DE1433934A1

DE1433934A1 - Verfahren zur Formung und Herstellung exothermer Mischungen in der Giessform

Info

Publication number: DE1433934A1
Application number: DE19641433934
Authority: DE
Inventors: Miraldi Nick L
Original assignee: Archer Daniels Midland Co
Current assignee: Archer Daniels Midland Co
Priority date: 1963-11-29
Filing date: 1964-11-13
Publication date: 1968-11-21
Also published as: GB1065378A; GB1065377A; BE656332A; US3273211A

Description

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von heizenden, Speisern uder Dteigern und heizenden Einlagen oder Füllungen in der Giääereiindustrie. Namentlich bezieht sich diese Erfindung auf dxe an-Ort-und-Stelle-Bildung von heizenden oder exothermen Speisern und exothermen Einlagen bei und zusammen mit der Herstellung der Gießform.

Steiger werden in der Gießtechnik seit vielen Jahren benutzt. Sie liefern den notwendigen Speiser oder den Überlauf fur geschmolzenes Metall, um den Block beim Kühlen und Sciirumpfen mit Metall nachzuspeisen. Ohne einen derartigen Speiser konnten wohlgelungene Gußstücke ohne Spannungen und Schrumpfungen nicht hergestellt werden«

Ein Steiger, der mit einer Wärme abgebenden Zusammensetzung gefüllt ist, ist bekannt als "exothermer Steiger" oder als ".Wärme abgebender Steiger". Die exotherme Mischung entzündet sich spontan zu hoher Temperatur, bei ihrer Erhitzung durch das geschmolzene Metall.

Man hat schon zahlreiche exotherme Mischungen beschrieben. Exotherme Mischungen sind Wärme abgebende Materialien, die ein geschmolzenes Metall langer, als es normalerweise der FnIl wäre, im flüssigen Zustand halten. Man setzt diese Mischungen zusammen

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aus einem oxydierbaren Metall, wie z.B. Aluminium und einem Oxydationsmittel, wie z.B. Eisenoxyd oder Manganoxyd, wobei die Menge des letzteren wesentlich kleiner ist ., als data" ein vollständiger Umsatz mit dem Aluminium eintreten könnte. Man gibt solchen Mischungen gewohnlich auch ein Chlorid zu, um den Beginn der Reaktion zu erleichtern und' um die Reaktion bis zum Ende ablaufen zu lassen.

Die vorliegende' Erfindung bezieht sich auf formbare, exotherme Stoffe". -

G-rundsätzlich sind formbare, exotherme Stoffe Mischungen von einem oxydierbaren Metall und einem Oxydationsmittel*. Diese Mischungen enthalten normalerweise Aluminium und andere metallische Pulver als oxydierbares Metall und Oxydationsmittel, wie ZoB. Natriumnitrat und Eisenoxyd, sowie Alkalimetalle, Fluoride, feinkörnige, feuerfeste Stoffe und Bindemittel. Man benutzt Binder, die sich mit Wasser anrühren lassen und dann in die gewünschte Form gebracht werden und schließlich zu einem harten, feuierfesten Zustand getrocknet werden.

Gemäß dem Stand der Technik formte man formbare, exotherme Mischungen in einem Kexff oder Formkasten, der speziell zur Fabrikation der gewünschten Form hergestellt wurde. Nach der Formung des exothermen Stoffes nahm man die Mischung aus dem Kernkasten und buk sie in einem Ofen, um sie zum gehärteten Zustand zu trocknen. Seit dem Auftreten von Heiß— kastenbindern benutzte man auch die Methode, die

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exotherme Mischung in ein erhitztes Modell zu "blasen, wo sie dann zum gehärteten Zustand trocknete. Die Wärme abgebenden Mischungen der herkömmlichen Technik konnten jedoch wegen der Gefahr der Ent« zündung nicht wahrend längerer Zeiten bei höheren Temperaturen getrocknet werden.

