DE2322760B2 - Verfahren zum Entsanden und Entkernen von Gußstücken - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Entsanden und! Entkernen von Gußstücken

Die Entfernung von Gußforrnen sowie Kernen von Gußstücken wurde lange Zeit durch verschiedenartige mechanische Mittel durchgeführt, einschließlich Vibration, Ausmeißeln, Aushämmern und Strahlbehandlung, wodurch die Form und/oder der Kern zerbrochen wurde. Um ein Entfernen auf einem derartigen Wege zu gestatten, war gewöhnlich ein minimaler Kernquerschnitt von etwa 6,45 cm¹= notwendig.

Es ist insbesondere auch das explosionsartige Aushämmern von Kernen bekannt. In der deutschen Auslegeschrift 1030 974 ist ein Verfahren beschrieben, bei dem eine feste Explosivladung in einen Hohlraum eingebracht wird, der im Zentrum eines Kerne) innerhalb eines großen Gußstückes angeordnet ist wonach man die Explosivladung detonieren läßt. Dii durch die Explosion erzeugten Kräfte zerbrechen der Kern, so daß dieser entfernt werden kann. Das geschieht oft recht ungleichmäßig, wobei manchma auch das Gußstück mitbeschädigt wird.

Für Gußformen ist ein ähnliches Veuahren in dei USA.-Patentschrift 3 030 678 beschrieben, bei den

ίο Schockwellen außerhalb einer aus feuerfesten Partikeln bestehenden Gußform durch die Explosion eines Strömungsn.ittels oberhalb eines die Form enthaltenden rechteckigen Kastens mit offenem Deckel und Boden (gewöhnlich als Gußkasten bezeichnet) der die Gußform und das Gußstück trägt, erzeug! werden, wodurch die Gußform aus dem Boden des Gußkastens herausgetrieben und iritrrh eine Sperrt unterhalb des Kastens zerbrochen wird. Die Zerstörung von Gußformen durch explosionsartiges Aus-

ao hämmern ist leichter als die von Kernen, da die Gußformen nicht von einem Gußstück umgeben sind Für diese Verfahren wird das Explosivmaterial in einem außerhalb von der Form oder dem Kern angeordneten Bereich vor der Explosion konzentriert,

as so daß verschiedene Teile der Form oder des Kerns den durch die Explosion erzeugten Schockwellen ir nicht einheitlichem Maße ausgesetzt werden. Das Ergebnis dieser ungleichmäßigen Wirkung ist eine Beschädigungsmöglichkeil des Gußstückes. Hinzu kommt, daß Kerne im Gußstück, die nicht durch die extern erzeugten Schockwellen erreicht werden, was beispielsweise durch verstopfte Hohlräume oder abgeschirmte Bereiche geschehen kann, ohnehin unangelastet bleiben.

In der USA.-Patentschrift 2 597 896 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem unter Überdruck stehender Dampf verwendet wire, der einen Kern im Inneren eines Gußstückes durchdringen soll, wonach der externe Dampfdruck schnell reduziert wird, wodurch sich der Dampf im Inneren entspannen und den Kern zerbrechen kann. Dieses Verfahren scheint wegen seiner gleichmäßigen Wirkungsweise vorteilhaft zu sein, jedoch hat es keinen wirtschaftlichen Erfolg gehabt, weil die im Inneren des Kerns ausgeübten Kräfte nicht ausreichen, um den Kern schnell zu zerkleinern, ohne ihn mehrfach einer Dampfdruckreduzierung aussetzen zu müssen.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1 936 337 ist ein Verfahren zum Entkernen von Gußstücken bekannt, bei dem die Gußstücke in ein abschließbares Druckgefäß eingegeben werden, in dem eine wäßrige Ätz-Alkalilösung erhitzt wird, die durch öffnen bzw. Schließen eines Ventils abwechselnd unter Druck gesetzt bzw. entspannt wird.

In der deutschen Auslegeschrift 1962 182 wird ein Verfahren beschrieben, nach dem die zu entkernenden Gußstücke in ein Wasserbecken einge= bracht werden, in dem eine Sprengladung unter der Wasseroberfläche gezündet wird, und infolge des¹ unter Wasser sich allseitig ausbreitenden Druckwelle der Verband zwischen einzelnen Sandkörnern der Form- bzw. Kernmasse gelockert und die Gußstücke auf diese Art und Weise vom Form- und Kernstoff befreit werden.

