DE537480C - Process for the production of hollow bodies in permanent molds using melt-out metal cores - Google Patents

Description

Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern in Dauerformen unter Verwendung ausschmelzbarer Metallkerne Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Hohlgüssen in Dauerformen unter Verwendung nusschmelzbarer Metallkerne.Process for the production of hollow bodies in permanent molds using Meltable Metal Cores The present invention relates to a method for the production of hollow castings in permanent molds using nut-meltable metal cores.

Die Herstellung von Abgüssen in Dauerformen ist an sich bekannt. Hierbei wurden - falls es sich um einfachen Kernguß handelte und ein glattes Ausziehen der Kerne unmittelbar nach dem Abgießen möglich war - permanente Metallkerne verwendet, kompliziertere Hohlgüsse konnten jedoch nur unter Anwendung von Sandkernen hergestellt «-erden, die nach dem Erkalten des Gußstückes auf mechanischem Wege entfernt wurden.The production of casts in permanent molds is known per se. Here were - if it was a simple core casting and a smooth pulling out of the Cores was possible immediately after casting - permanent metal cores used, However, more complicated hollow castings could only be made using sand cores «Earths, which were removed mechanically after the casting had cooled down.

Auch ist vorgeschlagen worden, zur Bildung eines Hohlraumes einen Kern aus einer leicht schmelzbaren Metallegierung zu verwenden. Auf den Kern, dessen Form dem Hohlraum des herzustellenden Hohlkörpers entspricht, wurde eine Schichf von leicht angefeuchteter-Porzellanerde o.dgl. aufgetragen, welche' unter hohem Drucke fest an den Kern ängepreßt wurde, worauf nach vollständigem Austrocknen der Porzellanmasse durch Erhitzen der leicht schmelzbare Kern ausgeschmolzen und aus dem Hohlraum entfernt wurde. Die bisherigen Bemühungen, brauchbare Hohlgüsse bei Verwendung von nusschmelzbaren Metallkernen herzustellen, mußten in-. solange scheitern, als die Voraussetzungen, unter welchen die Herstellung solcher Abgüsse möglich ist, ungeklärt waren.It has also been proposed to form a cavity a Use a core made of an easily fusible metal alloy. To the core of which Shape corresponds to the cavity of the hollow body to be produced, a layer was made of slightly moistened china clay or the like. applied which 'under high The print was pressed firmly to the core, whereupon the Porcelain mass melted and out by heating the easily meltable core removed from the cavity. The previous efforts to find useful hollow castings Using nut fusible metal cores had to be made in-house. fail as long as as the conditions under which the production of such casts is possible, were unexplained.

Die vorliegende Erfindung trägt nun diesen Umständen Rechnung und besteht im wesentlichen darin, daß der in eine Dauerform (Kokille) eingelegte Kern aus einem Metall oder einer Legierung in seiner Masse gegenüber der Masse des -Gußmateriäls derart abgeglichen ist daß infolge des höheren Wärmeinhaltes und der höheren Temperatur des Guß-Stückes das Ausschmelzen des Kernmetalls ohne Beeinträchtigung der Formgebung und der Eigenschaften des Gußstückes erfolgt. " Wie das Verhältnis der Masse des Kernes zur Masse des Gußstückes beschaffen i'st, hängt vornehmlich von den technischen Eigenschaften beider Metalle ab. Bei Einhaltung der -geschilderten Vorbedingungen verläuft der Gießprozeß, wie an einem Beispiel, nämlich Bildung eines Rohres au`s Gußeisen unter Verwendung eines Aluminiumkernes, erläutert sein möge, folgendermaßen.The present invention now takes these circumstances into account and consists essentially in the fact that the core is inserted into a permanent mold (mold) of a metal or an alloy in its mass compared to the mass of the casting material is balanced in such a way that as a result of the higher heat content and the higher temperature of the cast piece, the melting of the core metal without impairing the shape and the properties of the casting. "Like the ratio of the mass of the Getting the core to measure the casting depends primarily on the technical Properties of both metals. Provided that the preconditions outlined are complied with the casting process proceeds, as in an example, namely the formation of a pipe Cast iron using an aluminum core may be explained as follows.

Vor dem Beginn des Gießens wird in eine entsprechende Dauerform ein 'stabförmiger Aluminiumkern eingelegt, der so dimensioniert ist; daß seine Masse in einem bestimmten Verhältnis zu der Mässe des in den Hohlraum zwischen Kern und Kokille zu vergießenden Gußeisens steht.Before casting begins, a corresponding permanent mold is poured into it 'more rod-shaped Aluminum core inserted, which is dimensioned in this way; that its mass is in a certain proportion to the dimensions of the cavity between the core and the mold to be cast iron stands.