In der herkömmlichen Technik gab man daher die vorgeformten, exothermen Steiger vor der Eingabe des Metalls in die vorbereitete Gieß-Sand-Form.

Formbare exotherme Mischungen brauchte man auch zur Herstellung von exothermen Füllungen. Man formte die Füllungen in Stäbe und Platten, die man dann zum festen Zustand trocknete. Die gehärteten Füllungen brachte man dann, bevor man das Metall eingoss, in die gewünschte Lage der Gießform.

Die Verwendung vorgeformter exothermer Mischungen gemäß dem Stand der Technik hat jedoch unübersehbare Nachteile.

Es ist zum Beispiel nachteilig, daß man bei normalen Gießvorgängen zahlreiche verschieden dimensionierte Heizeinsätze je nach Größe des Gußstückes benötigt. So braucht man für jede Steigergröße eine verschiedene Form. Dabei sind die Kosten der Formen derartig, daß kleine Gießereien es sich nicht leisten komsn, ihre eigenen Formen für die Steiger zu haben. Weiterhin ist es nachteilig, daß die vorgeformten Steiger zerbrechlich sind und auch leicht zerbruchen werden. Sie sind dann wertlos. Schließlich bedeuten die vorgeformten exothermen Mischungen erhöhte Kosten, nament—

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lieh auch. Lagerkosten und. Lagerplatz.

Gegenstand dieser Erfindung ist deshalb eine Methode, die es erlaubt, exotherme Steiger zuBammen mit und an-Ort-und-Steile in der Form herzustellen. Weiter wird die Herstellung einer exothermen Mischung,die längeres Trocknen bei hohen Temperaturen ohne Entzündung aushält, gelehrt, sowie die Ausschaltung der Notwendigkeit, daß man zahlreiche verschieden dimensionierte exotherme Steiger verfügbar haben muß. Außerdem ist Gegenstand dieser Erfindung,daß der Bedarf an teuren Formvorrichtungen zur Herstellung der Steiger wegfällt. Weiter ist Gegenstand dieser Erfindung, die Ausschaltung der Notwendigkeit,exotherme Steiger und exotherme Einsätze vorzufertigen. Folglich wird auch der Bedarf an Lagerraum und der Verlust der durch Bruch zustande kommt, ausgeschaltet.

Die Gegenstande dieser Erfindung werden vervollständigt durch das Verfahren, welches umfasst die Herstellung von frischen exothermen Mischungen, direkt an Ort und Stelle in einer Form und zusammen mit der Form und nachfolgender Gebrauch beim Gießvorgang, und zwar ohne weitere Behandlung, mit Brenntrocknung vor dem Gebrauch, oder Backen der Form und der in situ geformten exothermen Mischung im normalen Kernbackverfahren.

Das erfindungsgemäße Verfahren überwindet die den vorgeformten exothermen Mischungen anhaftenden Nachteile und gibt zusätzlich zahlreiche Vorteile. Hierzu gehören zum Beispiel die Kostenersparnis, die Ersparnis von Lagerraum und von .speziellen Formvorrichtungen und di'e Ausschaltung der Bruchgefahr. Außerdem werden die Gießvorgänge durch die Einfachheit der in situ

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Bildung der exothermen Mischungen durch das Verfahren dieser Erfindung sehr gefördert. Vollständiger wird diese Erfindung "beschrieben unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, in denen Figur 1 einen horizontalen Schnitt einer Form in einem Kern- oder Formkasten darstellt und Figur 2 einen Längsschnitt einer Form in einem solchen Kasten. Der in Figur 1 dargestellte Gegenstand ist ein horizontaler Schnitt, längs 1/1 von Figur 2. Der Kernkasten 12 ist dargestellt mit einer Formaandfüllung 13· Der Trichterkopf 11 und das Ende des Eingußrohres 14 sind ebenso wie der exotherme Steiger 10 gezeigt.

