DE817492C

DE817492C - Giesskern, insbesondere fuer in Dauerformen zu giessende Gegenstaende

Info

Publication number: DE817492C
Application number: DEK3492A
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl-Ing Kessel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-06-02
Filing date: 1950-06-02
Publication date: 1951-10-18

Description

Gießkern, insbesondere für in Dauerformen zu gießende Gegenstände Zur Herstellung von in Massen anfallenden Gußteilen, z. B. den vornehmlich aus Messing hergestellten sanitären Armaturen, wie Ventilen, Hähnen, T-Stücken usw., verwendet man in wachsendem Maße metallene Dauerformen. Für diesen sogenannten Kokillenguß benutzt man bisher Sandkerne, die entweder von Hand oder maschinell hergestellt werden. Bei den ersteren wird Sand durch Zusatz von Bindemitteln zu einer Formmasse verarbeitet. Diese Masse wird in Kernkästen in die benötigte Kernform gepreßt. Zur Verstärkung wird, insbesondere um dieFormbeständigkeit zu erhöhen, ein Draht als Seele in den Kern eingelegt.
Bei den maschinell hergestellten Kernen wird die Kernsandmasse durch Ülzusatz in einen teigig flüssigen Zustand gebracht und dann durch Preßluft in die Kernform eingeblasen.
Beide Kernarten müssen vor dem Gießen in Kernöfen gebrannt werden. Die maschinell hergestellten Kerne bedürfen zur Wahrung ihrer Form beim Brennen formhaltender Schalen.
Die Sandkerne sind somit einerseits in der Herstellung schwierig und teuer und haben andererseits auch den Mangel, daß sie eine rauhe Gußhaut an den Kernhöhlungen des Gußstückes hinterlassen sowie durch ein Brechen und Abbröckeln Sandstellen und sonstige Fehler am Gußstück verursachen können. Außerdem sind diese Sandkerne schwierig aus dem Guß stück zu entfernen, insbesondere dann, wenn es sich um Gußstücke mit kleinen oder gekrümmten Hohlräumen handelt.
Die Erfindung vermeidet diese Nachteile mit schneller und daher billiger herstellbaren Kernen, die von Sandstellen frei, Gußstücke mit glatten und genau maß haltigen Bohrungen erzielen lassen.
Außerdem entfallen mit den neuen Kernen die bisher nötigen Arbeiten für das Entfernen der Kerne aus dem Guß stück sowie die Nacharbeiten an diesem, die zur Erzielung einer glatten Fläche an den Hohlräumen, beispielsweise für das Einschneiden von Gewinde, erforderlich sind.
Nach der Erfindung werden diese überstände völlig durch Verwendung von schmelzbaren Kernen behoben, die aus einem Werkstoff gefertigt sind, der einen niedrigeren Schmelzpunkt hat als der Werkstoff des Gußkörpers. Mit einem derartigen Kern entfällt jegliche Arbeit für das Ausbringen der Kerne aus dem Gußstück, da der Kern selbsttätig unmittelbar nach dem Guß ausläuft. Dazu ist in Abstimmung auf die Gießtemperatur und sonstigen Wärmeeigenschaften des Gießmaterials, wie spezifische Wärme und Wärmeübertragung oder Wärmeinhalt, entsprechend einem dick- oder dünnwandigen Gußstück, für den Kern ein Werikstoff zu wählen, dessen Ubergang in den Schmelzzustand eintritt, wenn der Gußkörper durch die Wärmeabgabe bereits einen ausreichend formbeständigen Erhärtungszustand angenommen hat.
Durch das Schmelzen des Kerns und die Möglichkeit des freien Abfließens beim Erstarren des Gußstückes werden Risse in diesem vermieden, da das Gußstück jetzt unbehindert schrumpfen kann. Die erfindungsgemäßen Kerne lassen sich fürGußstücke der verschiedensten Stoffe, sowohl für Metalle als etwa auch für keramische Massen oder Kunstharzpreßstoffe verwenden. Es empfiehlt sich dabei im allgemeinen, für die Kerne den artgleichen Stoff wie für die Gußkörper zu wählen, d. h. für Gußkörper aus Metall Metallkerne und für Gußkörper aus Kunstharzpreßstoffen Kerne aus Kunststoffen mit entsprechend niedrigerem Schmelpunkt als dem Gußkörperwerkstoff zu verwenden.