Die Entfernung von Kernen auf chemischem Wege ist ebenfalls bekannt. So wurde z. B. geschmolzenes Natriumhydroxid oder Natriumhydrid bei 427 bis 538° C verwendet, um Siliziumdioxid-Kcme anzu-

greifen, Ebenso wurde Fluorwasserstoffsaure verwendet.

Die erwähnten Verfahren sind jedoch schwierig und gefahrvoll zu handhaben.

Zuweilen werden Kerne von Aluminiumgußstücken entfernt, indem diese viele Stunden erhitzt werden, um einen Teil der Kernmaterialien brüchiger zu machen. Die Kerne werden dabei aus einem Material hergestellt, das sich unter Wärmeeinwirkung zersetzt, so daß die Kohäsionskräfte der Kerne durch das Erhitzen reduziert werden. Solche Materialien, die sich durch Wärmeeinwirkung zersetzen, sind gewöhnlich organische Materialien, die unter Oxidationsbedingungen abgebaut werden. Die zersetzten verflüchtigten organischen Materialien rufen jedoch Verschmutzungsprobleme hervor, die gelöst werden müssen. Darüber hinaus neigen Kerne aus derartigen organischen Materialien dazu, infolge des flüssigen Metalls bereits während des Gießvorganges sehr • a.seh zu erodieren, so daß die Gußstücke deshalo an Kontaktpunkten mit flüssigem Metall unvc-iikommen ausgebildet sind. Bei einigen Gußstücken aus Metall (beispielsweise Stahl- und Eisengußstücke) wird der Kern durch das Schrumpfen des Gußstückes nach i:r Verfestigung und dem Abkühlen zusammengerückt, wodurch er zerbrochen werden kann. In vielen Fällen sind jedoch die Kohäsionskräfte des Kerns noch ausreichend hoch, so daß es schwierig ivird, ihn aus dem Gußstück zu entfernen. Auch eirTe wdtcre Wärmebehandlung zeigt im allgemeinen Leine nutzbringende Wirkung. Wegen der Notwendigkeit, die Kerne so herstellen zu müssen, daß sie zusammendrückbar sind, um sie aus den Gußstücken entfernen zu können, bestand die Forderung nach einer minimalen Kerndicke. Die Kerne müssen diese minimale Dicke aufweisen, um gegen Zerbrechen, Risscbildur;» und Erosion während des Gießvorganiies Widerstand zu leisten.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Entsanden und Entkernen von Gußstücken vorzusehen, das schnell vonstatten geht, billig ist und nicht auf das Gußstück nachteilig einwirkt. Ein derartiges Verfahren soll die Anwendung von Gußt'ormen und/oder Kernen von höherer Festigkeit ermöglichen, Erosion, Rissebildung und Zerbrechen der Kerne und/oder Formen verhindern und geringere Kern- bzw. Gußstückdicken erlauben.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Entsanden und Entkernen von Gußstücken gelost, das durch die folgenden Schritte gekennzxichnet ist:

a) Umgrenzen des Gußstückes mit einer abgedichteten Kummer,

b) Vorsehen eines unter Überdruck stehender, explosiven Gases in der abgedichteten Kammer,

c) Explodierenlassen des Gases, und

d) Entfernen der geschwächten Form und/oder des geschwächten Kernes vom Gußstück.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die schnelle und völlige Entfernung von den in Gußstücken vorgesehenen Kernen zur Bildung von Hohlräumen, Kanälen und anderen internen öffnungen ermöglicht. Das Verfahren ist darüber hinaus sicher, da die Behandlung in einem abgegrenzten Raum durchgeführt wird u id auf diese Weise Abgase daran gehindert werden können, in die Atrnosphaie einzudringen.

Nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird das Gußstück in einer abgedichteten Kammer angeordnet, die verschließbare Zuführleitungen aufweist, die dazu dienen, ein explosives Gas herbeizuführen, das man nach dem Schließen der Leitungen explodieren läßt. Solche abgedichteten Explosionskammern sind bekannt und beispielsweise in den USA.-Patentschriften 3 175 025₃ 3 456 047, 3 475 229 und 3 547 589, die mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung nicht in Beziehung stehen, beschrieben, insbesondere zum Entgraten, zur Retikulation von

ίο zellförmigen Materialien und für das Verbinden von Partikeln. Wenn das explosive Gas unter Überdruck eingeführt wird, durchdringt oder sättigt es die Hohlräume im Kern oder in der Gußform. Ein besonders vorteilhafter Weeg, um dies zu erreichen, besteht darin, daß das explosive Gas in die abgedichtete Kammer eingeführt wird, nachdem die Kammer sowie der Kern und/oder die Gußform teilweise evakuiert worden sind.

Alternativ dazu kann das cxHosive Gas in die poröse Form eingebracht werden, indem es unter Überdruck eingeführt wird, so dad das restliche Gas (Luft) in der abgedicnteten Kammer durch das explosive Gas verdünnt wird. Der Schritt des Herstellen" eines Vakuums in der Kammer wird vorzugsweise nur dann angewendet, wenn das Gesamtluftvolumen in der Kammer und im Kern und/oder in der Form im Vergleich zum Volumen des explosiven Gases so groß ist, daß eine beträchtliche Verdünnung des Explosivgases oder eine ungleichmäßige Gas-Luft-Mischung auftritt.

Ein zusätzlicher Schritt beim Verfahren der vorliegenden Erfindung, der wahlweise ausgeführt werden kann, besteht darin, daß das Gußstück in lose Partikel gepackt wird. Beispielsweise ist Sand sehr geeignet. Dadurch wird eine Bewegung des Gußstückes während der Explosion verhindert und gleichzeitig dazu beigetragen, daß das Kernmaterbl an den äußeren Oberflächen, die in unmittelbarem Kontakt mit der Explosion stehen, nicht zusammenbäckt.

Dieser Schritt kann wahlweise angewendet werden und wird besonders bevorzugt, wenn explosive Gase unter sehr hohem Druck im Zusammenhang mit mit Kernen versehenen Gußstücken angewendet werden, welche einen Teil des Kernmaterials auf den äußeren Oberflächen zusammenbacken können.

Zu den explosiven Gasen zählen selbstexplodierende Gaszusammensetzungen wie Acetylen sowie Mischungen von Oxidationsmitteln und oxidierbaren gasförmigen Materialien, die explodieren. Beispiels-

weise sind darin eingeschlossen Mischungen von Wasserstoff und Sauerstoff oder mit Sauerstoff angereicherter Luft sowie Kohlenwasserstoffe, vorzugsweise diejenigen, die zumindest teilweise gasförmig sind unter Raumbedingungen in der Kammer, cinschließlich der niederen Alkane (Methan, Athan, Propan, Butsi, und der höheren Homologe im gasförmigen Zustand), Alkene und Alkine mit Sauerstoff oder mit sauerstoffangereicherter Luft. Andere oxidierende Materialien sind die gasförmiger Halogene, wie beispielsweise Chlor oder Fluor. Die Zusammensetzungen können erhitzt werden, um sie vor der Einführung vollständig gasförmig zu machen, oder die Kammer, die das Gußstück, den Kern und/oder die Gußform enthält, kann erhitzt werden, um die. Zusammcnsctzungen vor dem Explodierenlassen gasförmig zu machen, wobei dies insbesondere mit Kohlenwasserstoffen mit höherem Molekulargewicht einschließlich der höheren Alkane, wie Benzin, gc-

macht werden kann. Andere geeignete explosive Gaszusammensetzungen sind dem Fachmann bekannt, insbesondere aus den in Verbindung mil den abgedichteten Kammern veröffentlichten Patentschriften.

Vorzugsweise werden während der Explosion Oxidationsbedingungen aufrechterhalten, so daß ein Teil des Kernes und/oder der Gußform oxidiert wird. Dabei enthält der Kern und/oder die Gußform vorzugsweise ein oxidierbares Material, das oxidiert wird.

