DEP0018328DA - Auskleidemasse für Schleudergießformen - Google Patents

Description

Es ist bekannt, bei der Herstellung von Hohlkörpern umlaufende Schleuderformen zu benutzen, in die der flüssige Baustoff, der den Hohlkörper bilden soll, eingegossen wird. Die Umlaufgeschwindigkeit der Form wird dabei in bekannter Weise so hoch gehalten, dass der eingegossene Baustoff sich an die Wand der Form anlegt und daran durch die Fliehkraft gehalten wird, bis seine Erstarrung erfolgt ist. Das Schleudern wird dabei in bekannter Weise ausgeübt mit senkrecht, waagerecht oder schräg gestellter Schleuderachse. Die Schleuderform wird in bekannter Weise zuweilen von außen gekühlt, durch Aufspritzen von Kühlmitteln oder durch Anordnung von Kühlmänteln, während die Schleuderform von innen zuweilen eine Auskleidung erhält, die durch Einschleudern von Auskleidungsmitteln, durch Ausmauern oder durch Anstrich in bekannter Weise erfolgt. Zuweilen werden auch Schleuderformen benutzt, die keine inneren Auskleidungsmittel aufweisen.

Die Auskleidung dient in bekannter Weise zuweilen zum Schutz der Innenwand der Schleuderform, zuweilen zur Regelung der Erstarrungsverhältnisse in der Form, zuweilen zur Schaffung einer inneren Schicht in der Form, auf welcher der erstarrende Baustoff des Hohlkörpers schwinden kann, ohne gefährlichen, zur Rissbildung führenden Widerstand zu finden. Als Auskleidungsmittel werden in bekannter Weise Stoffe benutzt, die zur Klasse der feuerbeständigen Stoffe gehören, wie Chamotte-Platten, Chamotte-Mörtel, Chamotte-Mehl. Auch Sand wird in bekannter Weise zur Ausbildung einer Innenschicht in der Schleuderform benutzt, wobei er durch Schleudern in seine Lage an der Innenwand der Schleuderform gebracht und in dieser Lage gehalten wird.

Bei den bisher bekannten Verfahren zur Herstellung von Hohlblöcken durch Schleuderguss hat sich, bei Stahl als Baustoff für den Hohlkörper, die Verwendung von Sand zur Bildung einer Schicht im Innern der Schleuderform als besonders zweckmäßig erwiesen. Die körnige Beschaffenheit des Sandes, der durch hohe Umdrehungsgeschwindigkeit der Schleuderform in bekannter Weise eine hohe Dichtigkeit erhielt, fördert bei der Erstarrung das Lösen des Gussgutes. Der Hauptvorteil dieses bekannten Verfahrens liegt darin, dass, durch diese Nachgiebigkeit der Sandschicht gegen Schrumpfbewegungen des gebildeten Hohlkörpers, das Entstehen von Querschrumpfrissen nahezu unmöglich gemacht wird. Ein Nachteil dieses bekannten Verfahrens liegt darin, dass der zur Bildung der Innenschicht in der Schleuderform benutzte Sand geringeres Einheitsgewicht hat als der Baustoff, der zur Bildung des gewünschten Hohlkörpers benutzt wird. Dadurch müsste der zur Formung der Innenschicht benutzte Sand beim Eingießen des schweren Baustoffes in die umlaufende Form nach der Achse der Form hin wandern und dem schwereren Baustoff den Platz an der Innenfläche der Schleuderform einräumen. Um dies zu verhindern, wird bei diesem bekannten Verfahren die Umlaufgeschwindigkeit der Form nach Erfahrungssätzen weit höher gehalten als zur Bildung des Holzblockes erforderlich sein würde. Tatsächlich wird dadurch erreicht, dass der zuerst in die umlaufende Form eingebrachte Sand eine solche Dichte erhält, dass er dem danach eingegossenen flüssigen Baustoff des Hohlkörpers genügenden Widerstand entgegensetzt, um dessen Vordringen bis zur Wand der Form zu verhindern, bis das Gießgut nicht mehr die erstarrende Schicht an der Außenseite des sich bildenden Hohlkörpers dringen kann. Obwohl durch dieses bekannte Verfahren, Herstellung von Hohlkörpern durch Schleuderguss möglich ist, wirken sich die Verhältnisse an der Berührungsfläche zwischen Innenauskleidung der Form und am sich bildenden Hohlkörper sehr ungünstig aus, besonders, wenn derselbe nach seiner Herstellung durch Drehen oder Walzen weiter verarbeitet werden soll. Die unnatürliche Lage des leichten Sandes, in größerem Abstande von der Schleuderachse, als sie der schwere Baustoff des Hohlkörpers hat und beibehalten soll, muss dazu führen, dass eine Mischung zwischen Sand und Baustoff des Hohlkörpers eintritt, was auch bei der Anwendung dieses, sonst guten, Verfahrens zu beachten ist. Die Mischung macht sich zumeist nicht über den ganzen Querschnitt der Wand des gebildeten Hohlkörpers bemerkbar, wohl aber innerhalb einer mehr oder weniger tief reichenden Schicht von der Außenseite des Hohlkörpers aus. Das Vorhandensein von Sand in dieser Schicht verursacht eine außerordentliche Härte, die eine spanabhebende Bearbeitung und Walzung sehr erschwert. Wenn spanabhebende Bearbeitung des Hohlkörpers später erforderlich ist, ist mit dem erheblichen Verlusten an Material zu rechnen. Ein Vorteil dieses bekannten Verfahrens ist das Zusammenfallen der Sandschicht nach Beendigen des Schleuderns, wodurch ein leichtes Ausziehen des Hohlkörpers aus der Form, selbst bei langen Formen, möglich wird. Die Schleudergeschwindigkeit muss bei diesem bekannten Verfahren, wie ausgeführt, höher gehalten werden, als für Bildung des Hohlblocks notwendig wäre. Das führt zu dem Nachteil, dass der eingegossene Baustoff des Hohlkörpers, der im Zustand des Erstarrens sehr empfindlich gegen Zugspannungen ist, unnötig hohen Zugspannungen unterworfen ist, gegen die er nicht ausreichend abgestützt ist, da der Sand die Neigung haben muss, dem nachdrückenden Baustoff des Hohlkörpers Platz zu machen. Die Folge ist die Möglichkeit der Bildung von Längsrissen in dem sich bildenden Hohlkörper.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern durch Schleuderguss bedient sich bekannterweise des Vorteils, den die Bildung einer Schicht aus körniger Masse an der Innenfläche einer umlaufenden Schleuderform bietet, vermeidet aber die Nachteile, die durch Verwendung des zwar bequemen, aber unzweckmäßigen Sandes zur Bildung der gewünschten Schicht entstehen.

