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Verfahren zur Verhinderung von Spannungen in Gußstücken. Es ist bekannt,
daß die großen Gußstücke, besonders wenn sie aus Metallen hergestellt sind, die
sich beim Abkühlen stark zusammenziehen, wie beispielsweise Stahl, außerordentlich
großen inneren Spannungen unterworfen werden können, wenn die Form nicht derart
nachgibt, daß die Zusammenziehung regelmäßig während der Abkühlung vor sich gehen
kann. Dieser stets schädliche Übelstand ist besonders dann wesentlich, wenn es sich
um
Gußstücke handelt, bei denen mindestens eine der drei Hauptabmessungen
außerordentlich groß im Verhältnis zur Stärke der anderen Teile des Stückes ist,
da sich in diesem Falle Risse oder sogar vollständige Brüche in diesen Teilen bilden
können.
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Diese Übelstände treten sehr häufig ein bei viereckigen Gestellen,
bei Rohren von großem Durchmesser o. dgl. mehr. Es sind zwar schon Verfahren und
Einrichtungen bekannt, welche den Formen und Kernen gestatten, mehr oder weniger
nachzugeben und dadurch die Abkühlung und Schrumpfung der verschiedenen Teile und
Abschnitte des Gußstückes gleichförmig zu machen. Diese bekannten Verfahren sind
aber nicht unbedingt wirksam, wenn es sich um Gußstücke von großen Abmessungen handelt,
wie beispielsweise um die Kopfgestelle von Eisenbahnwagen u. dgl. In diesen Fällen
genügt es in der Tat nicht, daß die Formen nur schwach nachgeben, sie müssen vielmehr
gewaltsam verschoben werden, um so die allgemeine Zusammenziehung des gegossenen
Stückes zu unterstützen.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, welches
eine allgemeine Verdichtung der Formmasse während der Abkühlungsperiode des Gußstückes
ermöglicht. Die Verdichtung beginnt, sobald das Gußstück eine genügende Festigkeit
eingenommen hat, um jedes Einschrumpfen oder Deformieren zu verhindern, und ermöglicht,
der dem Gußstück eigentümlichen Zusammenziehung nicht nur zu folgen, sondern dieselbe
auch zu unterstützen. Die Verdichtung wird erreicht durch irgendwelche mechanischen
Einrichtungen, die einen regulierbaren fortschreitenden und starken Druck nach allen
Richtungen hin ausüben können, in welchen die Zusammenziehung die vorgenannten Übelstände
verursachen könnte. Man kann den Zweck leicht dadurch erreichen, daß man in Verbindung
mit dem äußeren Teil der Formmasse starke Platten vorsieht, auf welche im gewünschten
Sinne Druckmittel angesetzt werden, die mechanisch-hydraulisch oder auf irgendwelche
andere Weise zu betätigen sind. Dadurch kann der Druck der Zeit und der Stärke nach
je nach den Erfordernissen geregelt werden, so daß die gesamte Gußmasse der allmählichen
Zusammenziehung des Gußstückes folgen und derselben ein wenig vorangehen kann.
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Sobald sich die Schrumpfung bemerkbar macht, muß man einen gleichförmigen
Druck auf die Form ausüben. Nachdem der größte Teil der Zusammenziehung bewirkt
ist, bilden sich die Risse in den wärmeren Teilen, die noch nicht einen genügenden
Widerstand aufweisen. Um die Rißbildung an den jeweiligen Stellen wirkungsvoll zu
vermeiden, ordnet man im Sande des Gußstückes hitzemessende Elemente an, durch die
man sich einen klaren Überblick über die Temperatur des Gußstückes an den gefährlichsten
Stellen macht. Dadurch wird praktisch eine Regel für die Regulierung des Druckes
in Beziehung zu den gefährlichen Stellen gegeben. Die Vorrichtungen, welche man
zur Verwirklichung des vorgenannten Verfahrens verwenden kann, sind nach der Natur
und der Art der Gußstücke verschieden. Im folgenden soll ein Ausführungsbeispiel
erläutert werden.
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In der Zeichnung zeigen Abb. = und 2 einen Schnitt und eine Aufsicht
die Einrichtung für ein Gußstück eines Wagengestells von großen Abmessungen, Abb.
3 und 4. zwei Anwendungen der Vorrichtung auf gegossene Rohre mit großen Abmessungen.
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In der Zeichnung sind einige Maße eingetragen, um die großen Abmessungen
des Gußstückes im Vergleich zu seiner Wandstärke einzelner Teile zu zeigen.
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Die Verdichtung der Formmasse wird durch Plattenpaare 1-1l, 2-21 bewirkt,
die im Innern eines Formrahmens 3 angeordnet sind. Die Verdichtung setzt ein unter
der Einwirkung von Druckschrauben q., die sich in festen Querstücken 5 befinden
und auf die vorgenannten beweglichen Platten wirken. Man kann auch Schraubenmuttern
6 verwenden, welche auf den äußeren Enden von Zugstangen 61 sitzen, wie es Abb.
q. zeigt. In allen Fällen rufen die Verdichtungstraversen eine Verdichtung und eine
Verschiebung, der Formmassen M hervor, die in dem Sinne vor sich geht, daß sie der
Zusammenziehung des Gußstückes G folgt und dieselbe unterstützt. Die Zusammenziehung
vollzieht sich also unter der gewaltsamen Verdichtung der Formmasse nach dem Guß.