Figur 2 ist ein Längsschnitt längs 2/2 von Figur 1. Dieser Längsschnitt zeigt ein Gußstück 22 in einem Formkasten 12, fertig zum Guido Der Trichterkopf 11 ist gezeigt, umgeben von der exothermen Steigermanschette 10 und seiner relativen Lage in dem Formsand 13· Die Wände der exothermen Steigermanschette verengen sich leicht. Die Zeichnung ist etwas übertrieben, um diese Besonderheiten !^auszuarbeiten. Man schützt das Gußstück 22 durch eine isolierende Schulter 25 vor dem direkten Kontakt mit der exothermen Manschette 10. Die Eingußschnauze 14, in die man das gee schmolzene Metall hineingießt und das Gießsystem 21, welches das geschmolzene Metali zum Gußstück 22 führt und verteilt, bilden die weiter benotigten Teile des geschlossenen Formkastens 12. Man gibt hinreichend viel geschmolzenes Metall hinein, so daß der leere Raum, der das Gußstück 22 wird und der Steigerkopf 11, vollständig mit geschmolzenem Metall gefüllt werden. Beim normalen Gießvorgang empfiehlt es sich, das Gußstück von den exothermen Einsätzen durch eine isolierende Schicht 23 zu trennen» Der Isolator hilft, die Rauheit der Ober- -6-

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flache des Gußstücks 22 zu vermeiden, die durch die exotherime Reaktion hervorgerufen werden könnte ρ

Man sieht den exothermen Einsatz 24- oberhalb des Gußstücks 22, um den Fluss des geschmolzenen Metalls vom Trichterkopf 11 zu den entfernteren Ecken des Gußstücks 22 zu erleichtern.

Allgemein definiert man exotherme Miüchunrpi als "bestehend aus einem oxydierbaren Metall und einem Oxydationsmittel. In der Fachliteratur sind zahlreiche Mischungen beschrieben. Folgende Beispiele seien genannt:

Das US-Patent Mr. 2.59ΐ.1υ5 beschreibt eine exotherme Mischung, die 30 bis 50$ Aluminium, ü bis 10$ Natriumnitrat, 12 bis 20$ Mangandioxyd oder Eisenoxyd oder Mischungen von beiden, 1 bis 5$ Alkalifluorid oder Alkalialuminiumfluorid, z.B. Kaliumaluminiumfluorid, Ü bis 2$ Bentonit, 2 bis 7$· Kerngummi als Bindemittel und der Rest gemahlene Tonscherben umfasst.

Das britische Patent Nr. 798.710 beschreibt eine exotherme Gießereimischung, bestehend aus 20 bis 30 Gewichtsprozenten Aluminiumteilchen oder-Pulver, 5,5 bis 10$ Natriumnitrat, 3 bis 15$ Mangandioxyd oder 3-2ufi> Eisenoxyd oder eine Mischung beider Oxyde, insgesamt 3$ oder mehr mit einem Maximalbereich von 15 bis 20$, weiterhin 5,5$ bis 10$ Fluorid, 0,5 bis 10$ Natriumchlorid, zusammen mit 4 bis 12$ Ton. Der Rest, der etwa 15$ betragt besteht aus gemahlenem, feuerfestem Material, wie Tonscherben oder Silikatsand.

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Man kann ziemlich variieren, sowohl was die Mengen der Bestandteile als auch was die Bestandteile selbst betrifft. Man kann Kohlenstoff mit dem Aluminium einführen und auch im Pluoridgehalt ziemlich variieren. Auch kann man eine zweite säuerstoffhaltige Substanz hinzufügen, wie z.B. ein Carbonat, ein BuIfonat oder ein Phos^at.

Durch geeignete Wahl der Verhältnisse der Bestandteile ist man ferner in der Lage, bei einigen exothermen Mischungen den Gebrauch von Fluorid völlig zu vermeiden. Zwei Grundbestandteile müssen jedoch beibehalten werden, nämlich ein oxydierbares Metall und ein Oxydationsmittel.

Analog zu den exothermen Steigern macht man exotherme Einsätze auB formbaren exothermen Stoffen.