Derartige Oxidationsbedingungen werden insbesondere geschaffen, um die Zerstörung oder Zersetzung der oxidationsfähigen Binder oder Füllmaterialien (organische und anorganische) zu fördern, indem ein molarer Überschuß an Sauerstoff oder einem anderen Oxidationsmittel über diejenige Menge hinaus vorgesehen wird, die zum Hervorrufen der Explosion gebraucht wird. Reduzierende Bedingungen können dort angewendet werden, wo nachteilige Einwirkungen auf die Oberflächen der Gußstücke zu befürchten sind, wie beispielsweise bei einigen Polymeren. Auf jeden Fall besteht eine beträchtliche Regelungsmöglichkeit, ob durch die Gasexplosion das Material, das an die Hohlräume oder Poren des Kernes und/oder der Gußform angrenzt, oxidiert oder reduziert werden soll.

Die explosiven Gase werden in der Kammer auf einem Druck gehalten, der ausreicht, eine Explosion zu verursachen, die die Kohäsionskräfte des Kernes und/oder der Gußform schwächt, ohne das Gußstück zu beschädigen; je höher der Druck, desto mehr explosives Gas ist natürlich pro Volumeneinheit in der Kammer vorhanden. Die Fähigkeit zum Zerbrechen und Zerbröckeln des Kernes und/oder der Gußform muß deshalb unter den explosiven Bedingungen größer sein als diejenige des Gußstückes. So können, wenn beispielsweise ein Stahlgußstück vorliegt, sehr hohe Drücke der explosiven Gaszusammensetzung verwendet werden, insbesondere bis zu 103 Atmosphären oder höher, da die Explosion zu gering ist, um das Stahlmaterial zu beschädigen. Gußeisen kann spröder sein, so daß mehr Sorgfalt angewendet werden muß. Für Messing, Bronze und Aluminium sowie polymere Gußstücke und ähnliche werden niedere Drücke bevorzugt. Um die Zerstörung eines spröden keramischen Gußstücks zu vermeiden, muß man gewöhnlich der. Kern und/oder die Gußform bei relativ niedrigem Druck behandeln. Die Regulierung des Druckes des explosiven Gases und die Festigkeit des Kernes und/oder der Gußform können in weitem Maße variiert werden, wobei die dafür notwendigen Bedingungen auf leichte Art und Weise vom Fachmann bestimmt werden können.

Die Explosion wird im Explosivgas gezündet, indem konventionelle Initiations- oder Zündvorrichtungen, wie beispielsweise Funkenentladungsvorrichtungen, verwendet werden. Nach der Explosion werden Kern und/oder Gußform sowie das Gußstück aus der Kammer entfernt. Normalerweise und bevorzugt wird der Kern und/oder die Gußform durch die Explosion in einzelne Partikel aufgelöst, die leicht entfernt werden können, wie beispielsweise infolge ihres Gewichtes, durch Vakuumreinigung, geringfügiges Schütteln oder Vibration oder auf das Gußstück gerichteten Luftdruck. In einigen Fällen, beispielsweise wenn das Gußstück empfindlich ist, wird der Kern und/oder die Gußform nur in ausreichendem Maße geschwächt, um verschiedene konventionelle mechanische oder chemische Mittel, wie thermischen Abbau des Binders zum Entfernen des Kernes, anzuwenden, obgleich diese Anwendung nicht vorgezogen wird.

Nach der Explosion svird der geschwächte Kern und/oder die geschwächte Gußform vorzugsweise auf mechanischem oder chemischem Wege entfernt. Beispielsweise kann die: Kammer durch Vakuumanwendung von losem Kernmaterial gereinigt werden.
Von den Zeichnungen zeigt
F i g. 1 ein Blockdiagramm, das die einzelnen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt, und

Fig. 2 eine nach dem in Fig. 1 gezeigten erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Kammer.

Die nachstehend gebrachten Beispiele dienen zur Verdeutlichung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung. Dabei wird auf die Zeichnung Bezug ao genommen.