Das mit einer Temperatur von etwa 130o° C in die Dauerform eintretende Gußeisen gibt seinen Wärmeüberschuß, das ist jene Wärmemenge, welche das Gießmetall infolge Überhitzung über seinen Schmelzpunkt besitzen muß, um gießfähig zu bleiben, einerseits an die Kokillenwandungen, andererseits an den Aluminiumkern ab. Unmittelbar nach Abgabe dieses Wärmeüberschusses setzt beim Abguß die Erstarrung ein, und zwar schreitet diese von den Berührungsflächen des Abgusses mit der Kokille und dem Metallkerne gegen die Mitte der Rohrwand fort und ist in dem Moment beendet, als der gesamte Wärmeüberschuß von der Kokille und dem Kern aufgenommen ist.The one entering the permanent form at a temperature of around 130o ° C Cast iron gives its excess heat, that is the amount of heat that the casting metal must have above its melting point due to overheating in order to remain pourable, on the one hand against the mold walls, on the other hand against the aluminum core. Direct After this excess heat has been given off, the casting begins to solidify, namely if it moves away from the contact surfaces of the casting with the mold and the metal core towards the middle of the pipe wall and is finished at the moment when the whole Excess heat is absorbed by the mold and the core.

Die bislang an den Aluminiumkern abgegebene Wärmemenge verteilt sich infolge der hohen Wärmeleitfähigkeit sehr rasch auf den ganzen Kern, so daß bei dessen richtiger Dimensionierung gemäß Vorschreibung ein vorzeitiges Schmelzen des Kernes und ein damit verbundenes Vermengen mit dem Gießmetall nicht eintreten kann. Der Kern hat inzwischen jene Temperatur erreicht, bei welcher Aluminium in den bekannten breiartigen plastischenZ.ustand übergeht, also weich wird, ohne zu fließen.The amount of heat previously given off to the aluminum core is distributed due to the high thermal conductivity very quickly on the whole core, so that at its correct dimensioning according to the prescription, premature melting of the Core and an associated mixing with the casting metal cannot occur. The core has now reached the temperature at which aluminum is known to exist pasty, plastic state passes over, i.e. becomes soft without flowing.

Nun wird die Dauerform geöffnet, und das noch mit dem Aluminiumkern vereinigte Gußstück zur Verhinderung einer weiteren Wärmeabgabe an die Dauerform aus dieser gebracht. Die nun einsetzende Sehwindung des Abgusses geht ohne Gefährdung des Gußstückes vor sich, da der weich gewordene Aluminiumkern nur geringen Widerstand dein Schwinden entgegensetzt.Now the permanent form is opened, and that with the aluminum core united casting to prevent further heat transfer to the permanent mold brought out of this. The visual curvature of the cast that now begins is safe of the casting in front of you, since the softened aluminum core has little resistance opposes your waning.

Ein Teil der im Abguß noch vorhandenen Wärmemenge wird im weiteren Verlauf der Abkühlung an den Kern abgegeben, wodurch dieser an seinen Schmelzpunkt und schließlich zum Schmelzen gebracht wird. Das flüssige Kernmetall (Aluminium) tritt bei den Kernmarken aus dem Abguß und gibt damit den Hohlraum des Rohres frei.Part of the amount of heat still present in the cast is used in the further The process of cooling is released to the core, causing it to reach its melting point and finally melted. The liquid core metal (aluminum) comes out of the cast at the core marks and thus exposes the cavity of the pipe.

Bei Anwendung desVerfahrens fürMassenerzeugung wird vorgeschlagen, den Abguß samt Kern unmittelbar nach -Öffnung der Dauerform in einen entsprechend vorgewärmten Raum zu bringen, in welchem das ausfließende Kernmetall gesammelt wird. Dadurch wird auch einer zu schroffen Abkühlung der Abgüsse an der Luft vorgebeugt werden können.When using the method for mass generation, it is proposed that the cast including the core immediately after opening the permanent mold in a corresponding manner Bring preheated space in which the escaping core metal is collected. This also prevents the casts from cooling down too abruptly in the air can be.

Das ausgeschmolzene flüssige Kernmetall stellt sofort für die Neuanfertigung von' Kernen zur Verfügung, die am vorteilhaftesten ebenfalls in Dauerformen hergestellt werden.The melted out liquid core metal is immediately available for the new production of 'cores available, which are most advantageously also manufactured in permanent forms will.

