DE74617C

DE74617C - Method and device for achieving dense cast iron blocks

Info

Publication number: DE74617C
Application number: DENDAT74617D
Authority: DE
Original assignee: W. REUNERT in Annen, Westf
Anticipated expiration: 1913-08-25

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Wenn man einen Gufsstahlblock, der in einer einfachen, gewöhnlichen Schale (Coquille) gegossen ist, nach der Herausnahme aus der Schale und nach vollständigem Abkühlen in der Querrichtung durchschlägt, so sieht man, dafs in der Mitte des Blockes eine feine Höhlung vorhanden ist, die sich in der Längsachse des Blockes erstreckt, und zwar von dessen Mittelpunkt aus mehr nach oben als nach unten. Diese — Lunker genannte — Höhlung entsteht dadurch, dafs beim Erstarren des gegossenen Blockes, das von innen nach aufsen stattfindet, die Metallmolecüle an Volumen abnehmen und die Molecule, die eben im Begriffe sind zu erstarren, sich an die bereits erstarrten anschliefsen. Die im Innern des Blockes gebildete Höhlung entspricht also der Volumenverminderung des Metalles.If you have a cast steel block that is poured into a simple, ordinary bowl (coquille) is, after removal from the shell and after complete cooling, breaks through in the transverse direction, you can see that in the middle of the block there is a fine cavity, which is in the longitudinal axis of the Block extends, from its center more upwards than downwards. This cavity - called a blowhole - arises from the fact that when the cast solidifies Block, which takes place from the inside out, the metal molecules decrease in volume and the molecules that are just about to solidify adjoin those that have already solidified. The cavity formed inside the block thus corresponds to the reduction in volume of metal.

Beim Schmieden oder Walzen wird der Lunker so verkleinert, dafs ein geübtes Auge nichts mehr von demselben entdeckt, allein beim Härten, besonders des Tiegelgufsstahles, der keine Schweifshitze mehr verträgt, wird der Lunker wieder gröfser. Dies ist die Hauptursache des Zerplatzens von Geschützen und Gewehrläufen, eieren Festigkeit wegen der Verwendung des rauchschwachen Pulvers eine aufserordentlich hohe sein mufs; ein Gewehrlauf mufs nach Angabe des Erfinders z. B. 5 bis 6000 Atmosphären Druck aushalten können. Auch das Abbröckeln der Meifsel an Werkzeugmaschinen ist dem Lunker im Gufsblock zuzuschreiben.In forging or rolling, the cavity is so reduced that a trained eye can see it nothing more of the same discovered, only during hardening, especially of crucible cast steel, who can no longer tolerate the heat of the tail, the cavity becomes larger again. This is the main cause the bursting of guns and rifle barrels, they lose strength because of their use The smoky powder must be extraordinarily high; a gun barrel must according to the inventor z. B. can withstand 5 to 6000 atmospheres pressure. Also the crumbling of the chisels Machine tools can be attributed to the blowhole in the Gufsblock.

Durch Aufgleisen eines verlorenen Kopfes auf den eben gegossenen Block hat man wohl dichtere Blöcke erzielt, doch niemals den Lunker ganz beseitigt, weil eben das Abkühlen der nach der bisherigen Methode gegossenen Blöcke von allen Seiten nahezu gleichmäfsig nach innen zu vorschreitet.By roping a lost head onto the block that has just been cast, you probably have Achieved denser blocks, but never completely eliminated the cavity, because it was just cooling of the blocks cast according to the previous method almost uniformly from all sides to advance inward.

Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet ein Verfahren, durch welches die Bildung des Lunkers im Gufsblock vollständig vermieden wird. Dieses Verfahren besteht darin, während des Giefsens oder nach eben beendetem Gufs des Blockes nur den unteren und den mittleren Theil des Schalenmantels äufserlich durch Luft oder Gas abzukühlen, den oberen Theil des ,Schalenmantels dagegen vor Abkühlung möglichst zu bewahren.The subject of the present invention is a process by which the formation the blowhole in the Gufsblock is completely avoided. This procedure consists of while of the Giefsen or after just finished Gufs of the block only the lower and the middle The outer part of the shell is to be cooled by air or gas, the upper part of the shell , On the other hand, to keep the shell jacket from cooling down if possible.

Durch diese Art der Abkühlung wird erzielt, dafs der obere Theil des Blockes länger flüssig bleibt als der untere und infolge dessen im Herzen des Blockes ein Nachsinken der oberen Schichten in die unteren, also ein Ausfüllen des Lunkers stattfinden mufs.This kind of cooling makes the upper part of the block more fluid remains as the lower one, and consequently a sinking of the upper one in the heart of the block Layers in the lower ones, i.e. filling of the void must take place.

Zur Ausführung dieses Verfahrens wird die in beiliegender Zeichnung dargestellte Gufsschale benutzt.The cast iron shell shown in the accompanying drawing is used to carry out this process used.

Fig. ι zeigt einen Längsschnitt,Fig. Ι shows a longitudinal section,

Fig. 2 eine Seitenansicht undFig. 2 is a side view and

Fig. 3 eine Oberansicht der Schale, während dieFig. 3 is a top view of the shell, while the

Fig. 4 die Form eines in der Schale gegossenen Blockes zeigt.Figure 4 shows the shape of a block cast in the shell.

