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Verfahren zum Vermeiden des Loslösens von Teilen der Auskleidungsmasse
am Boden einer Kokille beim Herstellen von Hohlblöcken mittels des Sturzgußverfahrens
Es ist bekannt, Hohlkörper durch Sturzguß herzustellen. Hierbei wird eine Form,
zumeist aus Gußeisen oder aus einem anderen geeigneten Metall bestehend, verwendet,
die oben offen und unten verschlossen ist. Das zur Bildung des Hohlkörpers benutzte
Gießgut wird in flüssigem Zustande in diese Form eingegossen und an deren Wandungen
erstarren gelassen, bis die von der Berührungsfläche mit der Form ausgehende Erstarrung
so weit fortgeschritten ist, daß die gewünschte Wandstärke des Hohlkörpers erreicht
ist. Zu diesem Zeitpunkt wird die Form gekippt und der noch flüssige Teil des Werkstoffes
ausgegossen. Es bleibt ein Hohlkörper mit der gewünschten Wandstärke zurück. Dieses
Verfahren wird insbesondere bei der Herstellung von Büsten, *Vasen und anderen Kunstgegenständen
angewandt. Als Werkstoff für den Hohlkörper wird häufig Bronze oder auch Gußeisen
verwandt.
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Wenn beabsichtigt ist, Hohlkörper zu bilden, die durch Schmieden,
Walzen oder Ziehen weiterverarbeitet werden soRen, so wird in der Regel Wert darauf
gelegt, einen zylindrischen Hohlkörper mit möglichst gleichmäßiger Wandstärke zu
erhalten, bei dem außerdem der sich am Grunde bildende Boden möglichst dünn ist.
Das Eingießen des flüssigen Werkstoffes in die Form bei der Herstellung derartiger
Hohlblöcke geschieht in der Regel von oben her. Da der am Boden verbleibende zuerst
eingegossene Werkstoff zuerst erstarrt, erhält man einen unerwünscht dicken Boden
und außerdem eine nach dem Boden hin stark wachsende Blockwand. Zur Vermeidung dieser
unerwünschten Ausbildung des Hohlkörpers hat man die Wärineabführung am Boden der
Form zu verhindern versucht, indem man zum Abschluß des unteren Teiles der Form
einen Kasten verwandte, der mit deinem die Wärme schlecht ableitenden feuerfesten
Material ausgefüllt war.
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Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, topfartige Hohlkörper mit
bestimmter Dicke des Bodens und der Wandung im Sturzgußverfahren in der Weise herzustellen,
daß in
die Blockform ein Kern eingesetzt wurde, dessen Durchmesser
und Länge dem gewünschten Blockformhohlra:um angepaßt ist.
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Dadurch wurde erreicht, daß tatsächlich.` das Anwachsen der Wandstärke
des Hohlkörpers nach dem Boden hin in erträglichen Grenzen blieb und daß sich im
Fuß der Form nur ein verhältnismäßig dünner Boden bildete.
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Die Herstellung von Hohlblöcken zur Weiterverarbeitung durch Schmieden,
Ziehen oder Walzen erfolgt nur deshalb durch Sturzguß, weil hierbei ein Hohlblock
erzielt werden kann, dessen Wandung frei von jeglicher Seigerungserscheinung ist.
Durch Sturzguß hergestellte Hohlblöcke würden sich deshalb als Ausgangswerkstücke
für besonders hochwertige Bauteile eignen, z. B. für nahtlose Kesseltrommeln, chemische
Apparate o. dgl. Die durch den Sturzguß angestrebte Reinheit der Wand des Hohlblockes
wird aber bisher nicht erreicht, wenn als unterer Abschluß der Form ein Kasten mit
die Wärme schlecht ableitender feuerfester Auskleidung benutzt wird. In diesem Falle
reißt nämlich der aus beträchtlicher Höhe einfallende flüssige Werkstoff Teile der
feuerfesten Auskleidung ah, oder andere Teile werden unter dem Einfluß der Wärme
des einfallenden Werkstoffes gelöst. Diese Teile schwimmen dann in dem ansteigenden
flüssigen Werkstoff auf und setzen sich, völlig unbeherrschbar, in der erstarrenden
Masse fest, wo sie verbleiben und gefährliche Quellen für spätere Bruchschäden bilden.
Dir Vorteil der seigerungsfreien Wand durch Sturzguß hergestellter Hohlblöcke wird
dadurch aufgehoben, und bei der Weiterverarbeitung treten sehr starke Schäden durch
Einschlüsse feuerfester Teile auf, so daß sich das an sich ausgezeichnete Sturzgußverfahren
bisher zur Herstellung von Hohlblöcken zwecks Weiterverarbeitung durch Schmieden,
Walzen oder Ziehen weder bei Anwendung von Stahl noch bei Anwendung von Bronze oder
ähnlichen Baustoffen hat durchsetzen können.
