DE2437734A1 - Low-pressure casting of magnesium - where mould is on top of vertical delivery pipe supplied with inert gas - Google Patents

Low-pressure casting of magnesium - where mould is on top of vertical delivery pipe supplied with inert gas

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DE2437734A1 DE2437734A DE2437734A DE2437734A1 DE 2437734 A1 DE2437734 A1 DE 2437734A1 DE 2437734 A DE2437734 A DE 2437734A DE 2437734 A DE2437734 A DE 2437734A DE 2437734 A1 DE2437734 A1 DE 2437734A1
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D18/00—Pressure casting; Vacuum casting
    • B22D18/04—Low pressure casting, i.e. making use of pressures up to a few bars to fill the mould

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Abstract

A low-pressure casting device for Mg with a delivery pipe carrying the melt from a furnace up into the mould was described in the parent patent in the upper wall of the pipe or an inter. pipe was a guide-bore for a hollow punch supplying inert gas to the delivery pipe. In the present invention, the novelty is that the guide-bore is provided with a gas inlet which is connected to the bore of the delivery- or intermediate-pipe when a punch or plunger is driven on its outward stroke.

Description

"Niederdruck-Gießvorrichtung für Magnesium" Zusatz zu Patent 2 148 559 Das Hauptpatent bezieht sich auf eine iwiiederdruck-Gießvorrichtung für magnesium mit einem den verflüssigten Ofeninhalt mittel- oder unmittelbar in die Gießform (kokille) leitenden Steigrohr und einer in die obere Seitenwand des Steigrohres oder in einem zwischen dem Steigrohr und der Gießform angeordnetem Zwischenstück angelegten Führungsbohrung für einen. längsverschieblichen un.d die Bohrung abdichtenden Hohlstößel, der in Nähe seines dem Innenraum des Steigrohres oder des Zwischenstücks benachbarten Endes mit einer beim Einfahren des Stößels in die Führungsbohrung zu verschließenden. Austrittsöffnung für ein durch die Längsausnehmung des Stößels geleitetes Schutzgas versehen ist."Low-Pressure Casting Apparatus for Magnesium" addendum to Patent 2,148 559 The main patent relates to a low pressure casting device for magnesium with one of the liquefied furnace contents directly or indirectly into the casting mold (Kokille) conductive riser pipe and one in the upper side wall of the riser pipe or in an intermediate piece arranged between the riser pipe and the casting mold created guide hole for a. longitudinally displaceable and sealing the bore Hollow plunger, which is in the vicinity of its the interior of the riser pipe or the intermediate piece adjacent end with one when retracting the plunger into the guide hole occluding. Outlet opening for a through the longitudinal recess of the plunger conducted protective gas is provided.

Mit einer solchen diederdruc k-Gießvorrich-tung soll mit einfachen Mitteln und unter berücksichtigung eines arbeits- und zeitsparenden Betriebes der Zutritt von Luftsauerstoff zu dem in dem Steigrohr des Niederdruckofens befindlichen flüssigen Magnesiums sicher und wirksam unterbunden werden.With such a diederdruc k casting device, simple Means and taking into account a labor and time-saving operation of the Access of atmospheric oxygen to the one located in the riser pipe of the low-pressure furnace liquid magnesium can be safely and effectively prevented.

Die Verbesserung des Nauptpatents durch vorliegende Erfindung soll darin bestehen, die Zuführung des Schutzgases zum Stößel derart zu verbessern, daß dieser unmittelbar nicht mehr mit der Schutzgasquelle verbunden ist und somit die aufwendige Verbindung des in seine Arbeitsstellung längs zu verschiebenden Stößels mit der stationären Schutzgasquelle laut iauptpatent entfällt.The improvement of the main patent by the present invention is intended consist in improving the supply of protective gas to the plunger in such a way that this is no longer directly connected to the protective gas source and thus the complex connection of the ram to be displaced longitudinally in its working position with the stationary protective gas source according to the iauptpatent is not applicable.

