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Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von metallenen Gußblöcken
und ähnlichen Gußstücken Steigöffnung größer ist als die senkrechte Querschnittsfläche
der Öffnung des Kanalsteines.
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Demgegenüber kennzeichnet sich das Verfahren gemäß vorliegender Erfindung
dadurch, daß- der in die Blockform eintretende Gußstrahl unmittelbar auf eine in
der Bahn des Strahles auf dem Boden der Form angeordnete Metallmatratze gerichtet
wird.
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Die Erfindung betrifft auch eine zur Ausführung des Verfahrens geeignete
Metallmatratze, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie aus einem oder- mehreren,
gleich oder verschieden breiten,. ineinandergerollten, aufrecht stehenden Netzbändern
besteht.
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Die so erhaltene Walze, Prisma o.-dgl. bewirkt, daß jedes aufspritzende
Metallteilchen infolge der sich ihm aufeinanderfolgend bietenden entsprechenden
Widerstände aufgehalten wird, bis die Höhe des Bades genügt, um jedes Verspritzen
zu verhindern. , In den bloß beispielshalber beiliegenden Zeichnungen stellen dar:
Fig. i im lotrechten, diametralen Schnitt eine Blockgußform, auf deren Boden eine
Matratze nach der Erfindung aufgebracht ist, Fig. a den dazugehörigen Grundriß,
Fig.3 schaubildlich das Aussehen eines Blockes, der in einer Gußform quadratischen
Querschnitts gegossen wurde, wobei der Guß abgebrochen wurde, sobald die Matratze
bedeckt war, und Die Erfindung betrifft. ein Verfahren und Vorrichtungen zum Herstellen
von metallenen Gußblöcken und Gußstücken mittels fallenden oder steigenden Gusses
unter Vermeidung des Verspritzens.
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Bekanntlich werden durch jeden direkten, lotrechten oder geneigten,
abwärts oder aufwärts gerichteten Strahl bei seinem Auftreffen auf eine Wand, z.
B. auf den Boden des zur Aufnahme des geschmolzenen. Metalls bestimmten Behälters
(Blockgußformen usw.), das Gußmetail verspritzt, wodurch entlang der lotrechten
Flächen des Gußstücks Tropfen und Stiele sich bilden, die infolge der durch sie
im Gußstück innen und außen erzeugten Mängel die einwandfreie Beschaffenheit desselben
ernstlich beeinträchtigen.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, einen hohen Drahtzylinder in
der Gußform aufzuhängen. Jedoch muß dieser Zylinder einerseits leicht schmelzbar
sein, also aus verhältnismäßig dünnem Draht bestehen, und andererseits genügend
widerstandsfähig sein, um vom Gußstrahl nicht zerrissen zu werden.
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Gemäß einem anderen Verfahren wird ein Rohr aus einem leicht schmelzbaren
Metall benutzt, das in die Gußform tief eintaucht und zum Eingießen von Metall dient.
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Schließlich ist es auch bekannt, Kanalsteine mit schlitzförmiger Austrittsöffnung
zum Gießen von Blöcken zu benutzen, in denen die waagerechte Querschnittsfläche
der
Fig.4 in ähnlicher Ansicht einen nach einem der bisher üblichen
Gußverfahren hergestellten Block, wobei gleichfalls der Guß zeitgerecht abgebrochen
wurde.
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Wie in Fig. i und a gezeigt, besteht die Erfindung darin, daß der
Guß möglichst in X-X-Achse der Blockgußform i o. dgl. erfolgt, nachdem auf deren
Boden a eine Walze 3 oder ein Prisma angeordnet wurde, die bzw. das durch in Kreis-
oder V ieleckform erfolgende Einrollung eines Gewebes oder Netzwerks aus Metall
gebildet ist.
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-Die Matratze 3 soll vor allem als Haupteigenschaft eine lotrechte
Symmetrieachse besitzen. Desgleichen muß die Matratze 3 derart angeordnet sein,
daß ihre X-X-Achse mit - der Achse des Strahles zusammenfällt, damit ein gleicher
Widerstand den Verspritzungen in allen ihren Richtungen geboten= wird.
