DE441739C - UEberzugmasse fuer die feuerfeste Auskleidung von Giessformen, insbesondere Gruensandformen, fuer Schleuderguss - Google Patents

Description

• Überzugmasse für die feuerfeste Auskleidung von Gießformen, insbesondere Grünsandformen, für Schleuderguß. Die Erfindung bezieht sich auf eine Überzugmasse für Gußformen zum Gießen hohler Körper aus Metall, und zwar für sogenannte Grünsandformen.
• Es ist bereits bekannt, das geschmolzene Metall in eine umlaufende Form zu gießen, die mit feuerfestem Stoff ausgekleidet ist und auf der Innenfläche einen Überzug trägt.
• Die bekannten Überzüge haben den Nachteil, daß sie dem in die Form eintretenden und dieselbe durchfließenden flüssigen Metall nicht genügend Widerstand leisten, so daß der Formsand eingerissen und ausgewaschen wird. Insbesondere ist diese Erscheinung bei Verwendung sogenannter Grünsandformen (unausgelohternasser Sandformen) festzustellen. Die zur Vermeidung dieses Nachteiles bisher bekannten überzugschichten werden, da sie nicht genügend mit der Sandschicht vereinigt sind, von denn durchfließenden Metall aufgenommen und fortgeführt, wodurch nicht nur Gußfehler an der Oberfläche des Gußstückes, sondern auch unzulässige Mengen von Abfall entstehen.
• Zweck der Erfindung ist, unter Vermeidung der genannten Nachteile, Grünsandformen für die Herstellung fehlerloser Gußstücke, insbesondere izn Schleuderguß, brauchbar zu machen. Erfindungsgemäß wird die innere Oberfläche der Grünsandform mit einer Masse ausgekleidet, welche der Form die Feuchtigkeit entzieht, sich bei Abbindung ausdehnt und in die Sandschicht einlagert, so daß ein schalenartiger Überzug entsteht, welcher die Sandschicht gegen die einreißende Wirkung des flüssigen Metalls schützt. Von besonderem Vorteil ist es hierbei, eine solche Überzugmasse zu wählen, die beim Gießen in an sich bekannter Weise durch Überschmelzen in die Gußhaut auf dem Gußstück einen schützenden Überzug ergibt.
• Es wurde festgestellt, daß der Feuchtiä keitsgehalt der Sandmischung bei der Herstellung hochwertigen Gusses eine äußerst wichtige Rolle spielt, da der Sand in zu trockenem Zustande den Nachteil besitzt, daß er nicht genügend Bindekraft zeigt, in sich selbst zusammenzuhalten, und der einreißenden und auswaschenden Wirkung des geschmolzenen Eisens und der Schleuderwirkung der sich drehenden Form zu widerstehen. Ist dagegen der Sand in zu feuchtem Zustande, so entsteht eine zu starke Entwicklung von Dämpfen und Gasen, die der Sand nicht mehr aufnehmen kann, mit dem Ergebnis, daß der Dampf statt aus der Form hinaus, in die Metallmasse eingepreßt wird und blasigen und narbigen Guß verursacht. Es wurde beobachtet, daß bei einem vorbestimmten Feuchtigkeitsgehalt und gewissen Beimischungen der Sand die gewünschte Dichte und die notwendigen Eigenschaften erhält, um einerseits die mechanischen Schwierigkeiten zu vermeiden, welche mit der durchwaschenden Wirkung des flüssigen Metalls verbunden sind, andererseits die nachteiligen Wirkungen der Dampfbildung zu verhindern.
• Zur Herstellung der die gewünschten Eigenschaften aufweisenden Form wird zunächst ein Sandgemisch hergestellt, welches die nachfolgend beschriebene Zusammensetzung besitzt und einen Feuchtigkeitsgehalt von 7 bis i i Prozent des Gemisches des trockenen Sandes aufweist.
• Die Sandschicht besteht vorteilhaft aus einem Gemisch von Kieselsand, Formsand und scharfem Kiessand, welches 7 bis I I Prozent Feuchtigkeit enthält, die, wie vorstehend erwähnt, aus dem Gewicht des trockenen Sandes berechnet sind. Es wurde herausgefunden, daß nachstehendes Gemisch ein vorteilhaftes Ergebnis zeitigt.