Die exothermen Materialien, die man als heizende Einsätze benutzt, sind oft etwas unterschiedlich von denen, die bei den Steigermanschetten gebraucht werden. Sie werden entsprechend den verschiedenen Geschwindigkeiten der Entzündung und Verbrennung zusammengesetzt. Wichtig ist größerer Widerstand gegen die Durchdringung mit Metall während des Verbrennens, da sie oft in die Porm eingelagert sind. Besonders wlohtig ist, daß sich das Volumen nicht verändert· Man setzt sie auch so zusammen oder behandelt eie so, daß das Risiko der Aufnahme von schädlichen Verunreinigungen so klein wie möglich wird. Man braucht exotherme gießtechnische Füllungen oder Einsätze zur Erhaltung τοη größeren Blöcken unter Benutzung von dünnen Zuführungsquerschnitten' und auch zur Erhöhung des Zuführungsabstandes eines

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Speisers oder Steigers zu den Rändern des Gußstückes. Durch Erhöhen des Anteils an feuerfestem Material und Ton erzielt man bei den Mischungen, die man für exotherme Einsätze benutzt, ihre Volumenbeständigkeit. Die Zusammensetzungen enthalten im wesentlichen gleichartiges oxydierbares Metall und Oxydationsmittel.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine exotherme Mischung benutzt, die sich von den herkömmlichen unterscheidet. Die vorzuziehende Mischung soll sich während des Backprozesses selbst bei langen Backzeiten und hohen Kernbacktemperaturen nicht entzünden. Außerdem erweist sich diese Mischung als besonders gut beim Metallgießvorgang■>

Die beste Mischung enthält die folgenden Bestandteile, in den angegebenen Gewichtsverhältnissen, bezogen auf das Gewicht der Gesamtmischung = ip'.Öjtt

Aluminiumpulver 3—7$
Aluminium geschliffen 15 - 24$ Oxydationsmittel 18 - 44$
feuerfestes Material 15 -· 44$
laachsmehl O, 5 bis 2$
Kalziumfluorid 4 - 11#
phenolischer Binder 4 —" 6$
Dextrin 1 - 3$
Ton 2 - 4#·

Durch den Gebrauch von Kalziumfluorid und den Verzicht auf alle Nitrate, erhält man eine exotherme Mischung, die sich nur bei den Metallschmelztemperaturen entzündet, und nicht schon bei den hohen Kernback—

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temperatures Dies schaltet die Gefahr der vorzeitigen Entzündung der Mischung aus und macht es möglich, die exotherme Mischung "bei hohen Temperaturen zu backen«

In der vorzugsweise anzuwendenden Mischung ist das feuerfeste Material Band oder Sandstein. Vorzugsweise ein Silikatsand, wie Wedron 70-30. Man "braucht einen phenolischen Binder, d.h? ein.Phenolformaldehydharz, das unter, sauren Bedingungen kondensiert wurde. Bekannt

, sind derartige Harze als Novolack-Harze. Das Oxydationsmittel ist vorzugsweise rotes Eisenoxyd oder Man-

- gandioxyd.

Auch die exothermen Mischungen der herkömmlichen, Technik könnten "beim erfindungsgemäßen Verfahren verwandt werden. Sie haben jedoch den Nachteil, daw längere Backzeiten "bei hohen Temperaturen sorgfältig vermieden werden müssen, damit sich die Mischung nicht entzündet. Dieser Nachteil entfällt jedoch, wenn die Form ungebacken verwadt werden soll.

Diese exothermen Mischungen bestehen aus einem Wärme erzeugenden Stoff, einem granuliertem feuerfesten Material, Ton, Wasser und einem Bindemittel. Das Bindematerial besteht normalerweise aus Bentonit-Ton, Getreide, Dextrin, Kernöl oder einem in der Wärme härtendem Harz» Die Binder sind die gleichen, wie die von Formsand oder Kernsand. Die ungehärtete exotherme Zusammensetzung, die zu der gewünschten Form geformt

*) aber werden kann, wird grüne exotherme Mischung genannt, frische

Es gibt, 5 Methoden, um die an Ort und Stelle gebildete exotherme Mischung zu verwenden· . .