Beispiel 1

Es wurde ein Graugußstück 10 (F i g. 2) mit einem Kern 11 vorbereitet, für den 3,3 Gewichtsprozent einer W-Baume-Natriumsilikatlösung (2,38 :1 SiO₂ zu NaO₂), 1,7 %> Kaolin, 1,7 % Aluminiumoxid, 2 % 40°-Baume-Invertzucker und der Rest Quarzsand verwendet wurde. Der Kern il wurde ausgehärtet, indem man ihn einer Kohlendioxidgasbehandlung vor dem Gießen aussetzte. Das Gußstück 10 besaß die Form eines Hohlzylinders (etwa 12,7 cm Durchmesser und 15,2 cm Länge mit 1,27 cm dicken Wänden) mit Flaschenhälsen 12 (Durchmesser 3,8 cm), die an jedem Ende geöffnet waren. Der Kern 11 besaß innerhalb des Gußstückes 10 einen Durchmesser von 10,2 cm und eine Länge von 12,7 cm mit zylindrischen Fortsätzen von 3,8 cm Durchmesser an jedem Ende und war von der Außenseite des Gußstückes 10 nur durch die öffnungen in den Hälsen 12 zugänglich. Diese Zusammensetzung bildet einen relativ festen porösen Kern 11, wobei die von dem Invertzucker, der während des Gießens zerstört wird, besetzten Hohlräume den Kern leichter durch durch das Abkühlen des Gußstückes 10 verursachte Schrumpfen zusammendrückbar machen.

Es wurde eine zylindrische Stahlkammer 13 vorgesehen, die im Querschnitt in F i g. 2 gezeigt ist, wobei die obere Hälfte 14 und die untere Hälfte 15 einen abgedichteten Raum 16 (13,34 cm hoch, 19,05 cm Durchmesser) mit einem Abstandsring 17. der zwischen den Hälften 14 und 15 angeordnet war, bildeten. Die Außenseite des Ringes 17 war mit Rillen versehen, in denen Gummi-O-Ringe 18 unc 19 angeordnet waren, die mit den Abschnitten 2C und 21 auf den Hälften 14 und 15 eine abdichtend« Verbindung bildeten, indem sie sich an die Außen ränder des Ringes 17 anpaßten. Die Hälften 14 unc 15 wurden durch zwölf Gewindebolzen 22 und 2'. mit einem Durchmesser von 3,8 cm zusammengehal ten, die sich durch die obere Hälfte 14 und in du untere Hälfte 15 auf der Außenseite des Ringes Γ erstreckten und eingesetzt und angezogen wurder nachdem das Gußstück 10 im Hohlraum 16 vorge sehen worden war. Eine Stahlleitung 24, die in di obere Hälfte 14 eingeschraubt war, wurde mit eine Leitung 25 versehen, die in den Hohlraum 16 führt« um ein explosives Gas zu einer externen Quelle 2 in den Raum 16 einzuführen, und die extern an ei

7 8

Zweiwegeventil 27 angeschlossen war, das zum Gießen und Abkühlen eine Festigkccit von 28,0 kg/ Schließen der Leitung 24 nach der einführung des cm² zurückbehielt. Der Kern 11 im Gußstück 10 explosiven Gases diente. Eine zweite Leitung 28 wurde der Explosion ausgesetzt. I is wurde fcstgekann ebenfalls zur wahlfreien Herstellung eines Va- stellt, daß der Kern 11 danach eine Druckfestigkeit kuums vorgesehen werden, indem eine Pumpe 29 im 5 von 1,4 kg/cm² aufwies. Durch das angewandte Vcr-Hohir.ium 16 verwendet wird, bevor das Gas ein- fahren konnte ein 20facher Rückgang in der Kerngeführt wird. Bs wurde eine Zündkerze 30 auf einer festigkeit erreicht werden, hohlen Halterung 31 montiert, die in der Leitung 24 _R . . . angeordnet wurde, um eine Funkenentladung in der c ι s ρ ι e

Leitung 24 zu erzeugen. Die Kerze 30 wurde an eine io Das Verfahren nach Beispiel 2 wurde wiederholt,

elektrische Entladtingscinhcit 32 angeschlossen, die mit der Ausnahme, daß der Kern 11 aus Zement

/ur Zündung der Kerze 30 diente. (11V« Gewichtsprozent Portlandzement mit 6'/a Ge-

