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Verfahren zur Herstellung von hohlen Gegenständen durch Gießen. Gegenstand
der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Gußstücken, besonders Küchengeschirren
und anderen kleinen dünnwandigen Hohlgegenständen aus Metallen und Metallegierungen,
die, wie z. B. Aluminium und Aluminiumlegierungen, beim Erstarren stark zusammenschrumpfen.
Zweck der Erfindung ist, die schon bekannten Gußverfahren derart zu verbessern,
daß - das Rissigwerden der Gußstücke beim Schrumpfen der Gußmasse in höchst einfacher
und zuverlässiger Weise verhindert wird.
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Die Schwierigkeit, welche man beim Gießen solcher Waren zu überwinden
hat, besteht darin, daß das geschmolzene Metall nach dem Einführen in die metallische
Form sich dadurch, daß es fast plötzlich erstarrt, zusammenzieht, bevor man in der
Lage ist, den gegossenen Gegenstand aus der Form zu entfernen. Dieser Nachteil tritt
in um so stärkerem Maße auf, je mehr die Wandungsstärke des Gußstückes abnimmt,
und hat zur Folge, daß der Gegenstand Risse oder Schlitze an mehreren Stellen, und
hauptsächlich an den der Eingußstelle am nächsten liegenden, aufweist.
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Wenn es sich um Gegenstände mit sehr dünnen Wänden handelt, gelingt
es nicht, diese unangenehmen Folgen des starken Zusammenschrumpfens des Metalles
dadurch zu verhüten, daß man geteilte Gußschalen verwendet, welche selbsttätig das
Herausnehmen der gegossenen Stücke ermöglichen, denn die Abkühlung ist zu rasch,
um praktisch genügende Zeit zur Ausführung des Verfahrens in einfacher Weise ,zu
gestatten.
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Man hat bekanntlich auch versucht, bei der Herstellung solcher Gußstücke
neben einer metallischen Gußschale einen Sandkern zu benutzen, der dem Schrumpfdruck
des plötzlich erstarrenden Aluminiums nachgibt, und zu diesem Zweck wurde vorgeschlagen,
in dem vollen Sandkern eine Anzahl von Hohlräumen anzuordnen, welche ermöglichen
sollen, daß der Sandkern dem während der Abkühlung des Gußstückes entstehendem Druck
nachgibt, indem beim Aneinanderrücken der Kernteile die zwischen diesen gelegenen
Hohlräumen verkleinert werden, während der Kern selbst als Ganzes im wesentlichen
bestehen bleibt.
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Die Erfahrung aber hat gezeigt, daß für kleine Gegenstände mit dünnen
Wänden das eben erwähnte Mittel des vollen Sandkernes mit mehreren Hohlräumen nicht
ausreicht und auch noch zu verschiedenen anderen Übelständen Anlaß geben kann.
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Zunächst ist der Widerstand der zwischen den verschiedenen Hohlräumen
noch bestehenden Teilstücke des Kernes so groß, daß die Bildung von Rissen nicht
vermieden werden kann, sobald die Wandstärke des Gußstückes unter einer gewissen
Grenze liegt.
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Andererseits ist der Widerstand des Kernes gegen das Zusammenschrumpfen
des Metalles nicht gleichmäßig über der ganzen Oberfläche verteilt, so daß das Gußstück
während der Abkühlung nicht gleichmäßig beansprucht wird.
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Dazu kommt noch der Übelstand, daß infolge des unregelmäßigen Nachgebens
des Kernes, welcher stellenweise in Berührung mit dem heißen Metall bleibt, die
Abkühlung nicht regelmäßig vor sich geht, wodurch Gußfehler entstehen.
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Gemäß der Erfindung werden diese Nachteile ohne Ausnahme dadurch vermieden,
daß dem Sandkern die Form einer Haube und dieser eine derart geringe Wandstärke
gegeben wird, daß der Kern dein Druck, der das
flüssige Metall auf
ihn beim Gießen in die Form ausübt, gerade noch widersteht, beim Schrumpfen der
Gußmasse aber gibt der Kern nach und fällt zusammen.