• (Grober) Kieselsand So Prozent, (scharfer) Kiessand 35 Prozent. Formsand 15 Pro-; zent.
• Die Untersuchung dieses Sandgemisches hat folgende Bestandteile ergeben.
• Quarz 8o bis 85 Prozent, Ton 5 bis io Prozent, Feldspat 5 bis io Prozent, ungebundenes Wasser 7 bis I_i Prozent.
• Dieses Gemisch zeigte die gewünschte Bindekraft, um die durchwaschende Wirkung auszuhalten und jedem Bestreben zu widerstehen, infolge des raschen Umlaufs der Form durchzubrechen. Gleichzeitig ist bei demselben der Wassergehalt nicht so groß, daß eine Dampf- und Gasbildung stattfindet, die wie bisher schädlich wirken würde.
• Als Überzug über die erfindungsgemäß hergestellte feuerfeste Schicht wird ein Stoff verwendet, der auf die Oberfläche der feuchten Sandschicht in pulverigem Zustande aufgetragen wird und die Eigenschaft besitzt, von der Sandschicht Feuchtigkeit aufzunehmen, rasch eine Schicht zu erzeugen, welche einen zähen, haut- oder schalenartigen und in höchstem Maße feuerfesten Überzug bildet, geringes Wärmeaufnahmevermögen besitzt und eine für das geschmolzene Metall undurchdringliche Formwandung bildet. Es wurde festgestellt, daß ein derartiger Überzug durch den Gebrauch von natürlichem Zement hergestellt werden kann, der ein pulveriges Erzeugnis ist, das durch Rösten eines tonhaltigen Kalksteines bei einer Temperatur, die gerade genügt, das Kohlendioxyd auszutreiben, gewonnen wird.
• Der pulverförmige natürliche Zement kann auf die Fläche der Grünsandform mittels geeigneter Vorrichtungen aufgetragen werden.
• Sobald der Zement aufgetragen ist, beginnt derselbe, aus der Sandschicht Feuchtigkeit aufzunehmen, und erzeugt rasch eine Schicht, welche anstatt eines weichen, pulverigen Überzuges einen haut- oder schalenartigen Überzug bildet, welcher große Widerstandsfähigkeit gegen die einreißende Wirkung des flüssigen Eisens besitzt. Außerordentlich vorteilhafte Eigenschaften des Zementüberzuges gemäß der Erfindung sind die rasche Haut- und Schalenbildung, welche ohne Anwendung von Hitze vor sich geht, und die Tatsache, daß der natürliche Zement gegenüber anderen Überzugstoffen und sogar gegenüber anderen Zementarten, welche sich bei der Schalenbildung zusammenziehen und von der Sandfläche losspringen, sich bei der Überzugbildung ausdehnt, mit dem Ergehnis. daß die Überzugschicht das Bestreben hat, sich zu verdichten und in die eigentliche Sandform einzudringen, so claß dieselbe praktisch ein Bestandteil der Sandschicht ,wird. Die Wirkung hiervon ist, daß. die Sandschicht hohe Widerstandsfähigkeit gegen die einreißende Wirkung des in die Form einfließenden Metalls erhält: Ein anderes vorteilhaftes Merkmal des Zementüberzuges ist dessen neutraler Charakter, so daß zwischen dem Eisenoxyd an der Oberfläche und den Stoffen, aus welchen sich der Überzug zusammensetzt, keine chemische Reaktion eintritt. Dadurch wird die äußerst wünschenswerte Trennung oder Spaltung des Überzuges finit dem Gußstück vom Sand erzielt und ein Gußstück mit einem Zweiehen und beständigen Überzug geschaffen.
• Während in den meisten Fällen der Naturzement in seinem natürlichen Zustande zur Anwendung gelangt, ist es in manchen Fällen wünschenswert, denselben finit einem geringen Prozentsatz, z. B. 5 bis io Prozent, eines fettigen Stoffes, wie Graphit oder Talk, zu vermischen, welcher als ein Schmiermittel bei der Verteilung des Zements auf der Formfläche wirkt.