Entweder braucht man die Form ohne weitere Behandlung

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oder man brennt sie, Ms eine/ dünne Kruste die .■.,;■= Oberfläche überzogen hat ,oder man backt' sie nach· ■■■-':'.-■ den herkömmlichen Mthoden_; bei. Temperaturen bis-zu^. ν ^' 31b C. Dabei _;hängt. die· benutzte Methode davon-ab,·.-

welchen Binder, man in der exothermen Mischung wendet hat _? Braucht man. einen .Bentonit-Ton, ein._;Λ ■ ? ■ - S,\ Getreide oder einen, anderen im frischen Zustand/.... v·. ■- ; stark yerf estigeniil^nXiBiAder,-idann sind:~die~beiden,ή .:■ .--.-·" ersten Methoden gewöhnlich ziemlich befriedigend,·.. ■ ■..".. d.h., die ,Eo rm,kann im . grünen Zustand benutzt werden, ..* -^v- oder sie kann brenngetrocknet werden vor ihrem-Ge-- ■:-.."■. brauch. Wenn man jedoch ein Kernöl oder ein in der < -. V/arme härtendes Harz benutzt als Bindemittel, dann ist es oft besser,., daßman die lOrm und die· exotherme Mischung vor ihrem Gebrauch backt« Dies .sind jedoch Vorschlage,, um eine maximale Wirksamkeit derartiger Binder zu erzielen,und keine unbedingten Forderungen«. ■-; _

Formsand, in den die exothermen Mischungen einge-::,. _: bettet sind, ist ..eine Mischung mit .hoher .Standfestig.-. '. keit in frischem Zustand, ,enthaltend einen feuerfesten "'"- · Stoff _:w.ie Sand una ein .Bindemittel, welches den Sand zusammenhalt. Die vorzuziehenden Formsande enthalten : --:-.: Ton oder. Getreide und können auch andere Zusätze-,-wie Steinkohle und verteilende.Stoffe enthalten^ ...

Zusätzlich -zum normalen Formsand .benutzt man weiterhin.^: v;._: oft einen Kernsand. Ein Kernsand besteht im wesent:^;· Ir ;, liehen aus feuerfestem Stoff, wie Z₀B. Sand und enthält oft Zusätze^ die, hohe Standfestigkeit;im frischen -'''^ Zustand.geben, -wie.ζ.B. Getreide oder Bemtonit-Ton,. · ·-' zusätzlich ■■- zw.-einem organischem- oder anorganischem" -;' polymerisierbar em Bindemittel, weiches iii^;?deT: Wärme gehärtet wird\. Derartige polvmerisierbare. Bindemittel > '.· schließen- die^normalen ■Kernöle^.aie organische ^:: -.:-'o ;^s .-.

BAD ORIGINAL 80980 9/050 2 ._: , \^^^; '

iiischungen sind, ,bestehend aus einem trocknendem Öl und einem Petroleumpolymeren, synthetische, in der Wärme härtende Harze, wie 25.B. Furanharze,Phenolformaldehydharz, Harnstofformaldehydharζ und der- , gleichen, zusätzlich zu anorganischen Bindern, wie Alkalisilikaten, ein. Man härtet die Alkalisilikate durch Behandlung mit einem sauren Gas. Die aganischen Binder härtet man durch "backen oder durch Behandlung mit einem Polymerisationsmittel. Muß man eine sehr harte Form herstellen, dann "benutzt man oft lieber Kernsand, anstelle des weniger kostspieligen Form« sandes.