Zur Lösung dieser AQufgabe sieht die Erfindung bei einer Niederdruck-Gießvorrichtung nach dem Nauptpatent vor, daß in dem die Führungsbohrung aufnehmenden Zwischenstück bzw. Steigrohr eine in diese Bohrung mündende Zuführungsleitung für das Schutzgas angelegt ist, deren Offnung in ausgefahrener Stellung des Stößels über dessen Längsausnehmung mit dem Innenraum des Zwischenstücks oder Steigrohrs verbunden ist.To solve this task, the invention provides a low-pressure casting device according to the Nauptpatent that in the intermediate piece receiving the guide bore or riser pipe a feed line for the protective gas which opens into this bore is applied, the opening of which in the extended position of the plunger over its longitudinal recess is connected to the interior of the intermediate piece or riser pipe.

Somit entfallen an dem stößel und dessen Verstellung bewirkendem Stellorgan spezielle Leitungen und Anschlüsse für das Schutzgas. Der Stößel besitzt nur noch eine reine Ventilfunktion.This eliminates the need for adjusting elements on the plunger and its adjustment special lines and connections for the shielding gas. The ram only has a pure valve function.

In vorteilhafter leise wird die Längsausnehmung des Stößels auf dessen Oberfläche angelegt.The longitudinal recess of the plunger is advantageously quiet on it Surface created.

In diesem Fall läßt sich der Stößel leicht aus einem massiven I'eil herstellen, dessen Oberflache nur mit einer relativ leicht zu erstellenden Iiängsausnehmung versehen werden muß. Längs-und (Querbohrungen erübrigen sich dann.In this case, the plunger can easily be made from a solid part produce, the surface of which only with a relatively easy to create longitudinal recess must be provided. Longitudinal and (transverse bores are then unnecessary.

Will man eine zentrische Dosierung des SchutgaSes über dem im Steigrohr befindlichen flüssigen Magnesium erreichen, dann muß der Stößel eine derartige Länge besitzen und der- Abstand zwischen Eintritts- und Austrittsöffnung so groß sein, daß die Austrittsöffnung in die Längsachse (M) des Steigrohrs verschiebar ist.If you want a centric dosage of the Schutgas above that in the riser pipe reach the liquid magnesium located, then the plunger must be of such a length and the distance between the inlet and outlet openings must be so large that the outlet opening is displaceable in the longitudinal axis (M) of the riser pipe.

Äuf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt und zwar -zeigt: Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch die Niederdruck-Gießeinrichtung mit Zwischenstück, Stößel, Stellorgan und angrenzenden Teilen des Steigrohrs und der Kokille, Fig. 2 den ausgefahrenen Stößel mit einer Ausnehmung auf dessen Oberfläche, Fig. 3 eine Ausführungsform, bei der der Stößel mit einer Längs- und zwei Querbohrungen versehen ist in dem Vertikalschnitt nach Fig. 1 erkennt man das in Innenraum 2 des Ofens oder behmelzbehälters 1 stehende flüssige Magnesium Mg. Der Ofen ist nach obenhin durch den Ofendeckel 3 verschlossen.Äuf the drawing is an embodiment of the invention Device shown, namely -shows: Fig. 1 is a vertical section through the Low-pressure casting device with intermediate piece, ram, actuator and adjoining Parts of the riser pipe and the mold, Fig. 2, the extended ram with a Recess on its surface, Fig. 3 shows an embodiment in which the plunger is provided with one longitudinal and two transverse bores in the vertical section according to Fig. 1 shows the standing in the interior 2 of the furnace or behmelzbehälters 1 liquid magnesium Mg. The furnace is closed at the top by the furnace cover 3.

Zwischen dem flüssigen Magnesium und dem Ofendeckel 3 befindet sich ein gegenüber Magnesium inertes Schutzgas, dessen Druck beim Gießvorgang derart erhöht wird, daß ein Teil des Ofeninhalts in das Steigrohr 6 und von dort in die Gießform 7 gedrückt wird.Between the liquid magnesium and the furnace lid 3 is located a protective gas inert to magnesium, the pressure of which during the casting process is so high is increased that part of the furnace contents in the riser 6 and from there into the Mold 7 is pressed.