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Natürlich müssen diese Widerstände entsprechend groß sein; sie hängen
von der Art des Banddrahtes, von seinem Querschnitt, von der Maschengröße, von der
Breite bzw. Höhe p (Fig. i) der Walze oder Matratze 3, von der Bandlänge, d. h.
vom Walzendurchmesser, wenn beispielsweise die Windungen kreisförmig sind, und von
dem so erhaltenen -Matratzengewicht ab.
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Überdies hängen die Widerstände von der Art des geschmolzenen Metalls,
von der Gießtemperatur, von dem Flüssigkeitsgrad und der Tropfengröße, der Absturzhöhe
und der Stärke des Strahles ab.
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Auf diese Weise erhält man eine Matratze, die dem Aufprall des Strahles
zu widerstehen vermag, ein genügend großes Filtrierungsv ermögen besitzt und die
Wirkung eine bestimmte Zeit lang ausüben kann.
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Der Draht des Gewebes oder Netzes kann aus dem gleichen Metall wie
das geschmolzene Metall oder aus einem anderen Metall bestehen, wenn letzteres die
innere Beschaffenheit des gegossenen Metalls nicht nachteilig beeinflußt. Da es
oft notwendig ist, daß die Matratze bzw. Einlage in der Gußmasse verschwindet, so
muß in jedem Falle Vorsorge getroffen werden, daß der Schmelzpunkt der Matratze
stets niedriger ist als die Gießtemperatur des geschmolzenen Metalls, der eine vorherrschende
Rolle zukommt. Erforderlichenfalls kann vor dem Guß die Matratze vorgewärmt werden,
um gegebenenfalls den Unterschied zwischen der Matratzentemperatur und jener des
Bades zu verringern; diese Vorwärmung hat außerdem den Vorteil, daß die Matratze
gleichzeitig gereinigt wird.
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Die umeinandergewundenen Lagen des bzw. der Metallbänder oder Netze
bil-detr gleichsam eine Reihe von ineinandergesteckten Zylindern. Da es erforderlich
ist, daß der Strahl von der Matratze aufgenommen wird, wobei der Flüssigkeitsgrad
und die Größe der verspritzten Tropfen von Einfluß sind, muß verhütet werden, daß
die Spritzer bei Berührung mit der neuen Oberfläche abermals emporgeschleudert werden,
was dazu führt, daß man einesteils möglichst einenDraht verwendet, der im Querschnitt
nicht zu dick ist, so daß den Spritzern keine ebenen Flächen geboten werden, die
Matratze nicht zu schwer und ihr Einschmelzen nicht behindert wird, und andernteils
die Windungen nicht zu sehr zusammendrängen. Die Erfahrung hat gelehrt, daß normales
Aufwickeln von selbst die zu einer einwandfreien Aufnahme des Strahles günstigen
vollen und leeren Stellen schafft.
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Nach Durchdringen der Matratze in der beabsichtigten Weise spritzt
der Strahl auf dem Behälterboden empor. Die Maschen haben aber die Aufgabe, alle
Verspritzungen hintanzuhalten, so daß es einleuchtet, daß, je kleiner die Maschen
in einem bestimmten Raum sind, desto mehr Widerstandselemente sie auf allen Seiten
bieten.
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Die Höhe p der Matratze ist grundsätzlich an allen Stellen die gleiche
und steht in enger Beziehung zur Maschenweite. Kleinere Maschen bedingen eine verhältnismäßig
kleinere Höhe p. In jedem Falle kommt eine Mindesthöhe in Betracht, während eine
Grenze nach oben nicht bzw. praktisch nicht gegeben ist.
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Die Bandlänge bestimmt die Größe der Matratze hinsichtlich der Außenmaße
(z. B. den Durchmesser, wenn die Matratze eine Walze ist). je kleiner die Maschen
sind, desto kleiner kann der Durchmesser sein. Indessen empfiehlt es sich, den Durchmesser
hinreichend groß zu wählen, so daß auch ein nicht zentrisch vergossener Strahl von
der Matratze aufgenommen wird.
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Es ist stets vorteilhaft, zwischen der Matratze und den Behälterwänden
einen gewissen freien Raum zu belassen, damit die rasche Erstarrung des gegossenen
Metalls an den Wänden nicht einen Teil der Matratze aufnimmt und so daran hindert,
durch Schmelzen vollkommen zu verschwinden.
