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Die Erfindung bezieht sich auf einen Eingußkern, nämlich Kragen- oder
Stauungskern, der einen oder mehrere achsparallele Durchlaßkanäle aufweist, die
von einem undurchbrochenen Rand umschlossen sind.
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Derartige Stauungskerne werden in den Einguß einer Gießform eingesetzt
und haben den Zweck, den Fluß des ankommenden Gießgutes zu stauen, so daß in dem
Stauraum über dem Stauungskern eine Flotation auftritt, die zur Folge hat, daß alle
fremden Beimengungen im Gießgut, die zu Gußfehlern führen können, infolge ihres
gegenüber dem Gießgut geringeren spezifischen Gewichtes nach oben geschwemmt und
damit aus der eigentlichen Gießform ferngehalten werden.
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Neben den Stauungskernen werden in der Gießereitechnik, insbesondere
beim Gießen nach dem Anschnittsystem und beim Steiger-Direkt-Guß, sogenannte Kragenkerne
verwendet, die dazu dienen, den Materialquerschnitt an der Stelle einzuengen, an
der das Gußstück in den Steigerkopf übergeht, so daß letzterer nach Erkalten des
Gußtstückes an der vorbestimmten Stelle leicht abgeschlagen werden kann. Im Gegensatz
zum Stauungskern weist der Kragenkern nur eine einzige Durchlaßöffnung für das Gießgut
auf.
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Die bekannten Eingußkerne sind in der Regel als ebene Scheiben ausgebildet.
Diese Formgebung der Kerne hat jedoch den Nachteil, daß sich unter den Stegen zwischen
den einzelnen Durchlaßkanälen Luftblasen bilden, die das Austreten der in dem an
den Kern sich anschließenden Zulauf nach oben geschwemmten Verunreinigungen, insbesondere
Oxydhäutchen, durch die Durchlaßkanäle des Kernes verhindern und außerdem zu einer
zusätzlichen Oxydation des Gießgutes führen.
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Zur Verbesserung der Flotation des Gießgutes oberhalb des Kernes ist
bei einem Kern, dessen Durchlaßkanäle in Form von Nuten im Randbereich angeordnet
sind, auf der Kernunterseite eine Ausnehmung mit stetig verlaufender Oberfläche
vorgeschlagen worden. Es sind auch Kerne bekanntgeworden, die auf ihrer Oberseite
eine Ausnehmung in Form eines Kegelstumpfes aufweisen.
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Keine der vorgeschlagenen Maßnahmen ist jedoch geeignet, die Bildung
von Luftblasen auf der Kernunterseite und die damit verbundenen Nachteile wirksam
zu verhindern.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine derartige Blasenbildung sicher
auszuschließen und damit eine Verbesserung der Gußqualität zu erzielen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß auf der unteren
Kernstirnseite eine Ausnehmung eingeformt ist, deren Begrenzungsfläche von der Kernmitte
zum Kernrand stetig verläuft.
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Durch die erfindungsgemäße Anordnung einer Ausnehmung auf der unteren
Kernstirnseite wird-- dieaus der Gießform aufsteigende Luft entlang der die Ausnehmung.
begrenzenden, gegen die Kernmitte ansteigenden Fläche gegen einen der Durchlaßkanäle
geleitet.
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Eine zusätzliche Verbesserung der Strömungsverhältnisse im Bereich
des Eingußkernes ergibt sich, wenn der Kern auf beiden Stirnseiten Ausnehmungen
aufweist, deren Begrenzungsflächen von der Kernmitte zum Kernrand stetig verlaufen.
Die günstigsten Verhältnisse ergeben sich, wenn diese Ausnehmungen kegelförmig ausgebildet
sind. Die Ausnehmungen werden dabei zweckmäßig so angeordnet, daß zwischen ihnen
und der seitlichen Begrenzungsfläche d6s Kernes zwei zueinander parallele Randstreifen
verbleiben.