/ Bei der Anwendung der EifLndung stell^an das Formoberteil oft unter Verwendung von Formsand oder Kernsand, wie in dem normalen Verfahren her. Bei der Füllung des Formoberteils mit Formsand benutzt man einen über-■ dimensionierten Pfropfen, der die äußeren Dimensionen eines überdimensionierten Steigers bildet. Mach der Fertigstellung des Formoberteils entfernt man diese Pfropfen. Die Größe des Pfropfens hängt von der Größe der Form und von der zu gießenden Metallmenge ab. Man \ setzt nun einen kleineren Pfropfen in die Mitte des

vom ersten Pfropfen eingelassenen Raumes. Dieser kleinere \ Pfropfen entspricht den inneren Dimensionen des Steigers. Zunächst wird dann der Formsand zwischen die Wände gestopft, um eine isolierende Schulter oder Barriere unmittelbar am Modell zu bilden.

Hat man die Schulter angebracht, dann wird die vorgefertigte exotherme Mischung in den bleibenden freien Raum gestopft,und zwar zwischen den kleineren Pfropfen und die vorgefomVfce äußere Wand dee entfernten größeren Pfropfens. Nach Entfernung des kleineren Pfropfens bleibt die exotherme Manschette an der richtige Stelle zurück.

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Die fertig gestellte Form kannnun gebraucht werden, und zwar entweder wie sie ist oder man kann sie nach den herkömmlichen Methoden backen, brenntrocknen oder auch andere Mittel benutzen, die in den Gießereien zur Herstellung von Grießformen angewendet werden.

Wenn die Form mit der an Ort und Stelle gebildeten exothermen Mischung-gebacken werden soll, können die üblichen Kernbacktemperaturen verwandt werden. Demgegenüber müßte man bei Anwendung der exothermen Mischungen herkömmlicher Technik niedrigere Baektemperaturen einhalten.

Die Brenntrocknung erreicht man durch Erhitzen der Form mit einer Flamme.

Exothermen Einsätzen gibt man die gewünschte Lage in der Form auf ähnliche Weise» Normalerweise vermeidet man es, daß der exotherme Einsatz in direkte Berührung mit dem Gußstück kommt. Will man einen derartigen Einsatz verwenden, dann gibt man am besten eine isolierende Zwischenschicht aus Formsand zwischen das Gußstück und die exotherme Mischung. Es bedeutet keine Schwierigkeiten, den exothermen Einsatz an den richtigen Platz zu fertigen. Bei der Herstellung der Form wird einfach die ^wünschte Menge frischer exothermer Mischung an die gewünschte Stelle gestopft.

Für die Herstellung der Pfropfen zur Formung des Steigers benutzt man zweckmässigerweise Stoffe, die vorzugsweise leicht geneigte, zylindrische Strukturen besitzen. Sie werden aus irgendeinem festen Material, wie Z.B. Holz, Pappdeckel,. Plastik oder dergleichen

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hergestellt.

Durch die leichte Verengung kann man die Stopfen nach dem Stampfen der Form leicht entfernen. Man kann auch verzehrbare Pfropfen zu diesem Zweck benutzen. Hierbei handelt es sich um eine Hohlstruktur der gleichen zylindrischen Form, welche aus Kunststoff, Hartpapier oder anderen organischen Substanzen besteht, die die Wirksamkeit der Füllung nicht beöintrachtigen. Die verzehrbaren Füllungen werden durch die Hitze des geschmolzenen Metalls verzehrt und lassen anschließend eine öffnung zum Entweichen der Gase frei.

Die Größe des Steigers hängt vom Metallvolumen des Gußstückes ab. Die großen Guisstücke benötigen große Steiger. Die Dicke der exothermen Mischung ist vom Steigerdurchmesser abhangig.

Tabelle 1 zeigt die Durchschnittswerte der Stärke der exothermen Steigermanschette bei gegebenem Durchmesser des Steigers.

Zur Erläuterung sollen die folgenden Beispiele dienen, die die Vorzüge der Erfindung deutlich zeigen. Wenn nicht anders angegeben, sind alle Anteile und Prozent-, sätze Gewichtsanteile und Gewichtsprozente.