Einc Gasmischung von Wasserstoff und Sauerstoff wichtsprozent Wasser) gemischt mit Quarzsand herin einem molaren Verhältnis von 2 : 1 (was in die- gestellt wurde, wonach man ihn 72 Stunden absem Fall mit dem Volumenvcrhältnis übereinstimmt) 15 binden ließ. Es wurde festgestellt, daß der Kern 11 wurde durch das Ventil 27 und die Leitung 24 in den durch Schütteln zerlegt werden konnte, um die Sand-Hohlraum 16 mit einem Druck von 18,1 Atmo- partikel zu gewinnen, spha'ren eingeführt, wonach das Ventil 27 geschlos- _ . . . , sen wurde. Durch die Kerze 30 wurde ein Funken ei spie

initiiert, der die Gasmischung zündete, wodurch eine ao Das Verfahren nach Beispiel 2 wurde mit der

Explosion entstand. gleichen Vorrichtung wiederholt. In diesem Fall

Nach der Explosion wurde die obere Hälfte 14 wurde das Gußstück aus Aluminium hergestellt und der Kammer 13 geöffnet und das Gußstück 10 ent- besaß die Form eines 5,1 cm langen Zylinders mit fem'i. Es wurde gefunden, daß eine 0,3 cm dicke einem 3,8 cm großen Durchmesser. Aus Gips wurde Sandicheibc mit einem Durchmesser von 3,81 cm 25 eine Gießform in Form eines Hohlraumes gebildet, in den Öffnungen der Hälse 12 des Gußstückes 10 die danach bei 232° C für eine Stunde gebrannt wencn des direkten Ausgesetztseins der Explosion wurde. Die zu bildenden Rippen besaßen ein Maß zusammengebacken war und daß der Rest des Ma- vom zentralen Kern bis zum Außendurchmesser von lerials des Kernes 11 auf einzelne Sandkörner redu- 3,8 cm und wiesen dadurch einen Kerndurchmesser ziert war, die leicht aus dem Gußstück 10 heraus- 30 von 2,29 cm auf. Das Aluminium wurde in der Gußflossen, form gegossen und gekühlt. Die Gußform wurde in

Um die zusammengebackenen Scheiben in den die Kammer 13 wie in Beispiel 2 eingebracht. Nach

Öffnungen der Hälse 12 des Gußstückes 10 zu ver- der Erzeugung eines Unterdrucks in der Kammer von

meiden, wurde dieses in ein feuerfestes granuläres 10 Torr wurde eine Mischung von Wasserstoff und

Medium, normalerweise Sand, gepackt. Auf diese 35 Sauerstoff in einem molaren Verhältnis von 2 : 1 in

Weise war der Kern 11 nicht den nichlabgcschirm- den abgedichteten Raum 16 unter einem Druck von

ten Wirkungen der Explosion ausgesetzt. 4,4 Atmosphären eingebracht und gezündet. Danach

. . wurde die Kammer evakuiert, um die durch die ex-

Beispiel 2 plosive Gasmischung hervorgerufene Luftverdün-

Das Verfahren nach Beispiel 1 wurde in gleicher 40 nung zu reduzieren. Die Kammer 13 wurde geöffnet

Weise wiederholt, mit der Ausnahme, daß das Guß- und es wurde festgestellt, daß der Gips in ein Pulver

stück 10 in Quarzsand gepackt wurde. Es wurde das übergeführt worden war, das sich leicht aus dem

gleiche Ergebnis wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Gußstück entfernen ließ.

Ausnahme, daß sich in den Hälsen 12 keine zusam- _ . ^ . .

mengcbackenen Scheiben befanden. 45 eis pie

Das Verfahren nach Beispiel 1 wurde mit einerr

Beispiel 3 pneumatischen Kontrollventil aus Aluminium, da;

Das Verfahren nach Beispiel 2 wurde wiederholt, im Inneren vielfach verschlungene Passagen für der

mit der Ausnahme, daß ein Natriumsilikat-Binder Luftdurchgang aufwies, um parallel zueinande' (3,3 Gewichtsprozent einer 40°-Baumc-Lösung 50 Absperr- und Rückschlagventilbetrieb zu erlauben

(2.38 : 1 SiO., zu Na.,O) und der Rest Quarzsand wiederholt, und es wurde eine Füllung als Kernmate

verwendet wurden, wobei zum Aushärten Kohlen- rial verwendet, die sich aus einem hitzehärtendet

dioxidgas benutzt wurde. Es wurde festgestellt, daß Phenolformaldehydharz (3 Gewichtsprozent) um

der Kern 11 auf leichte Art und Weise durch ge- dem Rest Quarzsand zusammensetzte. Es wurdei

wohnliches Schütteln zerlegt werden konnte, um die 55 keine Cerealien als Füllmaterial verwendet. Der Ken

