DE1458113C - Vorrichtung zum Herstellen von Guß stucken nach dem Steigereingußverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Gußstücken nach dem Steigereingußverfahren mit einer im Steigerkasten fest angeordneten Lochplatte, deren Öffnungen den Eingußquerschnitt vermindern und einer über der Lochplatte angeordneten Abdeckplatte, die einen wesentlichen Teil der Öffnungen der Lochplatte abdeckt und die bei völligem Füllen der Form von der Eingußöffnung entfernt wird.

Ein wesentliches Problem beim Formgießen ist bedingt durch die Verminderung des Volumens bei der Abkühlung und die unterschiedliche Erstarrung im Querschnitt des Gußstücks.

Es bilden sich dadurch Seiger und Blasen, da das Gußstück an der Außenfläche zuerst erstarrt und die Volumenverminderung im Innern durch Bildung von Hohlräumen in Erscheinung tritt.

Außer vielen anderen bekannten Verfahren zur Verminderung der Seiger- und Blasenbildung, die alle einen erheblichen Verlust an Material mit sich bringen, ist es zur Einsparung dieses Materialverlustes und zur Verminderung des Anteils des Umlaufmaterials im Betrieb bekannt, den Einguß über eine eine Drosselstelle bildende Lochplatte vorzunehmen, die eine langsamere und gleichmäßigere Formfüllung gewährleistet und in Verbindung mit einer gesteuerten Erstarrung einen blasenfreien Guß ergibt, da die Höhe der Seigerbildung in den beim Eingießen von der Lochplatte abgedeckten Querschnitt verlegt werden kann. Um zu verhindern, daß die Lochplatte in dem ihr beim Einguß zugeordneten Querschnitt verbleibt und dadurch ihre Drosselwirkung auch beim Nachfließen der Schmelze zum Ausgleich der Volumenverminderung in die Form ausübt, ist die Lochplatte bei bekannten Anordnungen (USA.-Patentschrift 1 399 798 und 2 362 096) in einem Steigerkasten lose über der Bodenöffnung des Kastens aufgelegt und schwimmt auf der im Steigerkasten enthaltenden Schmelze nach oben, wenn die Form völlig gefüllt ist.

Diese bekannte Anordnung hat einmal den Nachteil, daß die Lochplatte im Steigerkasten zum Verklemmen neigt, d. h. insbesondere bei großen Gußstücken und damit große Eingußgeschwindigkeit einseitige Strömungskräfte durch die Schmelze auf sie wirken und dadurch eine einwandfreie Ausbildung des den Seiger enthaltenden Steigerkastens verhindert, während andererseits bei nicht einwandfreiem Vorwärmen die Gefahr des Einfrierens von Schmelze in den Öffnungen der Lochplatte und damit eine ungleiche Durchströmung besteht.

Um dies zu vermeiden, ist es bekannt (USA.-Patentschrift 2 362 096) an Stelle der Lochplatte eine geschlossene Bodenplatte zu verwenden, die Durchtrittsöffnungen zwischen ihrem Rande und der Bodenöffnung des Steigerkastens läßt. Auch diese Platte schwimmt auf der Schmelze nach oben, so daß die Gefahr eines Schrägstellens, Verklemmens oder einer sonstigen Störung durch einen nicht gleichförmigen Auftrieb der Platte besteht.

Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, eine derartige Vorrichtung zum Gießen nach dem Steiger-Eingußverfahren zu schaffen, bei welcher mit Sicherheit nach dem Ausgießen der Form, jedoch vor Erstarren der Schmelze im Inneren der Eingußöffnung die Drosselwirkung der Lochplatte aufgehoben wird.