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In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungs-und Anwendungsbeispiele
erfindungsgemäß ausgestalteter Eingußkerne dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen
Stauungskern in Draufsicht, F i g. 2 bis 4 verschieden ausgestaltete Stauungskerne
im Schnitt, F i g. 5 einen Kragenkern in Draufsicht, F i g. 6 einen Schnitt durch
F i g. 5 längs der Linie VI-V1, F i g. 7 einen im Gußoberkasten eingesetzten Stauungskern
gemäß F i g. 2, F i g. 8 einen im Gußoberkasten eingesetzten Stauungskern gemäß
F i g. 3, F i g. 9 einen im Gußunterkasten eingesetzten Stauungskern gemäß F i g.
2, F i g.10 Einbau eines Stauungskernes gemäß F i g. 4 und eines Kragenkernes gemäß
den F i g. 5 und 6 beim Steiger-Direkt-Guß.
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Der Stauungskern 1 nach den F i g. 1 bis 4 weist eine Vielzahl von
achsparallelen Durchlaßkanälen 2 für das Gießgut auf. Die seitliche Begrenzungsfläche
3 des Stauungskernes 1 ist vorteilhaft konisch ausgebildet.
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Der Stauungskern nach F i g. 2 weist auf seiner oberen entgegen der
Flußrichtung des Gießgutes gerichteten Begrenzungsfläche eine kegelförmige Ausnehmung
4 auf derart, daß die obere Begrenzungsfläche des Stauungskernes 1 von der Kernachse
zum Kernrand hin stetig ansteigt, jedoch nicht bis zum Rand geführt ist, so daß
eine zur Kernachse senkrecht verlaufende Ringfläche 5 verbleibt. Auf der der Ausnehmung
4 gegenüberliegenden Stirnseite des Stauungskernes 1 ist eine der Ausnehmung 4 entsprechende
weitere kegelförmige Ausnehmung 6 angeordnet, die ebenfalls nicht bis zum Rand geführt
ist, so daß auf der unteren Seite des Stauungskernes 1 eine zur Ringfläche 5 parallele
Ringfläche 7 gebildet wird.
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Das Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 unterscheidet sich gegenüber
dem der F i g. 2 dadurch, daß die Ausnehmung 4 die Form einer Kugelkalotte aufweist,
während die Ausnehmung 6 auch hier kegelförmig gestaltet ist, jedoch bis zum Rand
des Stauungskernes 1 reicht, so daß die untere Begrenzungsfläche des Stauungskernes
1 mit seiner seitlichen Begrenzungsfläche 3 eine scharfe Ringkante 8 bildet.
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Der in F i g. 4 im Schnitt gezeigte Stauungskern findet insbesondere
beim Steiger-Direkt-Guß Verwendung. In diesem Fall erübrigt sich die obere Ausnehmung
4.
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In den -P i g. 5 und 6 ist in Draufsicht und im Schnitt -ein Kragenkern
dargestellt, der dazu dient, den Steigerkopf unmittelbar über dem Gußstück einzuengen,
so daß er nach Erkalten der Gußmasse leicht abgeschlagen werden kann. Im Gegensatz
zum Stauungskern 1 weist - der Kragenkern 9 nur einen zentralen Durchlaßkana110
auf. Die oberen und unteren Stirnflächen 11 und 12 sind jedoch entsprechend den
Ausnehmungen 4 und 6 nach F i g. 2 kegelförmig abgeschrägt, wobei die Abschrägungen
nicht bis zur seitlichen Begrenzungsfläche 13 geführt sind, so daß auch hier parallele
Ringflächen 14 und 15 verbleiben. Bei dem Anwendungsbeispiel nach F i g. 7 ist in
dem sich konisch verjüngenden Einguß
16 ein Stauungskern
1 gemäß F i g. 2 eingesetzt. Für die Auflage des Stauungskernes
1 ist in dem Einguß 16 eine ringförmige Auflagefläche 17 angeordnet,
deren Breite übereinstimmt mit der Breite der Ringfläche 7 des Stauungskernes
1. Unterhalb des Stauungskernes 1 schließt sich der Zulauf
18 an, der sich in seinem oberen Bereich derart konisch verjüngt, daß unterhalb
des Stauungskernes 1 ein zweiter Stauungskern 19 gebildet wird.