Sandnartikel zu gewinnen. 11 wurde für 15 Minuten bei 204° C in einem Kern

Um ein Maß für die Wirksamkeit des Verfahrens behälter ausgehärtet. Das Gußstück 10 und der Ken

anzugeben, wurden die Festigkeiten des Kernes 11 in 11 wurden in eine unter Druck gesetzte abgedichtet

verschiedenen Stadien festgestellt. Das zeigte, daß Kammer 13 (14,6 Atmosphären) ohne vorhergehend

Kerne 11 mit sehr hoher Festigkeit in großem Maße 60 Evakuierung der Kammer 13 eingebracht und mi

durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung ge- einem WasserstofT-Sauerstoff-Gemisch in einer

schwächt werden konnten. molaren Verhältnis von 2 : 1 (stöchiometrisch) ge

. ■ , λ zündet. Die Kammer 13 wurde danach geöffnet un

^beisP^{iel 4} es wurde festgestellt, daß der Kern 11 fast gänzlic

Das Verfahren nach Beispiel 3 wurde mit einem 65 in Sandpartikel aufgespalten war, die sich leicr

Druck von 31,6 Atmosphären wiederholt, wobei ein aus dem Inneren des Ventils durch einen Luftstroi

Kern 11 mit einer Anfangsdruckfestigkeit von entfernen ließen. Wo die Sandoberflächen des Kerne

14,0 kg pro cm² verwendet wurde, der nach dem 11 direkt der Explosion ausgesetzt waren, waren d^;

Saiidpartikcl zum Teil etwas zusammengebacken, konnten jedoch leicht entfernt werden. Im Gegensatz zu diesem Verfahren werden das Gußstück und der Kern normalerweise 12 Stunden lang auf 482° C erhitzt, um das Gußstück ausglühen zu lassen und den Kernbinder thermisch zu ersetzen, wonach der Kern 11 zu Sandpartikeln zersetzt wird, die auf mechanischem Wege entfernt werden.

Beispiel 8

Das Verfahren nach Beispiel 7 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß der Ventilkörper in Quarzsand gepackt wurde. Es wurde festgestellt, daß die in Berührung mit dem Sand befindlichen Kernoberflächen überhaupt nicht zusammengebacken waren.

Beispiel 9

Das Verfahren nach Beispiel 7 wurde mit einem großen pneumatischen Kontrollventilkörper aus Aluminium mit vielen inneren Passagen und einem aus 1 '/2 %> Leinöl (Kernöl) mit 1 %> Getreidemehl und Rest Sand hergestellten Kern wiederholt. Der Sand bestand zur Hälfte aus Ufersand und der anderen Hälfte scharfem Quarzsand. Der Kern wurde für 3 Stunden bei 204° C gebrannt. Es wurde festgestellt, daß sich der Kern wiederum zu Sandpartikeln zersetzt hatte, die leicht mit einem Luftstrom entfernt werden konnten.

Beispiel 10

Das Verfahren nach Beispiel 2 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß die Kammer 13 nicht evakuiert wurde und eine Mischung von Methan und Sauerstoff in einem molaren Verhältnis von 0,4:1 in die Kammer mit einem Druck von 11,2 Atmosphären eingeführt wurde. Der Kern 11 zersetzte sich völlig in einzelne Sandpartikel.

Beispiel 11

Das Verfahren nach Beispiel 3 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß Hexan und Sauerstoff in einem molaren Verhältnis von 0,1 : 1 einzeln in die Kammer 13 eingebracht wurden, wobei man den Sauerstoff unter einem Druck von 9,2 Atmosphären einbrachte und sich entspannen ließ. Der Kern 11 zersetzte sich und konnte leicht herausgeschüttelt werden.

Beispiel 12

Das Verfahren nach Beispiel 2 wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß das Wasserstoff-Sauerstoff-Gemisch ein molares Verhältnis von 1: 1 aufwies. Die Ergebnisse waren ähnlich.