Gemäß der Erfindung wird dies bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch erreicht, daß die Abdeckplatte aus einem bei der Tempeatur der Schmelze schmelzenden oder sich in dieser auflösenden Werkstoff besteht.
Durch diese erfindungsgemäße Anordnung wird also im Gegensatz zu den bekannten Anordnungen, bei denen die Freigabe des vollen Querschnitts'von mechanischen, hydraulischen oder strömungstechnischen Bedingungen erfolgt, zeitabhängig in der vor der völligen Erstarrung liegenden Zeit die den Drosselquerschnitt vermindernde Abdeckplatte entfernt Sie löst sich in. der Schmelze auf, bzw. geht als Schlacke an die Oberfläche der im Steigerkasten enthaltenden Schmelze. Es wird dadurch ohne Gefahr von Störungen ein Nachfließen von Schmelze aus dem Steigerkasten in die Form bei der Volumenverminderung während des Erstarrens möglich.

Die erfindungsgemäße Anordnung läßt sich auch mit Vorteil beim Ausgießen von Sandformen verwenden. Dabei wird vorzugsweise ein Steigerkasten

ao verwendet, der in bekannter Weise in seinem unter der Lochplatte liegenden Teil eine der Höhe der Gußstücke im Formkasten entsprechende Wand mit seitlichen Austrittsöffnungen aufweist.

Durch diese Anordnung wird mit Sicherheit im

as Eingußsteiger unterhalb der Lochplatte ein Vorrat an Schmelze bereitgehalten, der bei Volumenverminderung des im Formhohlraum enthaltenden Materials diesen Volumenverlust ausgleicht.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes in Anwendung auf eine Form zum Gießen von Blöcken,

F i g. 2 einen Vertikalschnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1,

F i g. 3 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes,
F i g. 4 einen Vertikalschnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 3,

F i g. 5 eine Draufsicht auf eine Sandform mit Horizontalteilschnitt entlang der Linie 5-5 in F i g. 6 und F i g. 6 einen Vertikalschnitt durch die Ausführungsform der F i g. 5 entlang der Linie 6-6 in Fig. 5.

Wie F i g. 1 und 2 zeigen, ist auf die Eingußöffnung einer üblichen Blockkokille 10 mit Formraum 14 ein Steigerkasten 12 aufgesetzt.

Der Steigerkasten 12 hat die Form eines Rohres, welches bei dieser Ausführungsform quadratischen Querschnitt entsprechend der Eingußöffnung der Kokille besitzt. Am unteren Ende des Kastens 12 ist eine Lochplatte 16 mit einer Anzahl von Öffnungen 18, die in der Nähe der Seitenwände 20 des Kastens angebracht sind, vorgesehen.

Die Platte 16 besitzt außerdem eine große zentral liegende Ausnehmung 22, und eine Abdeckplatte 24 bedeckt die Ausnehmung 22 vollständig, nicht aber die Öffnungen 18.

Der Steigerkasten 12 und die Abdeckplatte 24 werden mit der Blockkokille in der _ dargestellten Weise zusammengebaut. Hierauf wird Schmelze in den Steigerkasten 20 so eingegossen, daß der Strahl zuerst auf die Oberfläche der Abdeckplatte 24 trifft.

Der Strömungsdruck des Strahles hält die Platte 24 an ihrem Platz fest, und die Eingußmenge wird so geregelt, daß der obere Innenraum des Steigerkastens 12, bis die Kokille vollständig gefüllt ist, praktisch

Claims (3)

1. 3 4

   gefüllt bleibt und in diesem Zustand verbleibt. Die Die Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes

   Schmelze fließt durch die öffnungen 18 in die Ko- nach F i g. 5 und 6 soll eine Anwendung auf die

   kille und füllt diese schließlich aus; während dieser Formgießereitechnik erläutern. Wie man aus diesen

   Zeit hält das Gewicht der Schmelze oberhalb der beiden Figuren ersieht, besteht ein üblicher Form- ·

   Lochplatte 16 und der Abdeckplatte 24 diese letztere S kasten 30 aus einem Oberkasten 32 und einem

   an ihrer Stelle über der Mittelöffnung 22, wie F i g. 2 Unterkasten 34.

   zeigt. Wenn der Spiegel der Schmelze die Unterseite Der Formhohlraum ist in gestampftem Formsand

   der Lochplatte erreicht, muß die Absperrwirkung 36 ausgebildet Der Formhohlraum hat fünf iden-

   der Abdeckplatte 24 aufgehoben werden. Dies er- tisch gleich geformte Teile 37, die sich sternförmig

   reicht man auf folgendem Wege: io radial von einem zentral angeordneten Steigerkasten