• In manchen Fällen, und zwar wenn eine verhältnismäßig dicke überzugschicht wünschenswert ist, kann die freie Fläche der Zementschicht mittels einer Sprüh- oder Zerstäubungsvorrichtung mit Feuchtigkeit getränkt werden, so daß die Oberfläche der Zementschicht rasch durch und durch abbindet. Dieses Auftragen von Flüssigkeit auf die innere Fläche der Zementschicht kann zweckmäßig mittels eines Zerstäubers vorgenommen werden, der in der Längsrichtung der Form bewegt werden kann, um Dampf oder eine sonstige Zerstäubungsflüssigkeit auf die Schichtfläche aufzutragen.
• Der auf der Sandschicht erzeugte Überzug besitzt infolge seines zähen haut- oder schalenartigen Charakters auch die Eigenschaft, daß er durch die Hitze des geschmolzenen Metalls schmilzt, wenn dieses sich in der Form verteilt hat. Dieses Zusammenschmelzen des Zements mit dem Metall bewirkt, i daß ein großer Teil des ersteren auf dem vollendeten Gußstück bleibt und so eine schützende Hülle ergibt. Es ist wohl bekannt, daß Zement bei allen Eisenerzeugnissen das Zerfressen hemmt, und es wurde durch Versuch festgestellt, daß der Zementüberzug der Außenfläche des Gußstückes wesentlich zu dessen Widerstandsfähigkeit gegen Zerfressen beiträgt. Es muß auch bemerkt werden, daß infolge der nichtleitenden Eigenschaft des Zementüberzuges der Sandschicht verhindert wird, daß der Sand beim Gießvorgange eine genügend hohe Temperatur annimmt, um mit dem Zement zu verschmelzen, so daß die zementüberzogene Röhre o. dgl. sich leicht vom Sande trennt. Obgleich vorteilhaft das erwähnte feuchte Sandgemisch mit dem Naturzementüberzug angewendet wird, können selbstverständlich auch mit anderen Sandgemischen zufriedenstellende Ergebnisse erzielt werden.
• Es wurde festgestellt, daß die Oberfläche des zementhaltigen Überzuges des Gußstückes sich in einem verhältnismäßig unfesten Zustande befindet und durch starkes Bürsten oder Abreiben entfernt werden kann. Um diese Lage oder Schicht des Überzuges zu fixieren und zu härten, wird das Gußstück einer Härtebehandlung unterworfen, welche darin besteht, daß dasselbe für längere Zeit, z. B. 2 Stunden, in ein Wasserbad gebracht wird. Durch die Behandlung wird der Überzug beständiger -und gehärtet, so daß er praktisch einen Bestandteil des Gußstückes bildet.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Überzugmasse für die feuerfeste Auskleidung von Gießformen, insbesondere Grünsandformen, für Schleuderguß, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse die Eigenschaft hat, der Form die Feuchtigkeit zu entziehen, sich bei Abbindung auszudehnen und sich in die Sandschicht einzulagern, so daß ein schalenartiger Überzug entsteht; welcher die Sandschicht gegen die einreißende Wirkung des flüssigen Metalls schützt.
2. 2. Überzugmasse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sie gleichzeitig während des Gießvorganges in an sich bekannter Weise durch Einschmelzen in die Gußhaut auf dem Gußstück einen schützenden Überzug ergibt.
3. 3. Überzugmasse nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus natürlichem Zement besteht. q..
4. Überzugmasse nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zement mit fettigem Stoff vermengt ist.
5. 5. Überzugmasse nach Anspruch i bis q,, dadurch gekennzeichnet, daß der Zement mit Flüssigkeit durchfeuchtet ist, so daß er rasch abbindet.
6. 6. Verfahren zum Durchfeuchten des Zements nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit durch Zerstäuben aufgetragen wird.
7. 7. Sandform zur Aufnahme der Überzugmasse nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sandschicht einen Feuchtigkeitsgehalt von nicht - weniger als 7 Prozent und nicht mehr als i i Prozent besitzt.