10

Beispiel 13

Das Verfahren nach Beispiel 2 wurde mit einem Glasgußstück wiederholt, das aus Glaskugeln mit 0,16 cm Durchmesser, die 5 %> 52°-Baumc-Natriumsilikal (2,4 : I SiO₂ zu Na.,0) in einem Gußhohlraum mil einer Tiefe von 2,54 cm und einem Durchmesser von 5,0 cm zusammengeschmolzen war. Das Material der Gußform war Sand, der mit 3,3 ⁰Ia 40°-Baume-Natriumsilikat aneinandergekittet war. Die Gußform, die die Glascharge enthielt, wurde auf 990° C erhitzt, um die Glascharge-Natriumsilikat-Mischung zu verschmelzen. Danach ließ man die poröse Gußform und das nichtporöse Gußstück abkühlen, brachte sie in die abgedichtete Kammer 13 ein, die danach evakuiert und mit einer Mischung aus Wasserstoff und Sauerstoff in einem molaren Verhältnis von 2: 1 unter einem Druck von 16,3 Atmosphären beschickt und schließlich gezündet wurde.

jo Danach wurde die Kammer 13 geöffnet und es wurde festgestellt, daß die Gußform völlig zersetzt und das Glasgußslück unbeschädigt geblieben war.

Beispiel 14

Das Verfahren nach Beispiel 2 wurde mit einem Gußstück aus einem härtbaren Urethanelastomer wiederholt, das einen inneren Hohlraum von 2,54 cm Durchmesser und einer Tiefe von 6,4 cm aufwies. Der Kern wurde aus Quarzsand hergestellt, der mit 2 °/o 40°-Baumc-Natriumsilikat (2,38: 1 SiO₂ zu Na.,0) aneinandergekittet war. Das flüssige Urefhanharz wurde mit gebräuchlichen Härtern gemischt, danach um den Kern 11 herumgegossen, wonach man das Gußstück 10 16 Stunden lang bei Raumtemperaturen aushärten ließ. Danach wurde es in eine abgedichtete Kammer 13 eingebracht, die evakuiert wurde, und danach mit einem Wasserstoff-Sauerstoff-Gemisch mit einem molaren Verhältnis von 2 : 1 auf einen Druck von 14,6 Atmosphären ge-

bracht, das schließlich gezündet wurde. Das Gußstück 10 wurde aus der Kammer 13 entfernt und es wurde festgestellt, daß der Kern 11 völlig zersetzt worden war und auf leichte Art und Weise herausgegossen werden kannte, als das Gußstück 10 umgedreht wurde. Es ist klar, daß bei der Anwendung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung die porösen Formen oder Kerne fester ausgebildet werden können als man es vorher für möglich hielt, mit dem Ergebnis, daß Hohlräume mit kleinerem Querschnitt mit weniger Ausschuß an Gußstücken erhalten werden können. Des weiteren wird es möglich, die partikelförmigen Massen, insbesondere den Sand, zur Herstellung der porösen Formen zurückzugewinnen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Entsanden und Entkernen von Gußstücken, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

a) Umgrenzen des Gußstückes mit einer abgedichteten Kammer,

b) Vorsehen eines unter Überdruck stehenden explosiven Gases in der abgedichteten Kammer,

c) Explodierenlassen des Gases, und

d) Entfernen der geschwächten Form und/oder des geschwächten Kernes vom Gußstück.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das explosive Gas in die abgedichtete Kammer eingeführt wird, nachdem die Kammer sowie der Kern und/oder die Gußform teilweise evakuiert worden sind.

3. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß das Gußstück in lose Partikel verpackt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als explosives Gas die Mischung eines Oxidationsmittels und eines oxidierbaren Gases vorgesehen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als explosives Gas eine Mischung von Wasserstoff und Sauerstoff vorgesehen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als explosives Gas eine Mischung von gasförmigem kohlenwasserstoff und Sauerstoff vorgesehen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der Explosion Oxidationsbedingungen aufrechterhalten werden, so daß ein Teil des Kerns und/oder der Gußforrn oxidiert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern und/oder die Gußform oxidierbares Material enthält, das oxidiert wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der geschwächte Kern und/ oder die geschwächte Gnßform auf mechanischem Wege entfernt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der geschwächte Kern und/ oder die geschwächte Gußform auf chemischem Wege entfernt wird.