   Der rohrförmige Steigerkasten 12 ist vorzugsweise gemäß der Erfindung aus erstrecken.

   aus einem Stück aus feuerfestem Material hergestellt. Im einzelnen umfaßt jeder einzelne Teilformhohl-

   Die Abdeckplatte 24 besteht aus einem Material, raum einen Einguß 40, einen breiten zylindrischen welches während des Gießvorgangs entweder schmilzt Teil 42 mit großem Querschnitt, der Ober einen ver- oder sich auflöst und zwar bis etwa zu dem Zeit- 15 hältnismäßig dünnen Steg 44 mit einem verhältnispunkt," in welchem der Kokillenhohlraum und der mäßig großen rechteckigen prismatischen Teil 46 in Steigerkasten gefüllt sind. Die Platte 24 kann dabei Verbindung steht. Eine Hartgußplatte 48 dient in beaus der gleichen Legierung bestehen, die vergossen kannter Weise für.jeden Hohlraum als Kühlplatte werden soll oder kann auch aus einem Material be- zur Steuerung der Erstarrungsrichtung.
   stehen, welches in dem geschmolzenen Metall als 20 Der Steigerkasten 50 besteht aus einem zyliridri- »Impfstoff« oder Zuschlagstoff wirkt. Der genaue sehen Teil 52, der zentral zu den Teilformhohlräu-Zeitpunkt für das völlige Auflösen aller Schmelzen men 38 angeordnet ist. Von der Seitenwand des Teils der Abdeckplatte kann durch Änderung der Dicke 52 erstreckt sich ein als Lochplatte dienender Stützoder der Zusammensetzung der Platte 24 oder durch rand 54 mit einer Anzahl von Durchgängen 56 nach beide Maßnahmen beeinflußt werden. 25 innen. Der Rand 54 und die Durchgänge 56 entspre-

   Das Endergebnis dasselbe, unabhängig davon, ist chen in ihrer Wirkung dem Teil 16 und den öffnunwie die Abdeckplatte 24 nach einer vorbestimmten gen 18 gemäß F i g. 1 und 2. Eine große zentrale AusZeitdauer unter dem Einfluß des geschmolzenen Me- nehmung 58 ist durch die Abdeckplatte 60 abgedeckt, tails seine physikalische Integrität verliert. Wenn die die sich auf dem Rand 54 abstützt. Die Eingüsse 40 Kokille und der Steigerkasten praktisch vollständig 30 fluchten mit den Öffnungen 62 im unteren Teil des mit flüssigem Metall angefüllt sind, öffnet sich die Steigerkastens 52.

   große zentrale Ausnehmung 22, so daß eine unge- Beim praktischen Betrieb wird das flüssige Metall hinderte Verbindung durch diese Ausnehmung zwi- in den Steigerhalter 50 auf die Abdeckplatte 60 gesehen dem Oberteil des Steigerkastens 20 und dem gössen. Der Spiegel des flüssigen Metalls wird im Inneren 14 der Kokille entsteht. 35 oberen Teil des Steigerkastens so gehalten, daß die-

   Der Steigerkasten mit Werkplatte und Abdeck- ser praktisch gefüllt ist. Das Metall fließt durch die

   platte liefert bei der Erstarrung eine Menge flüssigen öffnungen 56 in einem konstanten geregelten Strom

   Metalls genau an der Stelle, wo sie benötigt wird, und füllt allmählich die Form aus, ohne Auswaschun-

   um einen sich sonst im unteren mittleren Teil des gen hervorzurufen. Steigt der Spiegel des flüssigen

   festwerdenden Blechs bildenden Steiger aufzufüllen. 4° Metalls bis zur Unterseite der Abdeckplatte 60, wird

   Unter optimalen Bedingungen wird jede Steiger- oder die große Ausnehmung 58 freigegeben, damit flüssi-

   Blasenbildung auf den Steigerkasten begrenzt, und da ges Metall durch den Rand 54 in den unteren Be-

   die Lochplatte 16 gewissermaßen eine Schwächungs- reich des Steigerkastens nachströmen kann und da-

   fläche im Blockkopf ausbildet, kann der obere Teil mit eine nachteilige Wirkung der Schrumpfung des

   des Blockes mit Steiger und Blasen leicht von dem fer- 45 erstarrenden Metalls in den Fonnhöhlungen verhin-

   tigen Block abgeschlagen oder abgeschnitten werden. dert werden.