Beispiel I

Eine frisohe exotherme Zusammensetzung, enthaltend 6,5 Teile Aluminiumpulver, 16,3 Teile Aluminiumschliff, 21,3 Teile rotes Eisenoxyd, 4|9 Teile Kalziumchlorid, 2,5 Teile Bentonitton, 1 Teil Flachsmehl, 40,6 Teile

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Wedron~70-30-Sand, 4,9 Teile Phenolharz und 2,0 Teile Dextrin wurde mit Va Teilen Wasser gemischt, um eine formbare Zusammensetzung zu erhalten. Diese Zusammensetzung hatte eine Druckstabilität von etwa 0,5 kg/cm Ms 0,6 kg/cm .

Aus einem Teil Getreide, 2 Teilen Bentonit und 100 Teilen Uugent-Seesand in einem Formoberteil, die das Modell enthielt, wurde eine G-ußform hergestellt. Ein leicht konischer zylindrischer Pfropfen, der einen maximalen Durchmesser von 15,34 cm hatte, wurde während der Formung in das Formoberteil hineingelassen. ITachdem der Formsand sicher in das Formoberteil gepackt und der Überschuß ab/gestrichen war, wurde der Pfropfen entfernt und ließ eine Höhlung von etwa 25,4 cm Tiefe. Bin zweiter ein wenig konischer Pfropfen, dessen Durchmesser 3,8 cm geringer als der erste Pfropfen war, wurde dann in die Mitte des vom ersten Pfropfen gelassenen Hohlraumes eingeführt. Zusätzlicher Formsand wurde in den bleibenden freien Raum gebracht, um eine Isolierschicht von etwa 4-,O cm Höhe- zu bilden. Die exotherme Mischung wurde dann in den restlichen Hohlraum gestopft. Der kleine Stopfen wurde entfernt und hinterliess einen an Ort und Stelle gebildeten exothermen Steigereinsatz.

Nachdem dies in dem Form- oder Kernkasten montiert war, wurde graues Eisen in diese nicht weiter behandelte Form hineingegossen. Die exotherme Steigermanschette erfüllte ihre Aufgabe ungewöhnlich gut.

Beispiel"II

Unter Verwendung der exothermen Zusammensetzung von Beispiel I wurde eine Form_t die einen exothermen

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Steiger und exotherme Einsätze in dem Oberteil der Form enthielt, hergestellt. Die Form wurde unter Benutzung von Kernsand, zusammengesetzt aus 100 Teilen Nugent-Seesand, 1 Teil Kernöl, bestehend aus 50 Teilen Leinsamenöl, 30 Teilen Petroleumpolymeren una 20 Teilen Lackbenzin, 1 Teil Getreide (Maismehl) und 2,35 Teilen Wasser hergestellt. Der vorbereitete Kernsand wurde in einen Kernkasten gestopft, der ein Modell enthielt. Eine exotherme Mischung, die die gleiche Zusammensetzung wie diejenige von Beispiel I hatte, wurde benutzt, um eine exotherme Einsätze in der Form herzustellen»

Die exothermen Einsätze wurden in den Oberteil der Form gelegt, um den Fluss des Metalls zu den Enden und · Rändern des Gußstückes zu erleichtern. Sie wurden,nachdem eine etwa 2,5 cm dicke Schicht Kernsand auf das Modell gebracht worden war und dann die exotherme Zusammensetzung in einer Dicke von etwa 1,9 cm eingefüllt wurde, geformt. Nachdem die exotherme Zusammensetzung eingebracht war, wurde unter Benutzung von Kernsand der Rest der Form fertig gestellt. Bei der Bildung des Formoberteils wurden die gleichen, leicht konischen, zylindrischen Pfropfen wie in Beispiel I benutzt, um den äußeren und den inneren Durchmesser der exothermen Steigermanschette festzulegen. Das Verfahren wurde in der gleichen Weise und unter Benutzung der gleichen exothermen Mischung, wie in Beispiel I durchgeführt. Das Modell wurde aus dem Kernkasten herausgezogen and. die Form, die etwa 20kg wog, in einem Ofen bei 23^⁰O gebacken. Die gebackene Form wurde später montiert und zum Geißen von grauem Eisen gebraucht. Die exotherme Mischung in dem Einsatz und dem Steiger arbeiteten außergewöhnlich gut.

Nach der Beschreibung ist leicht zu erkennen, daß die

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Erfindung einen "bedeutenden Fortschritt in der Gießtechnik darstellt. Sie kann überall angewandt werden, dort wo Metall über längere Zeit in flüssigen Zustand erhalten bleiben soll.

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Tabelle I

bteigerdurchmesser Dicke der exothermen

in cm Schicht in cm

Bib zu 6 etwa 1

6 Ms 13 " ϊ

2? 13 bis 23 " 3 ο

<o kd3 Ms 3u " 3

S 30 Ms 41 " 4

4£ 41 Ms 61 » 5

ο 61 Ms 76 " 6

Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung von Gießformen mit exo« thermen Manschetten una/oder Einsätzen, dadurch gekennzeichnet, daß eine frische exotherme Mischung an Ort und Stelle in der Form und zusammen mit der Form hergestellt wird und die Form anschließend ohne weitere Behandlung in frischen Zustand verwandt wird

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Form einschließlich der exothermen Zusätze vor dem Gebrauch brenngetrocknet wird.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Form vor dem Gebrauch "bei Temperaturen zwischen 176 und 316⁰G gebacken wird.

Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die exotherme Zusammensetzung aus 3-7$ Aluminiumpulver, 15 bis 24$ Aluminiumgranulat, 18 bis 44$ Oxydationsmitteln, 15 bis 44$ feuerfestem Material, 0,5 bis 2$ Flachsmehl, 4 bis 11$ Kalziumfluorid, 4 bis 6$ phenolischen Bindern, 1 bis 3$ Dextrin und 2 bis 4$ Ton besteht.

Verfahren gemäß Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß ein oxydierbares Metall und ein Oxydationsmittel für das Metall an Ort und Stelle während

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der Bildung der Form als exotherme Mischung verwandt wird.

Verfahren zur Herstellung von Gießformen mit heizender Speisermanschette, dadurch gekennzeichnet, daß die exotherme Manschette an Ort und Stelle in der Form und zusammen mit der Form wahrend ihrer Bildung unter Verwendung von ungebearbeiteten exothermen Mischungen hergestellt wird.

Verfahren zur Herstellung von Gießformen mit exothermen Einsätzen, dadurch gekennzeichnet, daß der exotherme Einsatz am Ort der Verwendung aus unbearbeiteten exothermen Mischungen während der Bildung der Form hergestellt wird.

Verfahren zur Herstellung einer Steigermanschette an Ort und Stelle in und zusammen mit der Gießform, dadurch gekennzeichnet, daß ein leicht konisch zulaufender zylindrischer Pfropfen von der Größe der Außenform der Manschette während der Füllung und des Einstampf ens von Formsand in dasFjarinoberteil eingeführt wird, daß er nach der Füllung herausgezogen und ein kleinerer leicht konisch zylindrischer Stopfen in den größeren Hohlraum eingebracht, daß eine isolierende Schicht aus Formsand gebildet und der restliche Hohlraum mit frischer exothermer Mischung gefüllt und der kleinere Pfropfen anschließend herausgezogen wird.

Eine exotherme Mischung, gekennzeichnet durch die

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Mischung vunj Ms Tfo Aluminiumpulver, 15 "bis Aluminiumgranulat, 18 "bis 44$ Oxydationsmittel, 15 Ms 44$ feuerfestes Material,- Ü,5 bis 2$ Flaohsmehl, 4 Ms 11$ Kalziumchlorid, 4 Ms 6$ phenolischer Binder, 1 bis 3# Dextrin und <L bis 4$ Ton.

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