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In F i g. 8 ist ein Anwendungsbeispiel für einen Stauungskern
1 gemäß F i g. 3 dargestellt. Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel nach
F i g. 7 liegt hier der Stauungskern 1 lediglich mit seiner konisch ausgebildeten
seitlichen Begrenzungsfläche 3 an der Wandung des Eingusses 16 auf. Auch in diesem
Fall schließt sich an den Stauungskern 1 ein sich konisch verjüngender Zulauf
18 an, der in seinem oberen Bereich einen Stauungsraum 19 bildet.
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In dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 9 ist ein Stauungskern
1 gemäß F i g. 2 in dem Unterteil eines Formkastens eingesetzt. Der an den
Stauungskern 1
sich anschließende Zulauf 18 geht in einen Auslauf
20 über.
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F i g. 10 zeigt die Anwendung eines Stauungskernes 1 gemäß
F i g. 4 und eines Kragenkernes 9 beim Steiger-Direkt-Guß. Der Stauungskern
1 liegt mit seiner Ringfläche 7 auf einem Absatz 21 des sich konisch
verjüngenden Eingusses 16 auf. Der sich ebenfalls konisch verjüngende Zulauf
18 wird durch den Kragenkern 9 eingeengt, so daß zwischen dem Kragenkern
9 und dem Stauungskern 1 ein zweiter Stauungsraum 19 entsteht.
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An Stelle der in den Ausführungsbeispielen dargestellten kreisrunden
Stauungskerne können auch andere Kernformen, beispielsweise rechteckige oder quadratische
Kerne verwendet werden. In diesen Fällen müssen die Ausnehmungen 4 bzw. 6 angepaßt
werden und können beispielsweise pyramidenförmig ausgestaltet sein.
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Beim Gießen wird das Gießgut in den Einguß 16
geschüttet und
gelangt durch die Kanäle 2 in dem Stauungskern 1 und den Zulauf
18 in die Gießform. Durch den Stauungskern 1 wird das Gießgut im Einguß
aufgestaut, so daß die in dem Gießgut enthaltenen Verunreinigungen durch Flotation
an die Oberfläche geschwemmt werden und nicht durch die Durchlaßkanäle
2 gelangen können. Die in dem Einguß 16 herrschende turbulente Strömung
wird in den Durchlaßkanälen 2 in eine laminare Strömung übergeführt, die
sich in den Zulauf 18 wieder in eine turbulente Strömung wandelt. Infolge der Querschnittsverengung
im Zulauf 18 wird auch unterhalb des Stauungskernes 1 ein Stauungsraum 19
gebildet, der insbesondere beim Stahlguß dazu dient, in dem Gießgut enthaltene Oxydhäutchen
durch Flotation entgegen der Strömungsrichtung des Gießgutes durch die Durchlaßkanäle
2 in den Einguß zu schwemmen. Dabei ist es wichtig, daß sich unter den Stegen
des Stauungskernes 1 keine Luftpolster bilden, da diese einerseits die Oxydation
des Gießgutes erhöhen und andererseits das Nach-oben-Schwemmen der Oxydhäutchen
behindern würden. Das Festsetzen von Luftblasen unterhalb des Stauungskernes
1 wird jedoch durch die erfindungsgemäße Anordnung einer Ausnehmung 6 vermieden.
Die schräge Ausbildung der in den Zulauf ragenden Begrenzungsflächen 11 und
12 des Kragenkernes 9 haben denselben Zweck wie die Ausnehmungen
4 bzw. 6 bei dem Stauungskern 1.
Auch hier soll durch die schräg
ausgestaltete Fläche 11 eine Trichterwirkung erzielt werden, um zu verhindern,
daß beim Angießen die Wandungen des Zulaufs 18 durch spritzendes Gießgut zerstört
werden. Die auf der Gegenseite angeordnete Fläche 12 ist deshalb schräg ausgebildet,
damit die Oberfläche des sich unmittelbar an den Kragenkernen 9 anschließenden
Gußstückes nicht blasig wird.