Mit den im Normalzustand festen Kernen nach der Erfindung lassen sich auch Körper imPreßgießverfahren herstellen für solche Teile, die bisher einen Sandkern für das Vergießen benötigten.
Zweckmäßig verwendet man für vorzugsweise aus Messing bestehende, in Kokillen gegossene sanitäre Armaturen Kerne aus Zink oder einer hochzinkhaltigen Legierung. Die Abstimmung der Kerne auf die jeweils nötige Schmelztemperatur kann man durch eine entsprechende Zusammensetzung der Legierung erreichen und damit den Übergang des Kerns in den Schmelzzustand leicht dem Werkstoff bzw. der Gießtemperatur des Gußstückes anpassen. Auch ist man damit in der Lage, beispielsweise der unterschiedlichen Größe der Wärmeeinwirkung von dünn- oder starkwandigen Guß stücken Rechnung zu tragen, ohne die Legierungszusammensetzung des Kerns entsprechend ändern zu müssen. Insbesondere aber läßt sich auch eine Anpassung der Kerne an verschiedene Gießtemperaturen noch durch einen Überzug der Kerne aus einem mehr oder weniger wärmewiderstandsfähigen Material erreichen. Ein solcher Überzug kann in vielen Fällen vorteilhaft auch nur teilweise an dem Kern vorgesehen sein, und zwar an der Stelle des Eingusses, um durch das einfließende Gießmaterial an dieser Stelle ein vorzeitiges Wegschmelzen des Kerns zu veihüten. Beim Gießen des Gußkörpers erwärmt sich der Kern durch das eingegossene Material und wird zu einer Zeit flüssig. in der das Gußstück schon einen ausreichend beständigen Halt anbenomnien hat. Zu diesem Zeitpunkt kann der flüssig gewordene Kern von selbst aus der Kokille bzw. dem Gußstück auslaufen. Dadurch kann dieses beim völligen Erkalten spannungsfrei schrumpfen, so daß sonst leicht vorkommende Rißbildungen. wie sie vor allem bei Gußstücken mit festen Nietallkernen, den sogenannten Dornen, auftreten, mit .Sicherheit vermieden sind.
Zweckmäßig läuft das flüssige Kernmaterial aus den Gußstücken von einem Al,lagesieb in einen Auffangbehälter, in dem auch etwa durch Erwärmen des Gußstückes noch anzuhringendes Restmaterial des Kerns aufgefangen wird. Diescr Behälter ist vorteilhaft vom Schmelzofen aus mitbeheizt, so daß das Kernmaterial dauernd für neu herzustellende Kerne gießfähig ist. Die Schmelze kann w ährelld der Gießarl>eit den Erfordernissen einer Erhöhung oder Erniedrigung des Schmelzpunktes durch eiitsl)rechende Zusätze angepaßt werden.
In der Zeichnung sind zwei .\usführullgsbeispiele von Kokillen für die Herstellung eines T-förmigen Gußkörpers mittels Kernen nach der Erfindung dargestellt.
Fig. I zeigt eine Draufsicht auf die untere Hälfte einer Kokille mit eingelegtem Kern, Fig. 2 eine Ausführung zum gleichzeitigen Gießen von zwei T-Stücken.
In die Kokillenhälften l sind die Ausnehmungen für den Kern 2 und das Gußstück 3 eingearbeitet.
An die Ausnehmung für das Gußstück schließen sich der Eingußkanal 4 und der -ntlüftungs- bzw.
Steigerkanal 5 an.
Nach Einlegen des Kerns 2 wird die Kokille geschlossen und durch den Einguß 4 Gießmaterial ein gegossen, bis am Steiger 5 die Ausfüllung der Form erkennbar ist. Das Gießmaterial bringt kurz nach dem Einguß durch seine Wärme den Kern zum Schmelzen. Dieser Zustand der NTerflüssigung des Kerns tritt zu einem Zeitpunkt ein, in dem das Gußstück durch die Wärmeentziehung seitens der Kokille und die Wärmeabgabe an den Kern bereits so weit erstarrt ist, daß es eine ausreichende Formbeständigkeit aufweist. Beim Gießen wird die Kokille z. B. mit einer Zange von Hand oder in einer sonstigen Aufnahmevorrichtung gehalten.