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Die Vorzüge des Verfahrens und der beschriebenen Vorrichtung ergeb--n
sich besonders deutlich aus nachstehendem Doppelversuch.
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Es wurde ein Stahlblock mit einem direkten, von oben nach unten gerichteten
Strahl durch einen Pfannenauslaß von 35 mm Durchmesser gegossen, wobei die betreffenden
Abmessungen folgende waren: Höhe des Bades in .der Gießpfanne ungefähr 1,2 m,
Absturzhöhe
unter der Gießpfanne 2.6 m, Ouerschnitt der Blockgußform im oberen Teil -derselben
o,5 X o,5 m, Querschnitt der Blockgußform im unteren Teil derselben 0,57
X 0,57 m, Höhe der Blockgußform 1,95 m.
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Diese Abmessungen entsprechen einer Gußform für Blöcke von 3 bis 3,5
Tonnen. Gießtemperatur 1620 °, Gießgeschwindigkeit -35 kg in der Sekunde,
Versuchsdauer einige Sekunden.
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Der erste Versuch wurde ohne Zwischenlegen einer Matratze zwischen
Strahl und Boden der Gußform unternommen. Unter diesen Bedingungen wurde ein Gußblöck
nach Fig. q. erzielt mit Angüssen 5, die der Höhe nach von 5o bis 25 cm schwankten.
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Beim zweiten Versuch wurde auf den Boden der Blockgußform eine Matratze
3 aufgelegt. Dieselbe wies folgende Kennzeichen auf Draht aus Weichstahl; Vermaschung
durch einfache Verwindung.
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Drahtdurchmesser 1,5 mm, Maschenweite 30 mm, -Bandlänge 25
m, entsprechend einem Durchmesser von 40 cm der Walze, Band- bzw. Walzenhöhe 1 S
cm, Gewicht der Matratze 4,7 kg.
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Unter diesen Bedingungen ergab sich ein Gußblock nach Fig. 3. Wie
ersichtlich, entfallen alle Angüsse vollständig; der leicht vorstehende Rand 6 ist
einfach durch die auf das geschmolzene Metall einwirkende Kapillarität der Wandungen
der Gußform bedingt.
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Im Bereich des Verfahrens liegt es auch, einem anderen Gedankengang
folgend, volle, aber durchbrochene, übereinander- oder ineinandergerollte Bleche
bzw. Blechstreifen zu verwenden, bei denen gleichfalls als veränderliche Faktoren
die Art der Bleche, ihre Abmessungen, auch die der Bohrungen, zu berücksichtigen
sind.
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In gewissen Fällen kann die Vereinigung gelochter Bleche. und metallener
Gewebe ausgezeichnete Ergebnisse liefern. jedoch ist das Aufnahmevermögen einer
lletallnetzwalze größer, die Matratze wirkt schwammartig und bewahrt der Badoberfläche
einen durchaus ebenen Spiegel, bis sie, von allen Seiten und in gleicher Weise von
der Flüssigkeit angegriffen, spurlos verschwindet.
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Schließlich ist zu bemerken, daß jeder lotrechte Strahl auch von unten
nach oben-gerichtet sein kann. In diesem Falle, steigender Guß, werden durch das
erste Emporschleudern in der Gußform ebenfalls Verspritzungen erzeugt. Auch diese
können nach dem beschriebenen Verfahren mit Hilfe einer Matratze nach der Erfindung
aufgenommen bzw. behoben werden. Zu diesem Behufe genügt es, eine solche Matratze
über die Öffnung zum Zuleiten des Metalls zu legen und hierauf ihre obere Fläche
mit einem entsprechenden dünnen Blech zu decken. Dieses Blech kann an Ort und Stelle
durch eine entsprechende Stange oder durch einen entsprechend schweren Gegenstand
festgehalten werden; die Ergebnisse, die leichter als bei direktem, von oben nach
unten gerichtetem Strahl sich einstellen, sind durchaus die gleichen wie vorher.
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Die Erfindung beschränkt sich natürlich keinesfalls auf die beschriebenen
und dargestellten Ausführungsarten, die bloß als Beispiele gelten sollen.