-
"Gießform"
-
Die Erfindung betrifft eine Gießform für flüssige Metalle, bestehend
aus einem Oberteil, vorzugsweise aus einer geformten und verdichteten Sandschicht,
in dem sich eine nach oben weisende, mit einem Rohr ausgekleidete Einfüllöffnung
für das flüssige Metall befindet, wobei das Rohr trichterförmig erweitert sein kann
und gegebenenfalls einen über die Oberfläche der Form hinausragenden zylindrischen
Ansatz aufweist und wobei das Rohr und/oder der zylindrische Ansatz aus Blech gebildet
ist, gemäß Patent ....... (Patentanmeldung P 28 23 998.7).
-
Eine derartige Gießform ermöglicht eine erhebliche Einsparung gegenüber
den vorher bekannten Gießformen, da die vorher verwendeten feuerfesten Leitungsstücke
entfallen und durch die wesentlich billigeren Blech-Leitungsstücke ersetzt werden.
-
Dieser überraschende Erfolg beruht auf der Erkenntnis, daß bei den
Fließvorgängen des flüssigen Metalls in der Gießform eine vorher für notwendig gehaltene
feuerfeste Verkleidung nicht unbedingt erforderlich ist. Obwohl Blech bei der Einwirkung
von flüssigen Metallen schnell schmilzt, kann dennoch der mit den Rohrstücken angestrebte
wirksame Schutz gegen die Erosion der Form erzielt und den Verschmutzungen des Gußstücks
wirksam begegnet werden.
-
Entscheidend für die Anwendbarkeit von Blech-Leitungsstücken gemäß
dem Hauptpatent ist, daß der kritischste Moment für das Entstehen von Verschmutzungen
zum Beginn des Strömungsvorgangs liegt, in dem der Flüssigkeitsstrahl auf die Form
bzw. die rohrförmige Leitung der Form auftrifft und in einer sehr turbulenten Strömung
weiterfließt. Danach füllt sich die Leitung auf, so daß eine im wesentlichen laminare
Strömung entsteht. Diese laminare Strömung hat an den Wänden eine außerordentlich
geringe Geschwindigkeit, so daß die Beanspruchung der Wände sehr gering ist.
-
Daher kann in Kauf genommen werden, daß die Blechverkleidung nach
einer gewissen Zeit schmilzt.
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung sollen Ausführungsformen der in dem
Hauptpatent beschriebenen Gießform angegeben werden,durchdideiXuswirkungen durch
das Auftreffen des Flüssigkeitsstrahls verringert und die Ausbildung einer laminaren
Strömung sichergestellt und beschleunigt werden.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Rohr im
Unterteil der Gießform durch eine in eine Mulde des Unterteils eingesetzte, feuerfeste
Kernanordnung fortgesetzt ist, die unterhalb des Bodens des Leitungsstücks in dem
Unterteil endet, das zu einem dem herzustellenden Gußstück entsprechenden Hohlraum
der Gießform führt.
-
Bei einer derartigen Gießform gelangt das flüssige Metall durch das
Rohr auf den Boden der Mulde, die unterhalb der Kernanordnung liegt. Da die Kernanordnung
unterhalb des Bodens des zu dem Hohlraum führenden Leitungsstücks liegt, muß
das
flüssige Metall unterhalb der Kernanordnung durchfließen und in das Leitungsstück
aufsteigen. Dadurch entsteht sehr schnell ein Metallpegel in der Einfülleitung,
der bereits Beschädigungen durch das auftreffende weitere flüssige Metall verhindert.
Da das Metall in die Zuführung für den Hohlraum wieder aufsteigen muß, füllt sich
die Einfüllöffnung schneller, so daß auch schneller eine laminare Strömung entsteht.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform einer derartigen Gießform ist
zwischen dem unteren Rand der Kernanordnung und dem Boden der Mulde ein Durchlaß
mit etwa der gleichen Querschnittsgröße wie die des zum Hohlraum führenden Leitungsstücks
vorgesehen.
-
Dadurch entsteht eine gleichmäßige Strömung, die nicht durch g rund
Verengungen oder Erweiterungen des Leitungsquerschnitts gestört wird.
-
Die Kernanordnung läßt sich besonders einfach ausgestalten und einfach
in dem Unterteil der Gießform anordnen, wenn die Mulde einen etwa rechteckigen Ouerschnitt
aufweist und die Kernanordnung aus zwei Kernstücken besteht, die einander gegenüberliegend
parallel zu den in Leitungsstücke übergehenden kurzen Seiten der Mulde liegen.
-
Die Kernstücke werden dann etwas länger als die Breite der Mulde
ausgebildet und können in entsprechende Ausnehmungen der Muldenwand eingesetzt werden.
