DE2951977A1 - Hohlzeug fuer steigendes giessen - Google Patents
Hohlzeug fuer steigendes giessenInfo
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Description
Hohlzeug für steigendes Gießen.
Zur Verbesserung der Qualität von Gußstücken, bei denen eine I Metallschmelze einfach in eine Blockform gegossen wird, wurde die ·
Technik des steigenden Vergießens entwickelt, wobei eine Anzahl ; von Blockformen auf einer Grundplatte aufgestellt werden, welche ■
mehrere Kanäle aufweist, um die einströmende Metallschmelze auf \
die auf der Grundplatte stehenden Blockformen zu verteilen. Zu \
diesem Zweok haben die Kanäle an ihren Außenenden eine sich nach
oben öffnende öffnung, über der jeweils eine Form angeordnet wird,!
oben öffnende öffnung, über der jeweils eine Form angeordnet wird,!
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während die Innenenden der Kanäle an einer im allgemeinen zentralen
Stelle aufeinandertreffen, an der ein Angußtrichter oder Auslauf angeordnet ist. In der Praxis wird im allgemeinen für den
Angußtrichter und zur Auskleidung der Kanäle in der Grundplatte feuerfestes Hohlzeug verwendet. Die Metallschmelze wird dabei
zunächst fallend vergossen und das Hohlzeug bildet den Angußtrichter und die Auskleidung der zu den Formen führenden Kanäle.
Herkömmlioherweise wird der Angußtrichter ein- oder zweiteilig
aus hochwertigen Eisengußteilen mit einer Länge von etwa 1,80 bis 3,60 (6 ft bis 12 ft) hergestellt, welche das feuerfeste
Hohlzeug enthalten, wobei dieses Hohlzeug aus einer Anzahl von feuerfesten Rohrlängen hergestellt ist, welche in geeigneter
Weise fest ineinandergreifen oder sonstwie miteinander verbunden sind. Der Zusammenbau des Angußtrichters oder Angußrohres muß
zwangsläufig in der Gießereihalle durchgeführt werden und erfordert seitens des Personals beträchtliches fachliches Können.
Selbst wenn der Einbau jedoch sehr genau erfolgt, ergeben sich
mehrere Nachteile. So kann irgendein Fehler in einer Verbindung zwischen zwei feuerfesten Rohrlängen einen Durchtritt der Metallschmelze
mit der daraus folgenden Beschädigung des Gußeisenteiles
zur Folge haben, welches anschließend gesäubert und/oder repariert
werden muß, bevor es erneut verwendet werden kann. Dadurch entstehen außerdem Grate an dem erstarrten Metall im Angußtrlchteii
Es beisteht auch die Gefahr, daß feuerfestes Material aus dem Hohlzeug
herausbricht und von der Metallschmelze in die Form mitgerissen wird Und dort im Block Einschlüsse bildet. Die gleiöhen
Nachteile ergeben sich auch bei den Angußkanälen in der Grundplatte, wo wiederum das Einlegen des Hohlzeuges in die aus Hoch-
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leistungsguß bestehende Grundplatte viel Fachwissen erfordert. Selbst wenn das Hohlzeug genau eingesetzt wird, kann der Lauf
der Metallschmelze durch das Ablauf-Kanalsystem zu einem Durchbruch
der Schmelze an den Verbindungsstellen und zu Rißbildungen des Hohlzeuges führen. Dies führt größtenteils zu einem Auslaufen
der Schmelze oder sogar zu einem vollständigen Zusammenbruch des Ablauf-Kanalsystems. So kann die durchgebrochene Schmelze innerhalb
der ganzen Einrichtung erstarren und zu einer entsprechenden Menge an Metallabfällen führen, ferner zu einer Beschädigung der
tragenden Gußteile oder der Grundplatte. Es kann auch zu minderwertigen Blöcken führen. Außerdem kann dadurch beträchtliche Zeit
erforderlich sein, um die Grundplatte zu säubern, bevor weitere Hohlzeugteile darauf angeordnet werden können.
Wenn, wie dies in zunehmendem Maße der Fall ist, der Zusammenbau an Ort und Stelle und das Einsetzen des Hohlzeuges durch unkundige
Arbeitskräfte durchgeführt wird, werden die vorgenannten Schwierigkeiten noch vergrößert, da die Verbindung zwischen aneinander
anstoßenden Hohlzeugteilen undicht sein kann und das Hohlzeug selbst schon während des Auslegens springen oder reißen
kann.
Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, Hohlzeug für ein Gießsystem zum steigenden Vergießen zu schaffen, durch welches
die vorgenannten Nachteile der herkömmlichen Hohlzeuge praktisch ausgeschaltet werden.
Gekennzeichnet ist ein erfindungsgemäßes Hohlzeug für steigendes Gießen im wesentlichen dadurch, daß es aus einem Außenmantel,
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einer darin angeordneten feuerfesten BUohse und einem zwisehen
" Mantel und Büchse angeordneten feuerfesten Isoliermaterial besteht und als vollständige Einheit zur Anlieferung an eine Gießerei vorher zusammengebaut ist.
Durch die Erfindung werden beträchtliche Vorteile erreicht. Dadurch, daß ein Gießsystem vorgesehen wird, bei welchem die einzelnen Teile wie der Angußtrichter und die Angußkanäle vorher
zusammengebaut oder vorgefertigt sind, ergibt sich für den Zusammenbau des ganzen Systems in einer Gießereihalle eine beträchtliche Vereinfachung. Da außerdem jedes Teil eine Büchse oder eine
Auskleidung besitzt, welche fest vom Mantel und dem zwischen beiden angeordneten feuerfesten Isoliermaterial umhüllt ist,
ergibt sich eine beträchtliche Verringerung der Gefahr einer Rifl-
; bildung in der Auskleidung oder Büchse, sodaß die Gefahr von KIn-Schlüssen bei dem fertigen Gußblook stark verringert wird. Selbst
wenn ein Riß entsteht, trifft die diesen Riß durchdringende Metallschmelze auf das feuerfeste Isoliermaterial und wird daran
gehindert, den Mantel zu erreichen. Die Gefahr eines vollständigen
Auslaufens der Metallschmelze wird daher beträchtlich verringert und infolgedessen auch die Ablagerung von Metallschmelze auf der
Grundplatte. Außerdem ergibt sich durch die Vorfertigung des Angußtrichters und der Angußkanäle eine wesentlich höhere Garantie
dafür, daß die Verbindung der einzelnen feuerfesten Teile innerhalb eines jeden Bauteiles sauber durchgeführt ist und ein Durchsickern der Metallschmelze an den Verbindungen während des Guß-
. Vorganges und dadurch die Ausbildung von Graten am Metall, welches
innerhalb des geschlossenen Gußsystems fest wird, verhindert wird.
' Es wäre sogar möglich, vollständig auf die Verwendung einer aus
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hochwertigem Gußeisen bestehenden Grundplatte und einer gußeisernen
Oberplatte zu verzichten, was eine beträchtliche Einsparung an größeren Gußteilen ergeben würde. Die vorgefertigten
und in sich geschlossenen Angußkanäle könnten einfach auf einer in geeigneter Weise vorbereiteten Fläche ausgelegt und mit dem
Verteilerblock am unteren Ende des Eingußtrichters und der Blockform oder den Blockformen verbunden werden.
Beträchtliche weitere Vorteile ergeben sich, wenn der Mantel aus zerstörbarem Material wie beispielsweise formstabilem faserigem
feuerfestem Material oder aus einer relativ dicken Pappröhre mit beispielsweise 1/2" oder 12,7 nun Wandstärke hergestellt wird.
Vorzugsweise wird der aus Papprohr oder dgl. bestehende Mantel mit einem flammwidrigen Material überzogen oder imprägniert und
er kann auch zum kurzzeitigen Schutz vor Spritzern und Strahlung mit einem leichten Abschirmbecher aus Metall, Keramik oder Pasern
überzogen werden, wobei dieser Überzug sich insbesondere über das untere Ende erstrecken sollte. Bei einem auf diese Weise aus
einem zerstörbaren Material hergestellten Mantel wird das Entfernen des Eingußtrichters und der Angußkanäle zur Rückgewinnung
des darin festgewordenen Metalls wesentlich leichter als bei den herkömmlichen Verfahren. Nachdem das Metall erstarrt ist, bringt
die durch die Buchse und das feuerfeste Isoliermaterial zum Mantel hindurchgehende Hitze diesen zum Brennen und das geschlossene
Gießsystem kann dann rund um das Metall im Eingußtrichter und in den Angußkanälen von sich aus zerfallen. Daraus ergibt sich eine
bedeutende Kosteneinsparung bei der Weiterbehandlung gebrachter Eingußtrichter und Angußkanäle, da die bisher übliche Anlage entfallen
kann, in welcher die herkömmlichen schweren Gußeisenmäntel
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einer .Putzstation zugeführt werden müssen, in welcher diese dann
physikalisch entfernt werden müssen.