Das Verfahren bedient sich einer körnigen Masse zur Bildung der gewünschten Schicht durch Verwendung von Material, dessen Einheitsgewicht schwerer oder gleich oder annähernd gleich dem Einheitsgewicht ist, das der zur Bildung des Hohlkörpers vorgesehene Baustoff hat. Im Sinne der Erfindung wird zum Beispiel für die Herstellung von Hohlkörpern aus Stahl, für die körnige Schicht an der Innenseite der Schleuderform, Stahl oder Eisen, in, je nach Art der Verhältnisse, zu wählender Form von Eisenpulver, Walzensinter oder dergleichen benutzt. Als Eisenpulver kann das für Pressarbeiten bekannte Eisenpulver Verwendung finden, unter Beachtung der Sinterfähigkeit, der Neigung, unter Druck festen Körper zu bilden usw. Es muss, im Sinne der Erfindung, darauf geachtet werden, dass das angewandte Pulver bei der auftretenden Temperatur und dem auftretendem Druck seinen körnigen Charakter soweit behält, dass Nachgiebigkeit gegen Schrumpfbewegung des erstarrenden Hohlkörpers erhalten bleibt. Walzensinter und Drehspäne werden, falls sie im Sinne der Erfindung zur Bildung der gewünschten körnigen Masse Verwendung finden sollen, zweckmäßig durch Mahlen im Kollergang oder dergleichen auf einheitliche Beschaffenheit ihrer Körnigkeit gebracht.