-
Es hat sich gezeigt, daß bei einer derartigen Anordnung der Gießform
die Wandstärke der Blechleitungsstücke bzw. des Ansatzes auf etwa 0,2 mm herabgesetzt
werden kann. Daher
können für Konservendosen verwendete Blechmaterialien
benutzt werden, so daß die mit der Erfindung erzielbare Einsparung noch gesteigert
wird.
-
Der Schutz vor dem Anfangs auftreffenden Metallstrahl und die Ausbildung
der laminaren Strömung werden ebenfalls verbessert durch einen zylindrischen Ansatz
des Rohres mit einem ein zentrisches Loch aufweisenden Boden. Dadurch wird erreicht,
daß der Anfangs auftreffende Strahl durch den Boden gebremst wird, durch das zentrische
Loch im Boden jedoch bereits ein Teil des Strahles in die Einfüllöffnung der Gießform
gelangt. Durch den verdünnten Strahl kann sich die Einfüllöffnung teilweise füllen,
so daß der nach dem Schmelzen des Bodens unverdünnte Flüssigkeitsstrahl auf eine
zumindest teilweise gefüllte Einfüllöffnung trifft und keine starke Beanspruchung
der Offnungswände hervorruft. Die Maßnahme kann insbesondere in Verbindung mit der
beschriebenen Kernanordnung durchgeführt werden.
-
Die Erfindung soll im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
-
Es zeigen: Figur 1 einen lotrechten Schnitt durch eine erfindungsgemäße
Gießform; Figur 2 einen waagerechten Schnitt entlang der Linie II -II der Gießform
nach Figur 1.
-
Die in Figur 1 dargestellte Gießform 1 besteht aus einem Oberteil
2 und einem Unterteil 3. Oberteil 2 und Unterteil 3 weisen
je einen
Rahmen 4,5 auf, die mit geformtem und verdichtetem Sand 6 gefüllt sind.
-
In der Sandfüllung des Oberteils 2 befindet sich eine Einfüllöffnung
7, die an ihrer Oberseite geringfügig trichterförmig erweitert ist.Die Einfüllöffnung
7 ist mit einem Blechzylinder 8 verkleidet, die trichterförmige Erweiterung ist
durch eine Umbördelung des Randes des Blechzylinders 8 realisiert. Auf dem Blechzylinder
8 der Einfüllöffnung 7 sitzt ein zylinderförmiger Ansatz 9, der über den Rand der
Gießform 1 hinausragt. Dieser zylinderförmige Ansatz 9 ist abnehmbar und weist einen
Boden 10 auf, der mit einem zentrischen Loch 11 versehen ist. Der Durchmesser des
zylinderförmigen Ansatzes kann beispielsweise 85 mm, der der Loches 20 mm betragen.
-
Die Gießform 1 weist einen Hohlraum 12 auf, dessen Form der Form des
herzustellenden Gußstücks entspricht. Der Hohlraum 12 wird üblicherweise teilweise
durch die Sandfüllung 6 im oberteil 2 und teilweise durch die Sandfüllung 6 im Unterjteil
3.gebildet. Von der Einfüllöffnung 7 führt ein Leitungsstück 13 zu dem Hohlraum
12. Das Leitungsstück 13 befindet sich im Unterteil 3. Die im Oberteil 2 befindliche
Einfüllöffnung 7 setzt sich im Unterteil durch eine Kernanordnung 14 fort, unter
der sich eine Mulde 15 befindet. Die Unterseite der Kernanordnung 14 liegt unterhalb
des Bodens des Leitungsstücks 13. Zwischen Mulde 15 und Kernanordnung 14 ist ein
Durchlaß vorgesehen, dessen Querschnitt etwa dem Querschnitt des Leitungsstücks
13 entspricht.
-
Die Kernanordnung 14 besteht aus zwei Kernstücken, die im wesentlichen
als Quader ausgebildet sind, jedoch an einer Seite eine der Einfüllöffnung 7 entsprechende
Rundung 16 aufweisen. Die beiden Kernstücke 14 sind etwas länger als
die
kurze Seite der im wesentlichen rechteckigen Mulde 15 ausgebildet und in entsprechenden
Ausnehmungen 17 in den Muldenwänden gelagert.
-
Auch die nicht in das Leitungsstück 13 übergehende kurze Seite geht
in ein Leitungsstück 18 über, das als Sackleitung ausgebildet ist. Dadurch wird
eine bessere Verteilung der Anfangsströmung des flüssigen Metalls erzielt.
-
Die Kernstücke 14 sind beispielsweise aus feuerfestem Karbonat-Gestein
gebildet.
-
Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind weitere Einzelheiten der Gießform
1, wie beispielsweise Steiger- oder Entlüftungsöffnungen nicht dargestellt.