AT2294U1 - Speiser in hülsenform - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Speiser in Form einer Hülse für die Verwendung in der Metallurgiegußtechnik. Um den Transport zu vereinfachen und die Festigkeit zu erhöhen, ist vorgesehen, daß er im wesentliche Hülsenform, wobei diese bei größeren Speisern vorzugsweise durch Halbschalen gebildet ist, besitzt und aus Leichtschamotte mit einem spezifischen Gewicht zwischen 0,45 g/cm3 und 0,75 g/cm3 und einer Feuerfestigkeit bis im wesentlichen 1600oC aufgebaut ist.

Description

AT 002 294 Ul

Die Erfindung bezieht sich auf einen Speiser in Form einer Hülse für die Verwendung in der Gußtechnik gemäß Anspruch 1.

Solche Speiser sind der Gußform direkt vor- und/oder nachgeordnet. Die Aufgabe eines Speisers besteht darin, den in ihm befindlichen flüssigen Stahl länger in dieser Phase zu halten als der Stahl in der Gußform für die Erstarrung benötigt. Auf diese Weise kann die dabei auftretende Schrumpfung des erstarrenden Stahls durch den noch flüssigen Stahl im Speiser ausgeglichen werden. Die Anforderungen an solche Speiser sind neben einer Feurbeständigkeit bis ca. 1600°C und einer guten Isolierung auch eine hohe Festigkeit, um dem ferrostatischen Druck des Stahls standhalten zu können, wobei letztere Eigenschaft vor allem von tiefliegenden, blinden Speisern gefordert wird. Je besser ein Speiser isoliert ist, desto kleiner baut er, da nicht soviel Wärmekapazität und damit weniger flüssiger Stahl erforderlich ist, um die flüssige Phase aufrecht zu erhalten, wobei die Speisergröße außerdem noch vom Gewicht der zu sättigenden Gußstückzone abhängig ist.

Eine bekannte Ausführungsform zeichnet sich durch die Verwendung von harzgebundenen hülsenförmigen Speisern aus feuerfesten Faserstoffen und anderen anorganischen Füllstoffen aus. Diese enthalten organische Bindemittel und haben daher den Nachteil, daß vor allem bei im Verhältnis zum Gußstück unten angeordneten tieferliegenden Speisern, diese dem ferrostatischen Druck des flüssigen Stahls nicht standhalten und speziell bei größeren Speiserdurchmessern zusammengedrückt werden. Durch diesen Umstand verlieren sie einen Großteil ihrer isolierenden Wirkung, wodurch ein ordnungsgemäßes Speisen des erstarrenden Gußstückes mit flüssigem Stahl nicht mehr möglich ist. Ein weiterer Nachteil dieser harzgebundenen Speiser ist die Tatsache, daß es bei deren Einsatz zur Gasbildung in den Speisern kommt. Diese Gase reagieren mit dem Stahl und verschlechtern so dessen Werkstoffeigenschaften. Insbesonders bei blinden Speisern tritt dieser Effekt verstärkt auf, da die Gase nicht nach oben entweichen können. Eine weitere große Schwierigkeit tritt beim Transport dieser harzgebundenen Speiser auf. Bei großen Speisern wird hier hauptsächlich Luft 2 AT 002 294 Ul transportiert, was zu erhöhtem logistischen Aufwand und unnötigen Transportkosten führt.

Weiters sind Speiser aus ebenen Leichtschamottplatten bekannt. Solche Platten werden an die Gießerei geliefert und erst Vorort mühsam um ein Holzmodell mit passendem Durchmesser zu einem „zylindrischen", in Wirklichkeit vieleckigen Speiser zusammengesetzt. Dann ist es erforderlich, die Platten durch ein bis zwei Bänder zu fixieren, bevor der Speiser eingeformt werden kann. Die Gefahr bei diesen Speisern ist, daß es aufgrund der Tatsache, daß Holzmodelle in verschiedenen Größen benötigt werden, es beim Zusammenbau der Platten zu Verwechslungen der Holzmodelle kommen kann und der Speiser dann nicht die erforderliche Größe für ein bestimmtes Gußstück hat, wodurch dieses Ausschuß wird. Zusätzlich ist diese Art der Speiserherstellung eine sehr aufwendige und zeitraubende.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Speiser vorzusehen, der die oben beschriebenen Nachteile vermeidet, eine gute Isolierung bewirkt, sehr stabil gebaut ist und vor allem leicht zu transportieren und einfach zu fertigen ist.

Erfindungsgemäß wird dies bei einem Speiser durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 erreicht.

Gemäß Anspruch 1 wird gegenüber harzgebundenen Hülsen eine wesentlich höhere Festigkeit erreicht. Der Speiser bleibt also auch im Falle von tiefliegenden, blinden Speisern voll funktionsfähig und wird nicht durch den hohen ferrostatischen Druck bein-trächtigt. Die Fertigung ist wesentlich weniger umständlich, wobei die Hülsen oder Teilsegmente einfach aus einem Block des Leichtschamottausgangsmaterial herausgeschnitten werden. Dadurch kann die Fertigung der Speiser außerhalb der Gießerei erfolgen.

Gemäß Anspruch 2 wird der komplett fertige erfindungsgemäße Speiser an die Gießerei geliefert, sodaß er nur mehr aufgesetzt werden muß.

Bei großen Speisern werden gemäß Anspruch 3 nicht ganze Hülsen hergestellt sondern Hülsensegmente. Dadurch wird der Transport einfacher und es können bei gleichem Ladevolumen wie bisher mehrere Speiser transportiert werden. In der Gießerei müssen die Teilsegmente nur mehr zusammengestzt werden, womit auch keine Verwechslungsgefahr mit Holzmodellen besteht.

Anspruch 4 ermöglicht den Zusammenbau der einzelnen Teilsegmente zu einer kompletten Hülse. Die Nut-Federverbindung stellt 3 AT 002 294 Ul eine einfache, unkomplizierte Art der Verbindung dar, die auch ohne fertigungstechnisch hohen Aufwand realisierbar ist.

Die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 3 und 4 verhindern die Gasbildung während des Gießens, wodurch keine Verschlechterung der Werkstoffeigenschaften des Gußstückes auftritt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Beispiels und mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt

Fig.l das Schema einer Gußform mit einem offenem und einem blinden Speiser

Fig.2 einen erfindungsgemäßen Speiser als Hülse ausgebil det

Fig.3 einen erfindungsgemäßen Speiser aus Teilsegmenten aufgebaut

Fig.4 eine Ausführungsvariante der Nut-Feder Verbindung

Fig.5 eine Schnittansicht der Verwendung eines Speisers in einem Kokillenkopf

In Fig.l sind ein offener Speiser 3 und ein tiefliegender, blinder Speiser 2 ober und unterhalb einer Gußform 1 angeordnet. Der flüssige Stahl tritt in Richtung des Pfeiles 4 in das System ein und steigt solange bis der Speiser 3 gefüllt ist. Nachdem das System mit flüssigem Stahl gefüllt ist, beginnt der Stahl in jenem Bereich der am schnellsten abkühlt zu erstarren. Im vorliegenden Fall ist dies im Bereich 5. Der Stahl in den Speisern 2, 3 bleibt aufgrund der isolierenden Eigenschaft der Speiser aus Leichtschamott länger flüssig. Die beim Abkühlen der Schmelze einsetzende Schrumpfung bewirkt, daß der obenliegende, offene Speiser 3 solange den untenliegenden, blinden Speiser sättigen muß, bis die Verbindungszone 5 völlig erstarrt ist. Ab diesem Zeitpunkt erst beginnt der tiefliegende, blinde Speiser 2 zu wirken und muß ein so großes Volumen an noch flüssigem Material enthalten, daß dieses später erstarrt als die zu versorgende, tiefliegende Gußstückpartie 5a.

In Fig.2 ist ein erfindungsgemäßer Speiser als ganzes zylindrisches Element dargestellt.

Fig.3 zeigt hingegen einen erfindungsgemäßen Speiser größerer Bauart, der aus einzelnen Teilsegmenten aufgebaut ist. Die Trennung des Speisers in Teilsegmente erfolgt in der Zeichnung genau am Durchmesser, es sei jedoch darauf hingewiesen, daß auch 4 AT 002 294 Ul eine Teilung durch eine Ebene 6, die zwar parallel zur Achse der Hülse ist aber nicht im Durchmesser liegt sondern an einer beliebigen Position und im Aufriß somit eine Sehne des Kreises bildet, möglich ist.

Fig.4 zeigt eine Ausführungsvariante der Nut-Feder Verbindung. Im Zwischenraum 7 der beiden Stöße der einzelnen Teilsegmente 8,9 wird an einigen wenigen definierten Stellen Klebstoff aufgebracht. Die beiden Stöße an den Innenseiten der beiden Teilsegmente berühren sich, sodaß kein Zwischenraum existiert und der Speiser dicht ist.

Fig.5 zeigt eine Kokille 12, deren Kopf durch einen erfindungsgemäßen Speiser 13 ausgekleidet ist. Der flüssige Stahl steigt in Richtung des Pfeiles 10 durch den Steiger 11 in die Kokille bis diese komplett gefüllt ist. Durch die Isolierung im Kopfbereich durch den Speiser erstarrt der flüssige Stahl im unteren Bereich der Kokille, der nicht durch den Speiser ausgekleidet ist schneller. 5

Claims (5)

1. AT 002 294 Ul A N S P. R_ Ü C E E 1. Speiser aus LeichtSchamotte mit einem spezifischen Gewicht zwischen 0,45 g/cm3 und 0,75 g/cm3 , vorzugsweise zwischen 0,55 g/cm3 und 0,65 g/cm3 in Form einer Hülse, für die Verwendung in der Metallurgiegußtechnik, dadurch gekennzeichnet, daß er entweder aus einem ganzen hülsenfömigen Element (14), besteht oder daß er mehrere, entlang einer zur Achse (15) der Hülse im wesentlichen parallelen Ebene (6) geteilte Hülsenelemente (8,9), vorzugsweise zwei Halbschalen, die durch Schnitt der Hülse entlang einer Ebene durch die Achse 15 gebildet werden, umfaßt.
2. 2. Speiser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er mehrere, entlang einer zur Achse (15) der Hülse im wesentlichen parallelen Ebene (6) geteilte Hülsenelemente (8,9), vorzugsweise zwei Halbschalen, die durch Schnitt der Hülse entlang einer Ebene durch die Achse 15 gebildet werden, umfaßt.
3. 3. Speiser nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsensegmente (8, 9) mittels Nut und Feder (16, 17) miteinander Verbunden sind.
4. 4. Speiser nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß nur anorganische Bindemittel zu seiner Herstellung verwendet werden.
5. 5. Speiser nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er keine anorganischen Zusätze zur Erhöhung der Porosität beinhaltet . 6