Wenn für die Herstellung von Hohlkörpern andere Baustoffe als Stahl Verwendung finden sollen, so können im Sinne der Erfindung andere Materialien zur Bildung des Pulvers für die körnige Schicht benutzt werden, unter Beachtung der Körnigkeit, Verpressbarkeit und Sinterfähigkeit und der Bedingung bezüglich des Eigengewichtes, welches höher, gleich oder annähernd gleich des Einheitsgewichts des Baustoffes sein muss, aus dem der Hohlkörper gebildet werden soll. Um zu verhindern, dass bei Verwendung eines Pulvers aus gleichem oder verwandtem Stoff, aus dem auch der Hohlkörper gebildet werden soll, ungewollte Vermischung oder Verbindung an der Berührungsfläche zwischen körniger Schicht und Baustoff des Hohlkörpers eintritt, kann im Sinne der Erfindung das Verwendung findende Pulver besondere Behandlung erfahren, dadurch, dass Mischung mit, die Verbindung mit dem Baustoff des Hohlkörpers verhindernden, Stoffen erfolgt, wie zum Beispiel, wenn ein Hohlkörper aus Stahl unter Verwendung einer körnigen Masse aus Eisenpulver hergestellt werden soll, Mischung mit Kalkmilch, die nach dem Trocknen der Mischung die einzelnen Körner der Mischung mit einer KLalkschicht überzogen hat. Im Sinne der Erfindung kann auch Verwendung besonders ausgewählter Stoffe für die Bildung der körnigen Schicht dazu benutzt werden, gewisse Beeinflussung der Außenfläche des zu bildenden Hohlkörpers herbeiführen. Dies könnte zum Beispiel dadurch geschehen, dass man bei Herstellung des Hohlkörpers aus Stahl, zur Bildung der körnigen Innenschicht an der Innenfläche der Form, ein Eisenpulver benutzt, das vermöge seiner, von der Eigenschaft des Baustoffes des Hohlkörpers verschiedenen metallurgischen oder chemischen Eigenschaften, die Eigenschaften der Außenfläche des sich bildenden Hohlkörpers beeinflusst, etwa zur Erzielung größerer oder geringerer Härte oder anderer Verschleißfestigkeit oder anderen Verhaltens gegenüber Einflüssen chemischer Art oder der Temperatur.

Die Anwendung des neuen Verfahrens erfolgt in der Weise, dass in eine in Umdrehung befindliche Schleuderform mit waagerecht oder schräg liegender Achse eine körnige Masse eingebracht wird, die ungefähr gleiches Einheitsgewicht besitzt wie der Baustoff, der zur Bildung des herzustellenden Hohlkörpers benutzt werden soll. Das Einbringen der Masse in die Form erfolgt in bekannter Weise so, dass die sich unter Einwirkung des Schleuderns an der Innenfläche der Schleuderform bildende Schicht überall gleiche Dicke hat. Nach Bildung der Schicht aus körniger Masse wird dann der zur Bildung des Hohlkörpers erforderliche flüssige Baustoff in die umlaufende Form eingebracht, was ebenfalls in bekannter Weise erfolgen kann. Maßgebend für die Höhe der Schleudergeschwindigkeit ist die Schaffung günstiger Verhältnisse in dem sich bildenden Hohlkörper. Das Schleudern erfolgt mit der Geschwindigkeit, die erforderlich ist, den Baustoff in die Lage zu bringen, in der er im fertigen Hohlkörper liegen soll und ihn während der Erstarrung in dieser Lage zu halten. Eine gewisse Erhöhung der erforderlichen Schleudergeschwindigkeit zum Zwecke einer gewissen Verdichtung des zu gießenden Hohlkörpers kann vorgenommen werden, jedoch ist Erhöhung der Schleudergeschwindigkeit zum Zwecke der Verdichtung der Schicht aus körniger Masse überflüssig, da diese Masse, im Sinne der Erfindung, so ausgewählt worden ist, dass sie sich bei der dem Baustoff des Hohlkörpers zugehörigen Schleudergeschwindigkeit in der Schleuderform in natürlicher Lage befindet und in dieser Lage bleibt.

In der Zeichnung, die einen Querschnitt durch eine Schleuderform darstellt, in der das neue Verfahren ausgeübt wird, bedeutet "A" die Schleuderform, "B" die Schicht aus körniger Masse und "C" den Hohlkörper, der herzustellen ist.

Claims (4)

1. Auskleidemasse für Schleudergießformen, gekennzeichnet durch ein Einheitsgewicht des zur Bildung der Schicht benutzten körnigen Stoffes höher oder gleich oder annähernd gleich dem Einheitsgewicht des Baustoffes, um dem der Hohlkörper zu bilden ist.

2. Auskleidemasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Verwendung kommende körnige Masse aus Metallpulver, Drehspänen, Walzensinter oder dergleichen besteht.

3. Auskleidemasse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Bildung der körnigen Masse benutzten Stoffe durch Mahlen, Mischen und Zusammenstellen nach chemischen und sonstigen stofflichen Eigenschaften hergestellt und geeignet sind, die beim Schleudern, Eingießen und Erstarren des Baustoffes des Hohlkörpers auftretenden Drücke und Temperaturen auszuhalten, ohne ihre körnige Eigenschaft zu verlieren.

4. Auskleidemasse nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung der, die körnige Schicht bildende Masse so gewählt wird, dass sie einen gewollten Einfluss auf die Eigenschaften der Außenschicht des zu bildenden Hohlkörpers ausübt.