Zum Gelingen des Verfahrens muß, wie früher ausgeführt wurde, die Menge des aufgewendeten Gießmetalls im richtigen Verhältnisse zu der Menge des Kernmetalls stehen. Nun trifft dies bei Hohlgüssen, deren Außen- und Innenmaße vorgeschrieben sind, so z. B. für genormte Rohre, nicht immer zu. Der den Hohlraum auszufüllende Kern würde das errechnete Gew ichtsverhäl tnis übersteigen: die Folge wäre, daß das Metall des Kernes vom umgossenen Eisen nicht auf jene Temperatur gebracht wird, in der das Kernmetall einen Aggregatzustand annimmt, bei dem es verdrängbar ist. Zur Ermöglichung der Anfertigung von Hohlgüssen, bei welchen aus konstruktiven Rücksichten die Einhaltung des richtigen Gewichtsverhältnisses zwischen Abguß und massivem Metallkern nicht möglich ist, wird in weiterer Ausbildung ein kombinierter Kern angewendet. Der Kern besteht diesfalls aus dem eigentlichen Metallkern, der in der richtigen Wandstärke als Umhüllung auf den Kernträger (die Armierung) aufgegossen wird. Der Kernträger kann aus verschiedenen Materialien (Ton, Chamotte, Asbest, Asbestzement, Pappe, Blechen u. dgl. mehr) bestehen und hat lediglich die Aufgabe, die richtige Formgebung des Kernes zu ermöglichen bzw. den Kern zu stützen. Für langgestreckte zylindrische Metallkerne, so insbesondere solche zum Abgießen von gußeisernen Muffen- oder Flanschenrohren,werden gemäß vorliegender Erfindung aus Blech oder anderen plattenförmigen Stoffen eingerollte Rohrmäntel, deren Längsr iinder sich überlappen und daher elastisch nachgeben, verwendet. Ein solcher Rohrmantel wird als Kern zur Herstellung des Metallkernes in die Kerndauerform eingesetzt und mit dem Kernmetall umgossen. Das erstarrende Metall drückt den Rohrmantel etwas zusammen. Der so hergestellte Metallkern wird nun zur Herstellung des Hohlgußstückes in die Dauerform des Abgusses eingelegt, worauf der Abguß erfolgen kann. Nach dem Ausschmelzen des Kernmetalls kann auch der Rohrmantel, falls sein Herstfllungsmatcrial für permanente Zwecke gewählt wurde, aus dem Hohlguß entfernt werden.As stated earlier, the Amount of cast metal used in the correct proportion to the amount of core metal stand. Now this applies to hollow castings, the external and internal dimensions of which are prescribed are, so z. B. for standardized pipes, not always to. The one to fill the cavity Kern would exceed the calculated weight ratio: the consequence would be that the metal of the core is not brought to that temperature by the cast iron, in which the core metal assumes a physical state in which it can be displaced. To enable the production of hollow castings, in which for constructive reasons maintaining the correct weight ratio between the casting and the solid metal core is not possible, a combined core is used in further training. In this case, the core consists of the actual metal core, which is in the correct one Wall thickness is poured onto the core support (the reinforcement) as a cover. Of the Core girders can be made from various materials (clay, chamotte, asbestos, asbestos cement, Cardboard, sheet metal and the like) exist and only has the task of finding the right one To enable shaping of the core or to support the core. For elongated cylindrical metal cores, especially those for pouring cast-iron sleeves or flanged pipes, according to the present invention, are made of sheet metal or others Sheet-like fabrics rolled up pipe jackets, the lengthways of which overlap and therefore yield elastically. Such a pipe jacket is used as a core Manufacture of the metal core inserted into the permanent core mold and with the core metal encased. The solidifying metal compresses the pipe jacket a little. The one made in this way The metal core is now used to manufacture the hollow casting in the permanent form of the casting inserted, whereupon the casting can take place. After the core metal has melted The pipe jacket can also be used, if its manufac- turing material is for permanent purposes was chosen to be removed from the hollow casting.

Nach obigem bietet das Verfahren eine wesentliche Neuerung auf dem Gebiete des Gießereiwesens, zumal es sich durch die Kernherstellung im steten Kreislaufe für die Massenanfertigung von Hohlgüssen im Fließverfahren besonders eignet.According to the above, the process offers an essential innovation on the Areas of the foundry industry, especially since it is in a constant cycle due to the core production Particularly suitable for the mass production of hollow castings in the flow process.

Claims (1)

-PATENTANSP-RÜCHE: z. Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern in Dauerformen- unter Verwendung ausschmelzbarer Metallkerne, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernmetall in seinen thermischen Eigenschaften und in seiner Masse gegenüber dem Gußmaterial derart abgeglichen wird, daß infolge des höheren Wärmeinhaltes und der höheren Temperatur des Gußstückes das Ausschmelzen des Kernmetalls ohne Beeinträchtigung der Form und der Eigenschaften des Gußstückes erfolgt:-2. Verfahren nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß als Träger des Kernmetalls ein rohr- oder plattenförmiger Körper verwendet wird.-PATENT APPLICATION RÜCHE: z. Process for the production of hollow bodies in Permanent forms - using fusible metal cores, thereby characterized in that the core metal in its thermal properties and in its Mass compared to the casting material is balanced in such a way that as a result of the higher Heat content and the higher temperature of the casting, the melting of the core metal without impairment of the shape and the properties of the casting takes place: -2. Process according to Claim t, characterized in that the core metal is used as a carrier a tubular or plate-shaped body is used.