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Dies ist in mehrfacher Hinsicht vorteilhaft. Zunächst ist es immer
möglich; den haubenförmigen Kern mit so geringer Wandstärke herzustellen, daß er
dem Druck des Gußstückes bei dessen Schrumpfen so schnell nachgibt, daß sich Risse
im Gußstück nicht bilden können. Ferner besteht der Vorteil, daß der Widerstand
sich gleichförmig auf die ganze Oberfläche verteilt. Demgemäß sind keine Stellen
vön größerem Widerstand vorhanden, welche Verunstaltungen des Gußstückes verursachen
können. Durch das selbsttätige, restlose Zertrümmern des Kernes, das eine grundsätzliche
Neuerung auf diesem Gebiete der Technik darstellt, wird die innere Oberfläche des
Gußstückes vollkommen bloßgelegt, und da gleichzeitig infolge des Schrumpfens auch
die äußere Oberfläche des Gußstückes sich von der inneren Oberfläche der metallischen
Gußschale restlos entfernt hat, so erfolgt die Abkühlung durchaus gleichförmig auf
beiden Seiten des Gußstückes, ohne jedwede lokale Beanspruchung, was sehr zur Schönheit
und Vollkommenheit des Gusses beiträgt.
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In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel eine gemäß der Erfindung
ausgebildete aGußform dargestellt.
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Abb. z zeigt diese Gußform in senkrechtem, achsialem Schnitt nach
Linie x-x in Abb. 2; Abb. 2 ist eine Draufsicht der Gußform. Der Außenmantel a der
Form, der zweckmäßig aus Gußeisen hergestellt ist, besitzt eine zentrale Eingußöffnung
b und ruht auf einer ebenfalls gußeisernen, ringförmigen Stütze c. In diesen Mantel
a wird ein aus gewöhnlichem Formsand o. dgl. hergestellter Kern d eingeführt, derart,
daß zwischen den Teilen a und d ein Hohlraum verbleibt, der dem herzustellenden
Gußkörper entspricht.
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Der Außenmantel a ist durch einen senkrechten, gemäß der Linie x-x
in Abb. 2 geführten Schnitt in zwei svmmetrische Hälften aufgeteilt, und diese sind
mittels Scharniere, die Bolzen e besitzen, drehbar miteinander verbunden, während
sie auf der anderen Seite zwei Griffe f besitzen, die ermöglichen, die Form -nach
erfolgtem Guß zu öffnen.
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Der Kern d besteht nicht, wie dies gewöhnlich der Fall ist, aus einer
vollen Masse, da ja dann der ohenerwähnte Übelstand, d. h. die Bildung von Rissen
und Schlitzen im Metall, gleich nach dem Eingießen auftreten würde, sondern ist
hohl, und ermöglicht dadurch dem eingegossenen Metall, das ihn umgibt, sich zusammenzuziehen
und sein normales Zusammenschrumpfen auszuführen, ohne daß es dabei durch den Widerstand
des Kernes als dichte, feste Masse gehindert wird. Die Höhlung im Kern d ist derart
zu gestalten, daß dieser beim Erstarren der Gußmasse überall gleichförmig zusammengedrückt
wird.
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Ein solcher hohler Kern, dessen Dicke ungefähr io bis 15 mm, je nach
der Größe des zu gießenden Gegenstandes betragen kann, wird durch das Eingießen
des Metalles nicht, wohl aber bei dem nachfolgenden Zusammenschrumpfen des Metalles
zerstört. Der Kern fällt als formlose Masse durch die Öffnung in der Stütze c nach
unten.
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Das ganze Herstellungsverfahren wickelt sich in der denkbar einfachsten
Weise ab. Nachdem das im geschmolzenen Zustande befindliche Metall durch die Öffnung
b eingegossen worden ist, nimmt es den Raum zwischen dem Mantelstück a und
dem Kern d ein. Ist der Guß erfolgt, wird die Gußschale geöffnet, aus der
das gegossene Stück ohne irgendwelche Schwierigkeiten herausgenommen werden kann.
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Die Herstellung der aus gewöhnlicher Erde bestehenden Kerne kann auch
durch Frauen und Kinder ausgeführt werden, was eine geringere Kostspieligkeit zur
Folge hat, und das Auswechseln der Kerne bietet nicht die geringste Schwierigkeit,
so daß es durch dasselbe Personal bewerkstelligt werden kann.
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Es versteht sich, daß das beschriebene Verfahren nicht nur für die
Herstellung von Gußstücken aus Aluminium und Aluminiumlegierungen Anwendung finden
kann, sondern bei allen Metallen und Metallegierungen, die im Augenblick des Gusses
stark zusammenschrumpfen.