern hochsteigt. Das bedeutet aber auch einen entsprechenden Anstieg des Badspiegels im Einguß, so daß die Zuläufe durch Schmelzen der Metallplättchen erst dann freigegeben werden, wenn der Badspiegel im Einguß oberhalb dieser Zuläufe steht Nach Freigabe der Zuläufe fließt das Metall fallend in den Formhohlraum.

Nachteilig bei diesem bekannten Verfahren ist, daß der Einguß sowie der Formhohlraum jeweils im fallenden Verfahren gefüllt werden. Bei diesem offenen Abguß verbindet sich das flüssige Metall im Bereich des

ίο Eingusses mehr oder weniger stark mit der Umgebungsluft, wodurch im Gußteil fehlerhafte Einschlüsse entstehen können. Der fallende Eintritt des Metalls in den Hohlraum führt dort zu Turbulenzen, die ebenfalls die Gefahr eines fehlerhaften Gußstückes erhöhen.

is In der DE-AS 23 25 720 ist eine Form offenbart bei der Schmelze über einen Zulauf in einen Formhohlraum fließt and zwar im fallenden Verfahren. Die Einlauföffnung des Zulaufs ist vor Gießbeginn über eine Aluminiumfolie abgedeckt Auf der Oberfläche der Form ist ein Aufnahmegefäß für die Schmelze abgestellt dessen mit einem Stopfen verschlossener Bodenauslaß sich über der mit der Folie abgedeckten Einlauföffnung befindet Die Aluminiumfolie dient zur Abdichtung der Einlauföffnung während des Durchspülens der Form mit Schutzgas. Nach dem Durchspülen der Form wird der Bodenauslaß des Ausnahmebehälters freigegeben. Die Schmelze schmilzt unmittelbar darauf die Abdeckfolie und fließt durch den Zulauf in den Formhohlrsum.

Bei diesem vorbekannten Verfahren weist die Form keinen üblichen Einguß, sondern lediglich einen Zulauf auf. Gemäß dem Offenbarungsgehalt der Druckschrift ist davon auszugehen, daß das Aufnahmegefäß in üblicher Weise von oben frei fallend mit Schmelze gefüllt wird. Da im übrigen bei diesem vorbekannten Verfahren in der genannten Druckschrift der Einguß im fallenden Strahl ausdrücklich aus vorteilhaft hervorgehoben wird, gelten die vorstehend genannten Nachteile. Ausgehend von dem eingangs erläuterten Verfahren Hegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zu entwickeln, mit denen ein turbulenzarmes Gießen von Gußstücken ohne Luftzutritt ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Einguß weitgehend ohne Luftzutritt im steigenden Verfahren gefüllt wird, wobei das aus der Pfanne fließende Metall in den Einguß unterhalb des genannten Badspiegels eingeleitet wird, und daß das Metall steigend in den Formhohlraum fließt

so Beim steigenden Gießen wird der Kontakt der Schmelze mit der Umgebungsluft geringer, da der Stahlstrahl nicht unter Bildung einzelner Kugeln zerfleddert. Diese einzelnen Kugeln haben beim fallenden Gießen eine wesentliche Erhöhung der aktiven Oberfläche zur Folge, die dann mit den Gasen, insbesondere Sauerstoff und Wasserstoff, reagieren kann. Erfindungsgemäß wird der Stahlstrahl geschlossen und geschützt so nahe wie möglich an das spätere Gußstück herangeführt und erzielt eine ruhige Formfüllung durch das stetige Steigen des Stahlspiegels im Formhohlraum. Damit werden die aktive Oberfläche und die Turbulenz minimiert Die beim fallenden Gießen auftretende Turbulenz und die sich daraus ergebende mechanische Abtragung von Formstoff und/oder Schlichte und damit auch die zu Gußfehlern führenden Einschlüsse werden erfindungsgemäß vermieden.

Ein weiterer Vorteil des neuen Verfahrens besteht darin, daß es zu seiner Durchführung nicht der in der

DE-AS 23 25 720 beschriebenen umständlichen Vorbereitungen bedarf. Es hat sich nämlich in der Praxis gezeigt, daß der steigende Einlauf der Schmelze in den Einguß, eine ausreichende zeitliche Verzögerung bis zur Freigabe des Zulaufs sowie der sich dann anschließende s steigende GuB in den Formhohlraum bereits zu einem turbulenzarmen Gießen unter weitgehendem Ausschluß von Luftzutritt führen.

Zur Verbesserung des neuen Verfahrens kann der Einguß mit Schutzgas gespült werden, was durch die DE-AS 23 25 720 bereits bekanntgeworden ist.

Eine Vorrichtung, bestehend aus einer Pfanne mit einem im Boden angeordneten Ausguß sowie einer Form für das Gußstück, die einen Einguß aufweist, der über einen Zulauf mit dem Formhohlraum verbunden ist, ist dann zur Durchführung des neuen Verfahrens besonders geeignet, wenn sie folgende Merkmale aufweist:

a) An den Ausguß der Pfanne ist ein Rohr luftdicht angeschlossen;

b) diesem Rohr ist der Einguß zugeordnet, der angenähert zylindrisch ausgebildet ist, einen größeren Durchmesser aufweist als das Rohr und sich zumindest bis in die Höhe der tiefsten Stelle des Formhohlraumes lotrecht nach unten erstreckt;

c) der Zulauf ist an den unteren Teil des Eingusses angeschlossen und hier über ein Schmelzplättchen verschlossen.