Ein weiterer großer Vorteil der Verwendung eines Papprohres als
Außenmantel ergibt sich dadurch, daß als Rohstoff hierfür der
Fertigung wieder zugeführtes Abfallpapier verwendet werden kann. Eine direkte Folge davon sind wesentlich geringere Produktionskosten
für das Papprohr und Energieeinsparungen im Produktionsverfahren gegenüber der Herstellung eines herkömmlichen Gußeisenmantels
für einen Eingußtrichter. Selbst wenn es unter ganz speziellen Umständen erforderlich erscheinen sollte, einen Außenmantel
aus Metall zu verwenden, so ist dieser erfindungsgeruäß bedeutend leichter und preiswerter herzustellen als die zurzeit
in Gebrauch befindlichen herkömmlichen Gußeisenmäntel.
Das Isoliermaterial kann aus irgendeinem geeigneten feuerfesten Material wie beispielsweise Sand mit einem Bindemittel bestehen,
wobei dieses Bindemittel ein kurzzeitiges oder dauerwirksames Bindemittel sein kann. So kann der Sand COg-gehärtet sein, durch
Ester oder irgendeinen geeigneten Gießereibinder gebunden werden. Es kann sich auch ein geschäumtes feuerfestes Material anbieten,
wobei sich der Vorteil ergibt, daß ein derartiges Material als flüssige Mischung in den Außenmantel eingegossen werden kann,
wobei diese flüssige Mischung das feuerfeste Material und einen Schaumbildner enthält, wodurch dann selbsttätig das Isoliermaterial
erzeugt wird. Zweckmäßigerweise wird das Isoliermaterial nur an jedem Ende des Hohlzeuges mit demselben verbunden.
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-4T-
Die feuerfeste Büchse kann aus einzelnen Längen vorgebrannter feuerfester Rohre oder je nach der Art des feuerfesten Isoliermaterials
aus einem überzug aus einem geeigneten Anstrich- oder Spritzgemisch auf dem feuerfesten Isoliermaterial bestehen.
Nach einem bevorzugten Merkmal der Erfindung kann wenigstens eines der feuerfesten Teile, welche die Innenbüchse eines vollständigen
EingußZylinders bilden, eine Bohrung mit verengtem
Querschnitt aufweisen, um eine Einengung des Flußes der Metallschmelze durch den Eingußtrichter zu bilden. So kann das Teil
mit einer verengten Bohrung einen oberen Abschnitt mit einer, konischen Bohrung haben, um den Durchmesser der Bohrung allmählich
zu verengen, und einen unteren Abschnitt, ebenfalls mit einer konischen Bohrung, um den verengten Durchmesser der Bohrung
des Mittelteiles allmählich zu vergrößern. Vorzugsweise wird das
Teil mit verengtem Bohrungsdurchmesser aus einem feuerfesten Material hergestellt, welches eine größere Erosionsfestigkeit
als die anderen die Büchse bildenden Teile hat.
Vorzugsweise wird das obere Ende des erfindungsgemäßen Eingußtrichters
direkt an den Auslaß einer Gießpfanne angeschlossen, wodurch der sich aus der Gießpfanne ergießende Strom der Metallschmelze
in den Eingußtrichter vollkommen abgeschirmt ist und die Oxidation der Metallschmelze während des Gießens verringert
werden kann.
Die Erfindung wird nachstehend anhand einiger in den anhängenden Zeichnungen wiedergegebener AusfUhrungsbeispiele im einzelnen
erläutert; es zeigt
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Pig.1 eine Explosivzeichnung eines Teiles eines erfindungsgemäßen Gußkanal sys terns;
Fig.2 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen .
Eingußtrichter;
Fig.3 einen Längsschnitt durch einen Teilabschnitt der
Buchse eines Eingußtrichters; und
Fig.4 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen
Angußkanal.
Das in Fig.1 dargestellte Gußkanalsystem für steigendes Gießen
besitzt einen Eingußtrichter 1, einen Verteilerblook 2, ein Angußkanalteil 3 mit einem Endblook 4 und einem Hohlkegel 5 für
den Anschluß einer nicht dargestellten Blockform, Dargestellt ist nur ein Angußkanalteil, doch sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sechs derartige Angußkanäle vorgesehen, welche
an die Ausflußlöcher 6 des Verteilerblockes 4 angeschlossen werden.