   Die Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes Es kann je nach der geometrischen Form der

   nach F i g. 3 und 4 enthält im wesentlichen die glei- Formhohlräume oder der Ausbildung der Platte

   chen Bauteile wie die Ausführungsform nach Fig. 1 zweckmäßig sein, eine oder mehrere querverlaufende

   und 2. Der rohrförmige Steigerkasten 12' besitzt An- 50 Tragelemente quer über die Öffnungen 22 bzw. 22'

   sätze 16', die zur Abstützung der Abdeckplatte 24' oder 58 anzubringen. In diesem Falle würde die

   dienen. Die innenliegenden Enden der Ansätze 16' große zentral angeordnete Ausnehmung, die durch

   sind mit einer Schrägung versehen (F i g. 4) und grei- die Abdeckplatte 24 abgedeckt ist, eine Anzahl von

   fen an dem entsprechend schrägen Umfang der Ab- Öffnungen aufweisen, ihre Wirkung aber würde nicht

   deckplatte 24' an, wenn dieser die mittlere öffnung 55 beeinflußt werden.

   22' des Steigerkastens in ähnlicher Weise verschließt Es kann auch die Abdeckplatte 24, 24' oder 60

   wie die Abdeckplatte 24 bei der Ausführungsform selbst eine oder mehrere kleine Offnungen aufweisen,

   nach Fig. 1 und 2. Die Platte 24' wirkt mit dem die ohne die Wirkung der Vorrichtung wesentlich zu

   Lochplatte bildenden Rand 25 und den Ansätzen 16' ändern.

   so zusammen, daß eine Anzahl von öffnungen 18' 60 Die sich auflösende, auswaschbare oder schmel-

   entsteht. zende Abdeckplatte 24, 24' oder 60 kann im Be-

   Zwar hat die Ausführungsform nach F i g. 3 und 4 darfsfalle auch an Stelle der Lochplatte 16, 16' bzw.

   im wesentlichen dieselbe Wirkung wie die Ausfüh- 54 angebracht werden, ohne daß dieser Teil seine

   rungsform nach F i g. 1 und 2, aber die ineinander- eigentliche Wirkung verliert.

   greifenden schrägliegenden Stützflächen verhindern 65 „

   bei dieser zweiten Ausführungsform, daß die Ab- ratentansprucne:

   deckplatte 24 während des Gießvorgangs unbeabsich- 1. Vorrichtung zum Herstellen von Guß-

   tigt seitlich verschoben wird. . stücken nach dem Steigereingußverfahren mit

   einer im Steigerkasten fest angeordneten Lochplatte, deren öffnungen den Eingußquerschnitt vermindern und einer über der Lochplatte angeordneten Abdeckplatte, die einen wesentlichen Teil der öffnungen der Lochplatte abdeckt und die bei völligem Füllen der Form von der Eingußöffnung entfernt wird, dadurch gekennzeichne t, daß die Abdeckplatte (24, 24', 60) aus einem bei der Temperatur der Schmelze schmelzenden oder sich in dieser auflösenden Werkstoff besteht.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1 zum Ausgießen von Sandformen, dadurch gekennzeichnet, daß der unter der Lochplatte (54) liegende Teil des Steigerkastens (52) eine der Höhe der Gußstücke im Formkasten entsprechende Wand mit seitlichen Austrittsöffnungen aufweist. *
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder· 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochplatte mit einer der gewünschten Drosselwirkung beim Eingießen entsprechenden Anzahl von öffnungen aus einem bei der Temperatur der Schmelze schmelzenden oder sich in dieser auflösenden Werkstoff besteht.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen