Die Erfindung betrifft einen gegossenen Rohling, dessen Einguss mit einer umlaufenden Partie des Rohlingskörpers leicht trennbar verbunden ist.
Bisher pflegte man die Gusstücke von den beim Giessen entstandenen Angüssen (Eingüsse, Läufe, Steiger) dadurch zu trennen, dass man neben der Angusstelle gegen das Gusstück schlug. Bei diesem Verfahren muss der Stummel oder Teil des Angusses, der dabei am Gusstück verbleibt, nachher durch Abdrehen, Abschleifen oder einen sonstigen Abspan-Arbeitsvorgang entfernt werden. Um dieses Verfahren zu verbessern, hat man vorgeschlagen, auch das Abtrennen der Angüsse von den Gusstücken auf Schrupp-Drehbänken oder durch sonstiges maschinelles Abspanen zu erledigen. Auch dadurch entstehen andere Schwierigkeiten, nämlich dass die nachfolgenden Arbeitsvorgänge vermehrt, die zu diesem maschinellen Abspanen dienenden Werkzeuge beschädigt und gar infolge ungenauer Stellung der zu diesem Abspanen dienenden Werkzeuge die Gusstücke selbst beschädigt werden.
Um diesen Schwierigkeiten zu begegnen, hat man vorgeschlagen, die Form des Roh-Gusstückes zu verbessern, und zwar insbesondere die Form des Angusses zu verbessern. Einer dieser Vorschläge z. B. geht dahin, die Querschnittsfläche in einer vorbestimmten Bruchebene, in der der Anschnitt vom Gusstück abbrechen soll, zu verkleinern und dadurch den Winkel, der zwischen dieser vorbestimmten Bruch-Ebene und der zu bearbeitenden Fläche des Rohgusstückes liegt, zu verringern, so dass dadurch die Höhe des Anguss-Stummels des Gusstückes kleiner wird. Aber eine Verkleinerung der Anguss-Querschnittsfläche erschwert den Zufluss des flüssigen Metalls vom Eingusskopf in dem Form-Hohlraum, da das in die Form einfliessende Metall schon an dieser Stelle des Eingusses sich abzukühlen beginnt. Dies hat häufig zu Lunker-Bildung im Gusstück geführt.
Ferner hat eine Verringerung des Winkels zwischen der vorbestimmten Bruch-Ebene des Angusses und der zu bearbeitenden Oberfläche des Gusstückes oft zu tiefgehenden Bruchfehlern geführt, derart, dass der Anguss nicht in der gewollten Bruchebene abbrach. Wenn man, um dieser Schwierigkeit zu begegnen, diesen Winkel, der sich zwischen der gewollten Ebene des Anguss-Bruches und der zu bearbeitenden Oberfläche des Gusstückes befindet, vergrössert, so ist die Folge, dass der beim Abbruch des Angusses vom Gusstück verbleibende Anguss-Stummel nur grösser ist und dadurch das bei der maschinellen Bearbeitung zum Abtrennen des Stummels dienende Schneidwerkzeug unzulässig hoch beansprucht wird.
Die Bestimmung der Querschnitssfläche eines Angusses hängt davon ab, wie der Kern in der Form liegt. Man muss ein Spiel zwischen dem Kernzapfenlager, der Form und dem Kernzapfen vorsehen, um das Einlegen des Kerns in die Form zu erleichtern. Dies erfordert, den Anguss so zu gestalten, dass die Querschnittsfläche des Angusses höher liegt als die niedrigste Höhenlage, in der die oben genannten Lunker nicht auftreten.
Dementsprechend ist es die Hauptaufgabe der Erfindung, ein Roh-Gusstück zu liefern, dessen Anguss erst gleichzeitig mit dem Fertig-Abspanen oder sonstiger maschineller Bearbeitung des Roh-Gusstückes entfernt werden muss.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist schliesslich, die Zahl der auf das Giessen folgenden Arbeitsvorgänge zu verringern, den Giess-Arbeitsvorgang ergiebiger zu machen und die Güte des Gusstückes zu verbessern und somit die Gestehungskosten der Gusstücke zu senken.
Diese Aufgaben werden durch einen Rohling gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, dass der Einguss an der Stelle, an der er mit der umlaufenden Partie verbunden ist, seinen kleinsten Querschnitt hat. Eine bevorzugte Ausführung ist derart ausgeführt, dass die durch den kleinsten Querschnitt definierte Ebene mit einem vom kleinsten Querschnitt ausgehenden, sich innerhalb der umlaufenden Partie erstreckenden Flächenabschnitt einen Winkel bildet, der zwischen 30 und 120 liegt, damit das Abbrechen des Eingusses vom Roh-Gusstück leichter vor sich geht.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Diese Zeichnung zeigt in:
Fig. 1 einen gegossenen Rohling, in einer ersten Ausfüh runpsform der Erfindung, in einem Teil-Längsschnitt,
Fig. 2 denselben Rohling in einem Querschnitt der Linie II II der Fig. 1,
Fig. 3 denselben Rohling beim Gewindeschneiden mittels Gewindebohrer, nachdem der Anguss vom Gusstück abgebrochen ist, in einem Teil-Längsschnitt,
Fig. 4 einen gegossenen Rohling gemäss einer zweiten Ausführungsform der Erfindung in einem Teil-Längsschnitt,
Fig. 5 denselben Rohling in einem Teil-Querschnitt.
Fig. 1 und 2 zeigen einen erfindungsgemässen Rohling eines Muffenrohres, der an einer Innen-Wandfläche bearbeitet werden muss und der in einer in Achsebene des Rohres quergeteilten Giessform gegossen worden ist.
In Fig. 1 und 2 bezeichnen die Bezugsziffern 1 das Muffenende des Rohr-Rohlings, 2 einen Steiger und 3 einen Einguss, der in einer vorbestimmten Ebene P-P, in der er abbrechen soll, mit einer umlaufenden Partie 4 verbunden ist, welche sich über den ganzen Umfang der Innen-Wandfläche la erstreckt. Die vorbestimmte Bruchebene P-P ist so angeordnet, dass der in dieser Ebene P-P liegende Querschnitt des Eingusses 3 kleiner als jeder andere Querschnitt des Eingusses ist.
Ein wichtiges Merkmal des Rohlings besteht darin, dass die umlaufende Partie 4 auf dem ganzen Umfang der Innen Wandfläche angeordnet ist. Dank dieser Anordnung erhält, wenn der Anguss 3 vom Roh-Gusstück durch Abbrechen längs seiner Bruchebene P-P nach Fig. 1 getrennt wird, die Innen Wandfläche des Rohr-Endteiles 1 eine zur Achse des Roh Gusstückes drehsymmetrische Gestalt. Infolgedessen wird die Belastung des Gewindebohrers 7, wenn mit ihm gemäss Fig. 3 ein Gewinde in die Innen-Wandfläche des Rohres eingeschnitten wird, zentrisch und gleichmässig. So werden gleichzeitig der Stummel des Eingusses 3 und die umlaufende Partie 4 abgedreht und das Gewinde geschnitten und dabei ein genaues Gewinde erzeugt.
Der Winkel a zwischen der Ebene P-P und einem vom kleinsten Querschnitt ausgehenden, sich innerhalb der umlaufenden Partie 4 erstreckenden Flächenabschnitt beträgt zwischen 30 und 1200. Daher lässt sich nämlich der Einguss 3 leicht dadurch vom Roh-Gusstück abbrechen, dass automatisch mittels eines Schwingförderers od. dgl. ein Schlag gegen den Einguss 3 geführt wird. Beim Abbrechen des Eingusses wird der Bruch an einem Anfangspunkt 5a beginnen und an einem Endpunkt 5b enden, so dass der Einguss 3 zwangsläufig längs der vorbestimmten Bruchebene P-P vom Roh-Gusstück abbrechen wird. Durch diese Ausgestaltung des Rohlings kann die Länge 1 der Bruchebene P-P für den Einguss grösser als die Länge des entsprechenden Teiles bei herkömmlichen Roh Gusstücken gemacht werden.
Dies bietet den Vorteil, dass das Erstarren des flüssigen Metalls in der vorbestimmten Bruch Ebene des Eingusses 3 verzögert und der Durchfluss des geschmolzenen Metalles durch diese Stelle gefördert wird und somit die Möglichkeiten, dass Lunker und andere Fehler im Inneren des Gusstückes entstehen, verringert werden.
Die Gründe, derentwegen der Winkel a auf einen Bereich zwischen 30 und 120 beschränkt ist, sind folgende: Wenn der Winkel kleiner als 30O ist, dann ist der Winkel so spitz, dass, wenn der Kern 6 geformt wird, der Sand in dem am Punkt 5a anliegenden spitzen Winkel des Kernes 6 bei weitem nicht fest genug gestampft wird und daher, wenn das geschmolzene Metall eingefüllt wird, der in diesem spitzen Winkel gelegene Teil des Kernes 6 vom Anprall des flüssigen Metalls weggeschwemmt und daher das Gusstück fehlerhaft wird.
Andererseits würde, wenn der Winkel am Anfangspunkt 5a der beabsichtigten Bruch-Ebene P-P grösser als 1200 und der Winkel am Endpunkt 5b dieser Ebene spitz wäre, die Gefahr auftreten, dass der Anguss 3, wenn er vom Roh-Gusstück durch Schlag mittels eines Schwingförderers automatisch abgebrochen wird, der Bruch am Endpunkt 5b beginnt und dann nicht in der beabsichtigten Bruch-Ebene P-P vor sich geht. Daher würde es dann merklich häufiger geschehen, dass der Einguss unvollständig abbricht und ein sehr grosser Einguss-Stummel stehenbleibt. Aber ein grosser stehengebliebener Einguss Stummel bewirkt eine ungewöhnlich grosse Belastung des Gewindebohrers, der zum Gewindeschneiden in das Roh Gusstück benutzt wird, und beschädigt den Bohrer. Deshalb ist der Winkel a auf den Bereich zwischen 30 und 1200 beschränkt.
Wenn der Winkel a kleiner als 120 ist, dann wird derjenige Teil des Kerns, der dem Punkt 5a, in welchem der Bruch beginnt, benachbart ist, örtlich stärker erhitzt, als wenn der Winkel a grösser als 120 wäre, und dadurch wird das Erstarren des flüssigen Metalls nahe der beabsichtigten Bruch-Ebene P-P verzögert und für den Zufluss geschmolzenen Metalls aus dem Steiger 2 in den Rohr-Endteil 1 eine längere Zeit erforderlich, was den Vorteil bietet, dass eine Entstehung von Lunkern oder sonstigen inneren Fehlern im Roh-Gusstück vermieden wird.
Bei der ersten Ausführungsform der Erfindung kann dadurch, dass an der Innen-Wandfläche des Rohr-Endteils 1 eine umlaufende Partie 4 vorgesehen ist, der Winkels, der zwischen der Innen-Wandfläche des Rohr-Endteiles 1 und der beabsichtigten Bruch-Ebene P-P des Angusses 3 liegt, grösser gewählt werden, als es bisher nach der üblichen Technik möglich war. Wenn der Winkels gross ist, kann der Anguss 3 nicht so abbrechen, dass die abzuspanende Oberfläche des Roh Gusstückes beim Fortschreiten des Bruches vom Anfangspunkt 5a zum Endpunkt 5b beschädigt würde.
Der Abbruch des Angusses 3 soll, während der Anguss automatisch durch einen Schwingförderer od. dgl. abgebrochen wird, vorzugsweise am Anfangspunkt 5a beginnen und zum Endpunkt 5b hin fortschreiten. Damit bei der ersten Ausführungsform das Abbrechen des Angusses 3 nicht am Endpunkt 5b beginnt, wird das Ende 5b vorteilhafterweise abgerundet.
Wenn aber zugelassen wird, dass das Abbrechen des Angusses 3 am Endpunkt 5b beginnt, dann kann dieses Ende 5b eckig gestaltet werden.
Die in Fig. 4 und 5 gezeigte Ausführungsform der Erfindung ist ein Rohling, der ebenfalls in einer in Achsebene des Rohres quergeteilten Giessform gegossen worden ist, aber auf einem End-Teil des Roh-Gusstückes an seiner Aussen-Umfangsfläche abgespant werden soll.
Bei dieser Ausführungsform ist an dem Ende 9 eines Rohlings an dessen abzuspanender Aussen-Wandfläche 13 eine umlaufende Partie 10 angeordnet und an dieser Partie 10 ein Teil eines Eingusses 11, der in dieser Stelle seine kleinste Querschnittsfläche hat. Dank dieser Anordnung lässt sich der Einguss 11 leicht längs einer vorbestimmten Bruch-Ebene Q Q, wie Fig. 5 zeigt, durch einen Schlag gegen das Gusstück abbrechen. In der Praxis freilich wird beim Abbrechen des Eingusses 11 die umlaufende Partie 10 etwas abgebrochen werden, wie durch eine Linie R angedeutet; aber dabei wird die abzuspanende Aussen-Wandfläche 13 nicht beschädigt werden.
Wie aus dieser Beschreibung wohl ersichtlich, lässt sich von dem erfindungsgemässen Roh-Gusstück der Einguss bequem und in gewollter Weise durch Abbrechen mittes eines kleinen Stosses entfernen. Insbesondere lässt sich bei diesem erfindungsgemässen Roh-Gusstück der Einguss automatisch mittels eines Schwingförderers oder in einer Putztrommel vom Gusstück abtrennen, ohne dass dieses beschädigt würde.
Ferner wird, wenn das erfindungsgemässe Roh-Gusstück spanabhebend bearbeitet wird, das Bearbeitungswerkzeug nicht aussergewöhnlich beansprucht und daher nicht beschädigt, und die bearbeitete Fläche kann nicht unsauber oder zur Werkstückachse schief werden.