Nach dem Eingießen wird dann zweckmäßig die Kokille so geschwenkt, daß der flüssig werdende Kernwerkstoff restlos aus dem Gußstück und der Kokille auslaufen kann, wobei das flüssige Kernmaterial in einen Auffaugbehälter ausfließt. Etwa noch vorhandene Kernreste im Gußkörper können, falls noch nötig, nach dem Öffnen der Kokille durch Erhitzen des Gußstückes mittels Gasflamme unmittelbar nach dem Guß unter Ausnutzung der vorhandenen Gußwärme leicht restlos beseitigt werden. Das ausgeschmolzene Kernmaterial kann sofort neu vergossen werden.
Im Beispiel nach Fig. 2 ist eine Dauerform I für das gleichzeitige Gießen zweier Gußstücke ver- anschaulicht, Der Einguß 5 ist in die Mitte verlegt, so daß das Gußgut die Gießform von unten steigend anfüllt und so ein wirl)elfreies Eingießen gewährleistet ist.
Um zu verhüten, daß der Kern an der Eingießstelle infolge der hier länger dauernden und mit der vollen Gußhitze wirksamen Wärme zu früh flüssig und so zum Teil von dem Gießmaterial in die Gußform mitgerissen wird, kann es sich insbesondere bei größeren Gußstücken mit nur einem Eingußtrichter empfehlen, an dieser Stelle den Kern mit einem hitzel>eständigen Schutzüberzug zu versehen, der ein Festbleil)en des Kerns bis zum Abschluß des G ieß vorgangs gewährleistet. Der Überzug kann aus gegel>enenfalls mit Graphit vermischtem Wasserglas oder etwa aus einer kupferhaltigen Legierung bestehen und zweckmäßig im Tauchverfahren auf den Kern aufgebracht werden. Auch kann sich ein U,erzug bei solchen Kernen empfehlen, deren Werkstoff mit dem Gußmaterial leicht eine Legierung eingeht. Für die Anpassung des Kerns an den jeweils zu vergießenden Werkstoff stehen somit verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung. Wesentlich im Sinn der Erfindung ist die Verwendung eines Kerns von der Eigenschaft, daß der Kern wegschmilzt, sobald das Gußstück in den Zustand ausreichender Formheständigkeit übergegangetl ist.
Natürlich ist die Verwendung von Gießkernen nach der Erfindung nicht auf Kokillenguß beschränkt, sondern auch für Sandguß möglich, wenn dem Kernmaterial eine Ausflußmöglichkeit beim Fliissigwerden gegeben ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Gießkern, insbesondere für in Dauerformen zu gießende Gegenstände, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus einem schmelzbaren Werkstoff mit niedrigerem Schmelzpunkt als das Gießgut hergestellt ist.
2. Kern nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß für den Kern ein Werkstoff gewählt wird, dessen Übergang in den flüssigen Schmelzzustand nach einer solchen zeitlichen Einwirkung der Gußhitze des Gußkörpers eintritt, daß dieser durch die Wärmeabgabe inzwischen einen ausreichend selbsttragenden formbeständigen Zustand angenommen hat.
3. Kern nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Kerne vorzugsweise gleichartige Stoffe wie für die Gußkörper, z. B. für Gußkörper aus Metall Metallkerne, für Gußkörper aus Kunstharzstoffen Kerne aus Kunststoffen, mit gegenüber dem Werkstoff desGußkörpers niedrigerem Schmelzpunkt verwendet werden.
4. Kern nach den Ansprüchen 1 bis 3 für vorzugsweise aus Messing bestehende, in Kokillen gegossene Armaturen, wie Hähne, Ventile, T-Stücke o. dgl. für sanitäre Anlagen, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Kerns aus Zink oder einer Legierung mit hohem Zinkgehalt.
5. Kern nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vornehmlich durch Gießen in Kernformen hergestellten Zinkkerne gane oder teilweise mit einemwärmewiderstandsfähigeren Überzug, z. B. aus Wasserglas oder aus Kupfer bzw. einer kupferhaltigen Legierung, überzogen werden.
6. Verfahren zur Wiederverwendung von ausgeschmolzenen Kernen nach den Ansprüchen I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernmaterial noch unter Ausnutzung seines aus dem Gießprozeß stammenden Wärmeinhalts bzw. der zum Ausbringen der Kerne aus den Gußstücken aufgewendeten Hitze wieder in die Kernformen neu vergossen wird.