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Hier sollen die Maßnahmen gemäß der Erfindung Abhilfe schaffen und
das hochwertige Sturzgußverfahren geeignet machen, um einwandfreie Hohlblöcke sicher
herstellen zu können. Bei dem neuen Verfahren bedient man sich einer bekannten Form,
die oben offen und am Grunde durch einen Kasten mit feuerfester Auskleidung und
Sumpf in bekannter Weise verschlossen ist. In den Sumpf soll der zuerst eingegossene
Werkstoff fallen. Bei den bisher bekannten Verfahren wurde in eine solche Form der
zur Bildung des Hohlblockes dienende Werkstoff von oben in stetigem Gießstrahl eingegossen
und verursachte die später so unangenehm bemerkbare Loslösung von Teilen der Auskleidung.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung vermeidet es jedoch, den zur Bildung
des Hohlblockes dienenden Werkstoff ohne besondere #7orsichtsmaßnahmen in-die Form
zu gießen. Gemäß der Erfindung wird der Werkstoff aus der Gießpfanne zunächst in
sehr dünnem Strahl ausgegossen; der Werkstoff kühlt infolgedessen während des Fallens
stark ab. Er bildet nach seinem Auftreffen auf den Sumpf sofort einen teigigen,
zähen Körper, der bereits die Merkma-le beginnenden Erstarrens zeigt. Dieses Gießen
in dünnem Strahl, das vorteilhaft durch Drosselung der Auslauföffnung der Gießpfanne
erfolgt, wird so lange fortgesetzt, bis die Bodenfläche vollständig mit diesem teigigen,
zähen Körper in durch Erfahrung festgestellter Dicke überzogen ist. Werden Teile
der feuerfesten Auskleidung durch das Auffallen des eingegossenen Werkstoffes abgelöst,
so können sie nicht ohne weiteres nach oben steigen, da die zähe, teigige Beschaffenheit
des Bodensatzes es verhindert. Dann wird gemäß der Erfindung der Werkstoff anschließend
in ausreichend dickem Strahl in die Form eingegossen, so, wie tes für die FüHung
der Form bis zur gewünschten Höhe zweckmäßig ist. Die unmittelbare Verbindung zwischen
dem Boden 'und der Masse des besonders eingegossen:en gut flüssigen Ba-ustoffes
ist durch das zähe, teigige Polster unterbrochen. Die feuerfeste Auskleidung g des
Bodenkastens kann jedoch ihre isolierende Wirkung in dem Sinne ausüben, daß sich
außer der zuerst eingegossenen -teigigen Masse, die, wenn sie auch durch die Berührung
mit dem wärmer. eingegossenen Werkstoff in ihrer Oberfläche zum Teil wieder flüssig
wird, in ihrem Hauptteil jedoch teigig bleibt, nur noch ein verhältnismäßig dünner
Boden bildet und daß das Wachsen der Wanddicke des Blockes nach dem Boden hin in
erträglichen Grenzen gehalten wird. Ist dann durch Erstarrung von der Berührungsfläche
des Werkstoffes mit der Wand der Form her nach der Blockachse hin die genügende
Wanddicke des Blockes erzielt, so wird in bekannter Weise der noch flüssige Baustoff
ausgekippt.
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In der Zeichnung ist als Beispiel eine FormA dargestellt, die in bekannter
Weise ain Boden durch einen mit einer feuerfesten Auskleidung C und einem
Sumpf D versehenen Kasten B verschlossen ist. Die FormA wird aus einer GießpfanneE
durch eine ÖffnungF gefüllt, wobei im Sinne der Erfindung bei Beginn des Gießvorganges
der aus F ausfließende Strahl des Gießgutes durch Drosselung der Austrittsöffnung
möglichst dünn gehalten wird, so daß zunächst das
teigig zähe Polster
am Boden der Form gebildet wird. Nach einer nach Erfahrung bemessenen Zeit wird
dann der Gießstrahl auf die normale Strahlstärke gebracht und diei Form ganz gefüllt.
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Das neue Verfahren kann aber auch in der Weise ausgeübt werden, daß
die benutzte Gießpfanne zwei Öffnungen verschiedenen Durchmessers hat, von denen
eine dazu dient, das im Sinne der Erfindung herzustellende teigige Polster am Boden
der Pfanne zu e O*ießen, während die andere Öffnung dazu benutzt wird, anschließend
das gewöhnliche Anfüllen der Form vorzunehmen.
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Schließlich kann auch noch in der Weise vorgegangen werden, daß das
teigige Polster am Grunde der Form durch Eingießen aus einer Gießpfanne erzeugt
wird, während das anschließende gewöhnliche Anfüllen der Form aus einer zweiten
Pfanne erfolgt, wobei dann zweckmäßig der Inhalt der zuerst zur Anwendung kommenden
Gießpfanne kälter ist als der Inhalt der zweiten Gießpfanne. Es ist auch mögl#ich,
zur Herstellung des teigigen Polsters am Grunde der Form einen anderen Werkstoff
zu verwenden als den, der den eigentlichen Hohlblock bilden 'soll, etwa dadurch,
daß er eine kürzere Temperaturspanne für den Übergang vom flüssigen in den teigigen
Zustand aufweist als der zur gewöhnlichen Auffüllung des Hohlblockes dienende Werkstoff.
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Zum Vermeiden von Spritzern beim Gießen von Vollblöcken wurde bereits
vorgeschlagen, in die Blockform eine Metallinatratze aus einer Bandeisenspirale
oder aus einem feuerfesten Schwimmkörper anzubringen.
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Weiterhin ist vorgeschlagen worden, in Blockformen für Vollblöcke
eine kleine Lunkerbildung und eine leichte Entfernung des Lunkers dadurch zu erreichen,
daß ein topfförmiger feuerfester Einsatz in die Bodenplatte eingesetzt wird, in
dem der Werkstoff so schnell erstarrt, daß beim Umdrehen des Blockes keine Zerstörung
der gebildeten Blockhaut eintritt.
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Bei dem vorliegenden Verfahren wird je-
doch durch den zuerst
langsam eingegossenen stark abgekühlten Gießstrahl selbst ein Polster am Boden der
Gießform gebildet, das das Aufschwimmen von feuerfesten Teilen der Bodenplatte verhindert
und die Ausbildung sauberer Hohlkörper im Sturzgußverfahren ermöglicht.