CH686711A5

CH686711A5 - Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus Eisenwerkstoff.

Info

Publication number: CH686711A5
Application number: CH219493A
Authority: CH
Inventors: Francois Galvanetto; Hansruedi Spiess
Original assignee: Von Roll Ag
Priority date: 1993-07-20
Filing date: 1993-07-20
Publication date: 1996-06-14
Also published as: FR2709259A1; FR2709259B1; DE4425517A1

Description

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CH 686 711 A5

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Gussbauteils aus Eisenwerkstoff sowie ein gemäss diesem Verfahren hergestelltes Gussbauteil gemäss den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 7.

Derartige Bauteile aus Eisenwerkstoff umfassen beispielsweise rutschfeste Platten und Deckel beliebiger Form, Schachtabdeckungen, Abdeckroste zur Überdeckung von Ablaufrinnen, Haus- und Gartenroste, Aufsetzrahmen etc., kurz alle Bauteile, welche begeh- oder befahrbar sind und daher eine zuverlässige Oberflächen-Rutschfestigkeit aufweisen müssen. Nachdem sich gezeigt hat, dass der diese Abdeckelemente passierende Verkehr in Anbetracht der geringen Werkstoffrauheit gefährdet ist, suchte man nach Möglichkeiten, die betreffenden Gussteile mit einer unfallverhütenden, d.h. Antigleiteigen-schaften aufweisenden, Oberflächenrauheit zu versehen.

Demgemäss wurde bereits vorgeschlagen, derartige Gussbauteile mit nach oben offenen Ausnehmungen zu formen und diese Ausnehmungen mit einem einen grobkörnigen Bestandteil enthaltenden Beton auszufüllen. Gemäss einem weiteren, bekannten Vorschlag wird die Oberfläche des Gussbauteils, deren Antigleiteigenschaften gewünscht werden, mit einer Deckschicht versehen, welche aus Quarzsand mit einem als Bindemittel wirkenden Epoxyharz besteht.

Beide bekannten Verfahren weisen den Nachteil auf, dass Materialien mit unterschiedlichen, zum Teil stark voneinander abweichenden Eigenschaften, miteinander verbunden werden müssen und dass das fertige Gussbauteil nicht mehr einen homogenen Körper darstellt, was sich auf dessen Festigkeit und Haltbarkeit ungünstig auswirken muss. Insbesondere hat sich gezeigt, dass die Überlagerung eines gusseisernen Bauteils mit einer Betonschicht insofern zu gewissen Schwierigkeiten führt, als sich die beiden Materialien auf die Dauer nicht so gut miteinander verbinden lassen, dass diese Verbindung der durch den Motorfahrzeugverkehr gegebenen Wechselbelastung gewachsen wäre. Ausserdem erfordern beide bekannte Verfahren, dass einem ersten Giessvorgang ein zweiter Vorgang mit unterschiedlichem Giessmaterial nachgeschaltet werden muss, was das Produkt erheblich verteuert.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Herstellungsverfahren und als dessen Produkt ein mit Antigleiteigenschaften versehenes Gussbauteil vorzuschlagen, welche die erwähnten Nachteile nicht aufweisen. Die Erfindung ist in den kennzeichnenden Teilen der Ansprüche 1 und 7 definiert.

Dank der Erfindung ergibt sich nun der Vorteil, dass das Gussbauteil einerseits auf seiner befahr-bzw. begehbaren Oberfläche die zur Erzielung zuverlässiger Antigleiteigenschaften erforderliche Rauheit aufweist, andererseits aber im Gegensatz zu den bekannten Ausführungen aus einem homogenen Werkstoff, nämlich Eisenwerkstoff, besteht und infolgedessen in einem einzigen Giessvorgang ohne

Nachbehandlung erstellbar ist und ferner eine verbesserte Verschleissfestigkeit und Haltbarkeit (Lebensdauer) besitzt.

Der im vorliegenden Zusammenhang verwendete Ausdruck «Eisenwerkstoff» soll sämtliche auf Eisenbasis erstellten, giessbaren Werkstoffe, wie insbesondere Stahl, Grauguss, Sphäroguss, etc., sowie sonstigen Eisenlegierungen umfassen.

Das erfindungsgemässe Herstellungsverfahren wird nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben.

Von dem zu erstellenden Fertigprodukt, zum Beispiel einem Abdeckrost für eine im Fahrbereich einer Strasse verlaufende Ablaufrinne oder einen Ablaufschacht, wird zunächst ein Muttermodell angefertigt, das einen massiven Träger, der aus einem leicht formbaren Werkstoff, wie z.B. Holz, besteht, aufweist. Dieser massive Träger, der bis auf seine Oberflächenausbildung bereits der Endform des Fertigproduktes entspricht, wird auf den Oberflächenabschnitten, für welche die Antigleiteigenschaften gewünscht werden, mit einer rutschfesten Schicht versehen. Letztere ist eine Mischung aus Sand mit einem Bindemittel, wobei der Sand mindestens teilweise eine Körnung zwischen 0,5 und 3 mm aufweisen soll und als Bindemittel ein Epoxyharz - mit einem Härter - verwendet wird. Sand und Epoxyharz werden vorzugsweise im Volumenverhältnis von 10 zu 1 vermischt.

Bei der Herstellung des Muttermodells kann die Sand/Bindemittel-Mischung auf die Oberfläche eines entsprechend geformten aus Holz bzw. teilweise aus Metall bestehenden Trägers aufgetragen werden. Es könnte z.B. ein Holzkern mit einer metallischen Deckschicht versehen werden, wobei sich die letztere zur Aufnahme der Sand/Bindemittel-Mischung besonders eignen würde. Auch wäre es möglich, das Muttermodell massiv aus dem Sand/ Bindemittel-Gemisch herzustellen.

Falls nun lediglich eine Herstellung in relativ bescheidenen Stückzahlen, d.h. beispielsweise mehrere hundert Stück pro Modell, geplant ist, so kann dieses Muttermodell direkt zur Erstellung der Negativformen dienen, die aus der jedem Giessereifach-mann bekannten Sandmischung besteht und in welcher dann das Endprodukt - ein massives Gussbauteil aus Eisenmaterial mit Antigleiteigenschaften - erzielt wird.

Für die auf höhere Stückzahlen abzielende Serienproduktion wird jedoch von diesem Muttermodell im Hinblick auf das beabsichtigte Guss-Verfahren in bekannter Weise, d.h. unter Verwendung einer Negativform, ein Definitivmodell angefertigt, das diesmal in seiner Gesamtheit homogen aus einem Werkzeugharz gegossen wird und nun ebenfalls die gewünschte Rauhigkeit aufweist. Derartige Werkzeugharze sind beispielsweise die Araldit-Epoxid-Systeme und die Ureol-Polyurethan-Systeme, wie sie von den Ciba-Geigy-Werken, Basel, geliefert werden.

Mit Hilfe dieses Definitivmodells wird nun mittels Formsand die endgültige Negativform erstellt, die dann mit dem flüssigen Eisenwerkstoff ausgegossen wird. Das fertige Endprodukt unterscheidet sich von den bekannten Erzeugnissen dieser Art durch

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seine homogene, gusseiserne Struktur, da es nun ausschliesslich aus ein und demselben Werkstoff besteht, was der oberflächlichen Antigleitschicht eine ausserordentliche Verschleissfestigkeit, Haftung und Lebensdauer verleiht.

Das beschriebene Verfahren eignet sich zur Herstellung sämtlicher Bauteile, wie Platten, Deckel und Abdeckroste, aus Eisenwerkstoff welche im begeh- bzw. befahrbaren Bereich von Wegen und Strassen zur Überdeckung von Vertiefungen, wie Dohlen, Ablaufrinnen etc., dienen.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Gussbauteils aus Eisenwerkstoff, wie insbesondere Deckel, Ab-deckplatten oder Roste, zur Abdeckung von im begeh- bzw. befahrbaren Wege- oder Strassenbereich befindlichen Vertiefungen, das mindestens auf einem Teil seiner Oberfläche eine zwecks Gewährleistung guter Antigleiteigenschaften ausreichende Rauheit aufweist, wobei flüssiger Eisenwerkstoff in eine dem zu erstellenden Bauteil entsprechende Hohlform eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst anhand eines Musters des gewünschten Bauteils ein Muttermodell erstellt wird, das einen massiven Träger und auf mindestens einem Teil seiner Oberfläche eine Schicht eines mit einem Bindemittel versehenen Sandes mit mindestens teilweise einer Körnung zwischen 0,5 und 3 mm aufweist, dass darauf von diesem Muttermodell eine Giessereisand-Hohlform erstellt und in derselben das gewünschte Gussbauteil gegossen wird, derart, dass sich die Oberflächenrauheit des Muttermodells auf die Giessereisand-Hohlform und von dieser auf das homogene Bauteil aus Eisenwerkstoff überträgt.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Fertigstellung des genannten Muttermodells von diesem zunächst eine Negativform erstellt und in dieser ein aus einem Werkzeugharz bestehendes Definitivmodell gegossen wird, worauf mittels diesem die gewünschte Oberflächenrauhigkeit aufweisenden Definitivmodell die erwähnte Giessereisand-Hohlform erstellt und das Gussbauteil gegossen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für die erwähnte Schicht eine Mischung aus Sand und einem Epoxyharz im Volumenverhältnis 10 zu 1 verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der massive Träger des Muttermodells aus einem leicht formbaren Werkstoff, vorzugsweise Holz, besteht.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der massive Träger des Muttermodells einen mit einer metallischen Deckschicht versehenen Holzkern aufweist.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Muttermodell ein den Träger und dessen Oberflächenschicht umfassendes homogenes Teil aus einem Sand-Bindemittel-Gemisch ist.

7. Bauteil, hergestellt nach dem Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dasselbe, einschliesslich der seine Oberfläche mindestens teilweise bildenden Antigleitschicht, aus massivem, homogenem Eisenwerkstoff besteht.

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