Die Schale besteht aus zwei Mänteln α und b, deren Durchmesser so bemessen sind, dafs zwischen ihnen ein Hohlraum von 26 bis 30 mm Weite bleibt, Fig. 1, der durch eine die beiden Mäntel verbindende waagrechte Scheidewand d in einen oberen, kürzeren Hohlraum e und einen unteren, längerer/cThe shell consists of two shells α and b, the diameters of which are so dimensioned that a cavity of 26 to 30 mm in width remains between them, Fig. 1, which through a horizontal partition d connecting the two shells into an upper, shorter cavity e and a lower, longer / c

getheilt ist. Um eine gröfste Haltbarkeit der doppelten Schale zu erzielen, sind die Mantel α und b hoch durch Stege oder Binder g an ihrem unteren Ende mit einander verbunden. Diese Binder können auch in mehreren über einander liegenden Gruppen den Raum c durchsetzen. Der obere Hohlraum e wird mit feuerbeständigem, Wärme schlecht leitendem Material gefüllt, oder man läfst in diesem Raum e einfach den beim Giefsen der Schale nöthig gewesenen Sandkern sitzen.is divided. In order to achieve maximum durability of the double shell, the sheaths α and b are high connected to each other by webs or ties g at their lower end. These binders can also penetrate space c in several groups lying one above the other. The upper cavity e is filled with fire-resistant, heat-poorly conductive material, or one simply leaves the sand core necessary for casting the bowl in this space e.

Durch den unteren Raum c wird Luft oder Gas geleitet, um den inneren Mantel b bis zur Scheidewand d hinauf zu kühlen. Die Gebläseluft tritt durch das Rohr h in den Hohlraum c ein, um diesen durch die Oeffnung i wieder zu verlassen. Der Mantel b läuft wie üblich nach unten schwach kegelförmig zu, um einerseits das Ausstülpen des fertigen Blockes aus der Schale zu erleichtern, andererseits auch das Erkalten des oberen dicken Theiles des Gufsstückes im Verhältnifs zum unteren, dünneren zu verzögern. Zur besseren Handhabung der Schale ist diese noch mit Ohren f versehen.Air or gas is passed through the lower space c in order to cool the inner jacket b up to the septum d. The blower air enters the cavity c through the pipe h in order to leave it again through the opening i. As usual, the jacket b tapers downwards in a slightly conical shape, on the one hand to facilitate the eversion of the finished block from the shell, on the other hand to delay the cooling of the upper thick part of the cast piece in relation to the lower, thinner part. For better handling of the bowl, it is also provided with ears f .

Die Schale kann an Stelle der gezeichneten viereckigen Gestalt auch beliebige andere, runde, fünf-, sechseckige u. s. w. Gestalt besitzen. Instead of the drawn square shape, the bowl can also be any other, round, pentagonal, hexagonal and so on.

Beim Giefsen des Blockes verfährt man wie folgt:When casting the block, proceed as follows:

Die Schale wird mit dem breiteren Ende des Mantels b nach oben aufgestellt und mit dem flüssigen Metall vollgegossen.The bowl is set up with the wider end of the jacket b facing up and filled with the liquid metal.

Während des Giefsens leitet man mittels eines kleinen Gebläses oder einer sonstigen geeigneten Vorrichtung Luft oder Gas durch den Raum hindurch, wodurch das Erstarren der eingegossenen Metallsäule bis herauf an die Scheidewand d möglichst beschleunigt wird. Die Kühlung erfolgt so lange, bis der Block im Innern nicht mehr dünnflüssig ist. Hierauf stellt man den Zutritt des Kühlmittels ab.During the casting, air or gas is passed through the room by means of a small fan or some other suitable device, whereby the solidification of the cast metal column is accelerated as far as possible up to the partition d. The cooling continues until the block is no longer thin inside. Then you turn off the access of the coolant.

Während der Kühlung des unteren Theiles der Metallsäule verzögert der in dem oberen Raum e befindliche Mantel aus Wärme schlecht leitendem Material das Erstarren der Metallsäule an dieser Stelle, so dafs dieser obere Theil des Blockes länger flüssig bleibt und somit in der Schale nach Mafsgabe des sich beim Erkalten zusammenziehenden unteren Theiles gehörig nachsinken kann. Hierdurch wird die Bildung eines Lunkers gänzlich unmöglich. During the cooling of the lower part of the metal column, the jacket in the upper space e, made of poorly conductive material, delays the solidification of the metal column at this point, so that this upper part of the block remains liquid longer and thus in the shell according to what is present at it When the lower part becomes cold, it can sink properly. This makes the formation of a void completely impossible.

Zur gröfseren Sicherheit kann man dann noch oben auf das Metall, wenn es anfängt auch dort zu erstarren, den bisher üblichen Thonkopf aufstellen und diesen mit flüssigem Metall anfüllen.For greater security, you can still put it on top of the metal when it starts to solidify there too, set up the clay head that was customary up to now and fill it with liquid Fill metal.

Claims

Patent Claims:

ι. A process for the production of dense ingots, consisting in that one during the giefing, which takes place from top to bottom, or after it has just ended Gufs of the block only cools the lower and the middle part of the shell surface externally by air or gas, the upper part of the shell mantle, on the other hand, is preserved as far as possible from cooling.

2. To carry out the i. method marked a shell (Coquille), formed by two in each pushed coats (ab) of any cross section, which leave a getheilten by a full partition wall (d) in two parts cavity therebetween, the upper part (s) with a refractory, heat poorly conductive mass and the lower part (c) of which is provided with inlet and outlet openings for air or gas.

For this purpose ι sheet of drawings.