Wie Fig.2 zeigt, ist der Eingußtrichter 1 eine vorgefertigte
komplette Einheit, welche aus einem Außenmantel 7, einer Innenbuchse 8 und zwischen Mantel und Buchse angeordnetem feuerfestem
Isoliermaterial 9 besteht. Der Mantel 7 ist eine dicke Pappröhre
mit beispielsweise 1/2" oder 12,7 mm Wandstärke und die Innenbuchse 8 ist aus einer Anzahl feuerfester Hohlzeugteile 10 mit
Muffenverbindungen hergestellt, wobei das oberste Teil einen Trichter 11 bildet, in welchen die Metallschmelze eingegossen
werden kann. Zum Zusammensetzen werden die Hohlzeugteile 10
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zuerst senkrecht aufeinander vorzugsweise auf einen senkrecht stehenden Stützpfahl aufgesetzt, wobei naturgemäß sorgfältig
vorgegangen werden muß, um einen genauen Eingriff der Muffenverbindungen zwischen den aufeinanderstehenden Teilen 10 zu
erreichen. Alsdann wird der Pappmantel 7 oder die Pappröhre über die aufeinanderstehenden Teile 10 geschoben und schließlich das
Trichterteil 11 aufgesetzt. In den Spalt zwischen dem oberen Ende des Mantels und dem oberen Ende der Buchse wird ein geeignetes
feuerfestes Material gegossen, um den Ringspalt zwischen der Buchse und dem Mantel zu füllen. Das feuerfeste Material kann
durch irgendeine herkömmliche Gießereitechnik wie beispielsweise COp»Härtung gehärtet werden oder auch durch Ester oder andere
Gießereibinder gebunden werden. Es kann sich auch um ein verschBumbares
feuerfestes Material handeln, ein Material also, welches besonders vorteilhaft verwendet werden kann, da der Ringspalt
auf diese Weise besonders leicht mit dem feuerfesten Material aus Schaumbildner und Härtemittel angefüllt werden kann.
Sobald die feuerfeste Isolierung 9 ausgehärtet ist, kann man das ganze Teil vom Stützpfahl abnehmen und es steht zur Weiterleitung
an eine Gießerei oder in die Gießereihalle bereit.
Das Gleiohe gilt für die wagerechten Angußkanäle 3* von denen
einer in Fig.4 im Schnitt dargestellt ist. Auch hier besteht die Innenbuohse aus einer Anzahl von Hohlzeugteilen 12, die untereinander
durch Nut und Feder verbunden sind. Auch hier wieder können die einzelnen Teile 12 senkrecht aufeinandergesetzt werden,
wobei von einem Verbinderblock 1} ausgegangen wird und auch hier
sorgfältig vorgegangen werden muß, um den einwandfreien Sitz der Muffenverbindungen zu gewährleisten. Alsdann wird ein aus Pappe
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bestehender Außenmantel 14 auf die Hohlzeugteile 12 aufgeschoben und anschließend ein geeignetes feuerfestes Material in den Ringspalt zwischen den Teilen 12 und 12 und dem Pappmantel 14 gegossen.
Wie bei dem Eingußtrichter kann dieses feuerfeste Isoliermaterial nach irgendeinem geeigneten Gießereiverfahren gehärtet
werden und es kann auch hier wieder ein verschäumbares feuerfestes Material verwendet werden.
Auf die vorbesohriebene Weise läßt sich erfindungsgemäß ein extrem
leichtes« robustes und bequem transportierbares Hohlzeug wie Eingußtrichter
und Angußkanäle herstellen, wobei die Vorfertigung garantiert, daß die feuerfesten Einzelteile einwandfrei zusammengesetzt und miteinander verbunden sind und von dem feuerfesten
Isoliermaterial umhüllt sind. In der Gießereihalle können diese vorgefertigten Einheiten dann sehr leicht entweder auf einer
entsprechend vorbereiteten Fläche oder in die Kanäle einer herkömmlichen Gußeisenplatte eingesetzt und mit dem Verteilerblock 4
verbunden werden.
Nach dem Gießvorgang wird infolge des Wärmedurchganges durch die feuerfeste Buchse und das feuerfeste Isoliermaterial nach einer
gewissen Zeit eine derartige Erhitzung der den Mantel bildenden Pappröhre erzielt, daß diese in Brand gerät, wobei diese Zeitspanne
Jedoch beträchtlich länger ist als die zur Erstarrung der
Metallschmelze im Eingußtrichter und in den Angußkanälen benötigte
Zeitspanne. Dadurch wird die Trennung des Eingußtrichters und der Angußkanäle von dem erstarrten Metall sehr erleichtert, da
keine schweren Gußeisenteile verwendet Werden, welche zunächst abkühlen müssen und dann von dem in ihnen erstarrten Metall
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befreit werden müssen. Da die feuerfeste Innenbüchse außerdem sauber und genau zusammengesetzt wurde, wird ein Durchfluß der
Metallschmelze an den Verbindungsstellen praktisch ausgeschaltet, wobei sich durch die Umhüllung der Büchse mit feuerfestem Isoliermaterial
deutliche Wirkungen in der Verminderung einer Rißbildung
in der Oberfläche ergeben, da Rißbildungen während des erfindungsgemäßen Einbaues vollständig ausgeschaltet sind. Selbst wenn unter
extremen Umständen in der Büchse ein Riß auftreten sollte oder an einer Verbindungsstelle tatsächlich die Schmelze durchsickern
sollte, so erstarrt diese durchgedrungene Metallschmelze, sobald
sie das feuerfeste Isoliermaterial erreicht, wodurch die Möglichkeit eines durchgehenden Risses praktisch ausgeschaltet wird.
Infolgedessen läßt sich aus dem Eingußtrichter und den Angußkanälen
ein sauberer Körper aus erstarrtem Metall entfernen.
Wie Fig.3 zeigt, kann wenigstens eines der die Büchse des Eingußtrichters bildenden Teile 10 durch ein Teil 15 ersetzt werden,
dessen Durchgangsbohrung im Vergleich zu den Bohrungen der anderen
Teile 10 verengt ist. Auf diese Weise kann ein Einschnürungsblock vorgesehen werden, dessen Bohrung in etwa der Form einer Venturi-Düse
entspricht, sodaß ein glatter Übergang von den Bohrungsdurchmessern beiderseits dieses Einschnürungsblockes zu dem verengten Durchmesser der Bohrung dieses Blockes erreicht wird. Dadurch,
daß ein derartiges Teil vorgesehen wird, wird eine Einschnürung des Metallschmelze-Flusses von einer Gießpfanne durch
den Eingußtrichter erreicht und infolgedessen der Fluß der Metallschmelze in das Gießsystem gesteuert, sodaß einwandfreie Gußblöcke herstellbar sind.
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L e e r s e i t e
Claims (1)
- Patentansprüche:1. Hohlzeug fUr steigendes Gießen, dadurch gekenn zeichnet, daß es aus einem Außenmantel (7), einer darin angeordneten feuerfesten Büchse (10) und einem zwischen Mantel und Büchse angeordneten feuerfesten Isoliermaterial (9) besteht und als vollständige Einheit zur Anlieferung an eine Gießerei vorher zusammengebaut ist.2. Hohlzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (7) aus einem zerstörbaren Material hergestellt ist.3. Hohlzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (7) aus formstabilem feuerfestem Material hergestollt ist.4. Hohlzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (7) aus einem Papprohr hergestellt ist.5. Hohlzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (7) mit einem flammwidrigen Material überzogen oder imprägniert ist.6. Hohlzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (7) mit zum kurzzeitigen Schutz vor Spritzern und Strahlung mit einem leichten Absohirmbecher aus Metall, Keramik oder Pasern überzogen ist.030029/0688295197?Andrejewski, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen7. Hohlzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliermaterial aus einem geeigneten feuerfesten Material besteht.8. Hohlzeug nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Material ein Bindemittel enthält.9. Hohlzeug naoh Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Material COg-gehärtet ist.10. Hohlzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Material duroh Ester gebunden ist.11. Hohlzeug naoh Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Material durch einen Gießereibinder gebunden ist.12. Hohlzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliermaterial aus einem geschäumten feuerfesten Material besteht. {15. Hohlzeug nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliermaterial nur an jedem Ende des Hohlzeuges festgeklebt ist.14. Hohlzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die feuerfeste Büchse aus vorgebrannten feuerfesten Rohrlängen besteht.030029/0688Andrejewsld, Honke & Partner, Patetnwälte in Essen■ΐ15· Hohlzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die feuerfeste Büchse aus einem Überzug eines geeigneten feuerfesten Anstrich- oder Spritzgemisches auf dem feuerfesten Isolierstoff besteht.16. Hohlzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 15« dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der feuerfesten Bauteile, welche die Innenbüchse eines vollständigen Gießtrichters bilden, eine Bohrung mit reduziertem Querschnitt aufweist, wodurch der Fluß der Metallschmelze durch den Gießtrichter einengbar ist.17* Hohlzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Eingußtrichter ist und direkt an den Ausguß einer Gießpfanne anschließbar ist, wodurch der Strom der Metallschmelze aus der Gießpfanne in den Eingußtrichter vollständig abschirmbar ist und die Oxidation der Metallschmelze während dee Gießvorganges verringerbar ist.030029/0688
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