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Das an den Ausguß der Pfanne angeschlossene Rohr entspricht dem Schattenrohr beim Stranggießverfahren. Die Rohrwandung ist gasdicht ausgebildet und kann einen Anschluß für die Einleitung eines Schutzgases aufweisen. Beim Abguß ragt dieses Rohr zweckmäßig bis dicht über den Boden des zylindrischen Eingusses, so daß das Metall aus der Pfanne weitgehend ohne Berührung mit der Umgebungsluft in den Einguß fließen kann. Wegen des dichten Abstandes des Rohrendes von dem Boden des Eingusses liegt das Rohrende schon nach kurzzeitigem Austritt des Metalls unterhalb des Badspiegels im Einguß, so daß der weitere Metallzulauf unter völligem Luftabschluß erfolgen kann. Erst wenn der Badspiegel im Einguß in einer ausreichenden Höhe über dem Zulauf steht, wird dessen Verbindung zum Einguß geöffnet. Dies kann an sich durch einen von außen zu betätigenden Verschluß, ζ. Β. durch einen Schieberverschluß erfolgen. Zweckmäßig erfolgt die Öffnung aber automatisch und zwar durch Verwendung eines Schmelzplättchens, das 7. B. aus Stahl bestehen kann und nach einigen Sekunden Beaufschlagung durch das flüssige Metall schmilzt. Der Zulauf wird also erst dann freigegeben, wenn der Badspiegel des im Einguß stehenden flüssigen Metalls einen Lufteintritt am unteren Rohrende verhindert

Der Zulauf des Metalls erfolgt turbulenz- und erosionsarm; die Formfüllung erfolgt stetig steigend. Durch die Wahl der Querschnittsrelation zwischen Pfannenausguß und Zulauf über Betätigung einer Stopfenstange kann eine gleichmäßige Steiggeschwindigkeit des Metalls im Formhohlraum erreicht werden und zwar unabhängig vom jeweiligen Querschnitt des Formhohlraumes.

Das DE-GM 1919 636 offenbart eine Vorrichtung zum Schutz eines Gießstrahls aus geschmolzenem Metall gegenüber der Atmosphäre. Die Vorrichtung kann aus einer Pfanne mit einem im Boden angeordneten Ausguß bestehen. Unter diesem Ausguß ist am Boden der Pfanne ein Ejektor luftdicht angeschlossen. Der für einen Ejektor zwingend erforderliche, divergierende untere Teil macht deutlich, daß diese vorbekannte Vorrichtung weder dazu bestimmt noch dazu geeignet ist, in Verbindung mit einer Form gemäß der vorstehend erläuterten Erfindung eingesetzt zu werden. Bezüglich vorstehender Erfindung läßt sich der Gebrauchsmusterschrift lediglich als vorbekannt entnehmen, daß das Rohr der Pfanne einen Anschluß für die Einleitung eines Schutzgases aufweisen kann.

In der Zeichnung ist eine als Beispiel dienende Ausführungsform für eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt:

Die schematische Darstellung zeigt eine Pfanne 1 mit einem luftdicht am Ausguß 2 angeschlossenen Rohr 3, das mit einem Anschluß 4 für die Einleitung eines Schutzgases, z. B. Stickstoff, versehen ist.

Dargestellt ist ferner eine Form 5 mit einem Einguß 6, der angenähert zylindrisch ausgebildet ist und einen größeren Durchmesser aufweist als das Rohr 3. Die Zeichnung läßt erkennen, daß sich der Einguß 6 bis zur tiefsten Stelle des Formhohlraumes 7 erstreckt Dicht über dem mit einer Keramikplatte 8 verkleideten Boden des Eingusses 6 ist ein Zulauf 9 angeschlossen, der die Verbindung zwischen Einguß 6 und Formhohlraum 7 herstellt Die Eintrittsöffnung des Zulaufs 9 ist über ein Schmelzplättchen 10 verschlossen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Gießen von Formgußstücken, wobei das Metall aus einer Pfanne in den Einguß einer Form und von dort über einen Zulauf in den Formhohlraum fließt, wobei zuerst der Einguß soweit mit Metall gefüllt wird, daß der Badspiegel im Einguß oberhalb des noch geschlossen gehaltenen Zulaufs zum Formhohlraum steht, und daß erst dann der Zulauf freigegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Einguß (6) weitgehend ohne Luftzutritt im steigenden Verfahren gefüllt wird, wobei das aus der Pfanne (1) fließende Metall in den Einguß (6) unterhalb des genannten Badspiegels eingeleitet wird, und daß das Metall steigend in den Formhohlraum (7) fließt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einguß (6) mit Schutzgas gespült wird

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einer Pfanne mit einem im Boden angeordneten Ausguß sowie einer Form für das Gußstück, die einen Einguß aufweist, der über einen Zulauf mit dem Formhohlraum verbunden ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: