-
Verfahren zum Herstellen von Speiserwänden, Abschlagkernen und sonstigen
Gießformteilen Die vorliegende Erfindung hat zum Gegenstand den besonderen Aufbau
einer feuerfesten Masse, geeignet für die Anwendung als Speiserwand, Abschlagkern
oder sonstiges Teil von Gießformen zum Abgießen von Metallen, aus einer ersten Grobkornschicht,
deren Poren später in ausreichender Schichtdicke durch eine flüssige und durch einen
anorganischen Binder versetzte Aufschlämmung von Feinkornmasse, die dann auch die
groben Körner bindet, geschlossen werden.
-
Der Aufbau über eine erste sandig rieselnde oder auch teigige Grobkornschicht
bietet gegenüber einer flüssigen Aufschlämmung verfahrenstechnische Vorteile, die
zum Beispiel darin bestehen, daß körnige Bestandteile stark unterschiedlichen spezifischen
Gewichtes sich nicht entmischen. Die anschließende Anwendung der feinkörnigen Aufschlämmung
ist notwendig, um die Poren der Grobkornschicht zu schließen und im Anwendungsfall
das Eindringen von flüssigem Metall in den feuerfesten Aufbau zu verhindern.
-
In einer ersten Anwendungsart wird das vorliegende Verfahren benutzt,
um Speiserwände herzustellen, die also als Ummantelung der Speiser von Metallgußstücken
dienen und durch ihre Isolierwirkung es gestatten, die Speiserabmaße kleiner zu
halten als normal und so Metall einzusparen.
-
Dementsprechend besteht zum Beispiel die für die Herstellung der Speiserwand
benutzte Masse aus 50 Volumen % körniger gebrannter Chamotte und 50 Volumen 7o Polystirol-Hohlkugeln
oder Feuerleichtstein-Bruch, alles
in einer Korngröße von etwa 3
bis 4 mm. Eine Mischung aus beiden genannten Substanzen wird mit einem Binder versetzt,
zum Beispiel Wasserglas, urld danach in einen Kernkasten eingefüllt, der in seinen
Innenkonturen den Maßen der herzustellenden Speiserwand entspricht. Nach über C02-Begasung
erfolgter Aushärtung des so hergestellten Körpers wird dieser dem Kernkasten entnommen
wld in eine feinkörnige Aufschlämmung getaucht, deren Trocken-Substanz zu 50 7o
aus Chamottemehl und zu weiteren 50 7o aus Tonerde-Schrnelzzement besteht. (Die
Aufschlämmung von Tonerde-Schmelzzement und Wasser wird im folgenden auch als "flüssiger
Binder" bezeichnet.
-
Anderer "flüssiger Binder" kann zum Beispiel hydrolisiertes iithylsililcat
sein. ) Die genannte feinkörnige Fest-Substanz ist durch Wasserzusatz aufgeschlämmt
und das Ganze nach entsprechendem Verrühren vergießbar gemacht worden.
-
Durch Eintauchen des dem Kernkasten entnommenen Grobkornkörpers in
die Aufschlämmung werden alle Hohlräume zwischen den groben Körnern ausgefüllt.
Der danach der Aufschlämmung entnommene Körper wird getrocknet bzw. ausgeglüht und
ist danach als feuerfeste Speiserwand zum Einsatz in Formen für das Abgießen von
Metallen verwendbar, Den Aufbau eines derartigen feuerfesten Körpers zeigen die
Abbildung 1 a und 1 b. Abbildung 1 a gibt den primären Aufbau aus Grobkorn, hier
Körner zweier Arten, wieder, der nur durch eine filmartig auf den Körnern sitzende
erste Bindung Verbund miteinander hat. Abbildung 1 b zeigt den gleichen Aufbau nach
dem Einfließen der Aufschlämmung, die nun die Poren zwischen den Körnern verschlossen
und die Körner weiter miteinander gebunden hat.
-
Nach einer zweiten Anwendungsart geschieht das Aufbauen der ersten
Grobkornschicht durch ihr Aufstampfen innerhalb der Form, wie in Abbilduiig 2 dargestellt,
für die Herstellung einer mit einem Abschlagkern kombinierten
Speiserwand.
In der Abbildung 2 stellen Position 1 den Formhohlraum für das spätere Gußstück,
Position 2 den Formstoff der eigentlichen Gießform, Position 3 dcn IIohlraum des
Speisers, (im I3ild noch ausgefüllt, ebenso wie der Formhohlraum, durch ein Holzmodell),
Position 4 a den Abschlagkern und Position 4 b die Speiserwand dar.
-
Nach dem Aufstampfen der Sandform 2 auf dem Gußstück-Holzmodell der
Gestalt 1, mit einem darauf aufgesetzten Modellteil des Außen-Durchmessers und der
Höhe der Speiserwand 4 b wird dieses Modellteil entfernt und auf das Gußstück- Ilolziriodell
das Speiser-Imenraum- Modellteil der Gestalt 3 gesetzt.
-
In den Hohlraum 4 a und 4 b erfolgt danach das Auffüllen der feuerfesten
Grobkornmasse. Dabei können die Grobkornmassen-Körner, alle oder eine Auswahl, oder
überhaupt nicht, in Form eines Filmes mit einem Binder bedeckt sein.
-
Das Ausgießen des Porenraumes zwischen den groben Körnern geschieht
nachfolgend hier durch Schwerkraftguß. Die Abbildung 2 zeigt mit Position 5 das
Gefäß und in Position 6 den Gießstrahl der Aufschlämmung, die, bestehend aus flüssigem
Binder und Mehl aus feuerfester Substanz, von oben eiiigegossen wird und bis zum
Oherrand der Form den Porenraum in 4 a und 4 b ausfüllt.
-
Nach dem Aushärten des Binders werden alle Modellteile entfernt. Die
Speiserwand ist nach Trocknung/Glühung dann abgußbereit für das flüssige Metall.
-
Ähnlich wie in der vorhergehenden Abbildung stellen in Abbildung 3
die Position 1 den Formhohlraum, zunächst noch ausgefiillt durch das Holzmodell,
Position 2 a den Unterkasten einer Gießform, Position 2 b den Oberkasten dieser
Gießform und Position 3 den Speiserinnenraum dar. Auch hier wird in geeigneter Weise,
ähnlich wie im vorhergehenden Fall der Abbildung 2 beschrieben, für die Ausbildung
eines geeigneten Hohlraumes 4 a und 4 b zwischen Speiserinnenraum, zunächst ausgefüllt
durch ein Modellteil am Platz 3, und der Sandpartie des Oberkastens gemäß 2 1) Sorge
get rageil.
-
Im abgebildeten Fall ist der Hohlraum ausgedehnt worden auf die ganze
Teilfläche der Form und erstreckt sich gemäß Abbildung bis zum Formkastenrand, Position
5. Das Ausfüllen dieses Hohlraumes erfolgt durch Einfüllen der Grobkornmasse, der
im dargestellten Fall der Abbildung 3 sclioii so viel Aufschlämmung, bestehend aus
flüssigen Binder und feuerfesiem Mehl, beigemischt worden ist, daß es nach dem Ausfüllen
des Hohlraumes zu einer Entmischung kommt. Die Aufschlämmung fließt durch die Poren
zwischen den Grobkörnern und sammelt sich oberhalb der Sandpartie des Unterkastens
2 a und des Modelles 1 in einer Schichtdicke an, welche iii der Abbildung 3 markiert
ist durch die Position A. Die Schwerkraftwirkung, welche das Fließen der Aufschlämmung
nach dem Einfüllen bewirkt, kann durch Vibration, zum D@ispiel des Modells, gefördert
werden. Senkrechte Partien der Grobkornmischung, aus denen die beigegebene Aufschlämmung
durch die genannt Schwerkraftwirkung weitgehend ausgeflos sen und nur noch ein Film
zur Bindung d<jr Körner zurückgeblieben ist, erfahren in den @e@m Abgießen voin
flüssigen Metall benetzten Partien eine Ausfüllung der Hohlräume zwischen deii Grobkörnern
durch besondere Maßnahmen. Diest besonderen Maßnahmen bestehen in einem Anspritzen
der nach Ziehen @ Modellteiles 3 freistehenden Innenwand des Speiser mit Aufschlämmung
oder
in einem Einbringen der Aufschlämmung in die freistehende Grobkornwand durch eitie
besondere Düse, die mit oder online weiches Mundstück an die wand angelegt und unter
Druck mit Aufschlämmung so beschickt wird, daß sich die Aufschlämmung in die Poren
hineindrückt. Die eingespritzte oder unter Druck hineingeflosselle Aufschlämmung
ist in der Abbildung durch die Position B markiert, welche die so eingestellte Schichtdicke
der Aufschlämmung angibt. Nach üblicher Fornivorbereitung und Trocknen bzw.
-
Glühen der Grobkorn/Aufschlämrnungsschicht ist die Metallform dann
abgußbereit.
-
Es ist möglich, zwecks besserer Haftung des Binders der Aufschlämmung
die Grobkornschicht aus Kornmassen aufzubauen, die zum einen aus zum Bei spiel pieiiolharzumhüllten
und zuin anderen aus bindung slos en Körnern bestehen. Ferner kann der Mischvorgaiig
der Körner der ersten Schicht so gestaltet sein, daß unterschiedliche Temperaturen
verschiedener Kornpartien die Aushärtung der verwendeten organischeii oder anorganischen
Binder bewirken oder fördern. Bei zunächst nicht waagerecht liegenden Modell-Partien
wird die Bildung einer Schicht aus Grobkorn und Aufschlämmung, gemäß Schicht Position
A in Abbildung 3, dadurch gefördert, daß das Modell beim Aufbringen des Formstoffes
in eine Position geschwenkt wird, die die abzuformende Partie annähernd horizontal
liegen läßt.