Auf den Flansch 8 des Steigrohres 6 liegt mit seinem Flansch 12 ein Zwischenstück 13 auf (Fig. 1), dessen Innenraum 15 koaxial mit dem Innenraum 18 des Steigrohres 6 gelegen ist, so daß die beiden genannten Innenräume ineinander übergehen. Auf dem Flansch 14 des Zwischenstückes 13 ruht die Gießform 7, wobei das aus dem Ofen 1 in das Steigrohr und den Innenraum 15 des Zwischenstückes 13 gelangende magnesium durch die Öffnung 16 des Zwischenstückes in die Gießform 7 gelangen kann.The flange 12 rests on the flange 8 of the riser pipe 6 Intermediate piece 13 (FIG. 1), the interior 15 of which is coaxial with the interior 18 of the riser 6 is located, so that the two named interiors one into the other pass over. The casting mold 7 rests on the flange 14 of the intermediate piece 13, wherein that from the furnace 1 into the riser pipe and the interior 15 of the intermediate piece 13 Magnesium entering the casting mold 7 through the opening 16 of the intermediate piece can get.

Nach Beendigung des Gießvorganges kann sowohl beim Öffnen der G-ießform als auch beim Entfernen derselben, über die Öffnungen 16a bzw. 16 Duftsauerstoff durch das Zwischenstück 13 und dem oberen Abschnitt des Steigrohres 6 an den Ofeninhalt, d.h. an das flüssige Magnesium Mg, in dem Steigrohr gelangen. Hierbei entsteht eine exotherme Reaktion, die ein Entzünden des Magnesiums bewirken kann.After completion of the casting process, both when opening the casting mold as well as when removing the same, via the openings 16a and 16, respectively, scented oxygen through the intermediate piece 13 and the upper section of the riser pipe 6 to the furnace contents, i.e. the liquid magnesium Mg in the riser pipe. This creates a exothermic reaction which can cause the magnesium to ignite.

Zur Vermeidung des Zutritts des lJuftsauerstoffs durch die Öffnungen 16a bzw. 16, das Zwischenstück 13 und den oberen Teil des Steigrohres 6 ist in der Seitenwand des Zwischenstückes 13 eine horizontale Führungsbohrung 17 für einen Stößel 19, 19a vorgesehen. Die Bohrung 17 und der Stößel 19, 19a sind derart ausgebildet, daß der Stößel die Bohrung dichtend abschließt, so daß in dem Steigrohr 6 und dem Zwischenstück 13 aufsteigendes, flüssiges Magnesium nicht in die Bohrung 17 eindringen kann. Gegenbenenfalls kann das vordere Ende des Stößels sich gegen die Innenwand 13a legende Abdichtscheiben tragen.To prevent air oxygen from entering through the openings 16a and 16, the intermediate piece 13 and the upper part of the riser pipe 6 is in the Side wall of the intermediate piece 13 has a horizontal guide hole 17 for a Plunger 19, 19a provided. The bore 17 and the plunger 19, 19a are designed in such a way that that the plunger seals the bore so that in the riser 6 and the Intermediate piece 13, rising, liquid magnesium does not penetrate into the bore 17 can. If necessary, the front end of the plunger can be against the inner wall 13a wear sealing washers.

Der Stößel 19 der Fig. 3 ist aus der in ausgezogener Linie wiedergegebenden Stellung in die Stellung 19' verschiebbar, so daß die Austrittsöffnung 20 eines kleinen Kanals 21 des Stößels in der Längsmitte M des Steigrohres 6 und des Zwischenstückes 13 gelegen ist.The plunger 19 of FIG. 3 is shown in the solid line Position in the position 19 'displaceable, so that the outlet opening 20 of a small channel 21 of the plunger in the longitudinal center M of the riser pipe 6 and the intermediate piece 13 is located.

Der senkrecht nach unten gerichtete Kanal 21 des Stößels 19 geht in eine achsiale Bohrung 22 über, so daß der Stößel 19 sich als Hohlstößel darstellt. Das dem Innenraum 15 des Zwischen stückes 13 abgekehrte Ende des Stößels 19 besitzt ebenfalls eine kleine querbohrung durch die ein Kanal 39 und eine Xintrittsöffnung 40 für das durch die Bohrungen. des Stößels in das Zwischenstück 13 fließende Schutzgas gebildet wird. In dem Block der die Bührungsbohrung 17 des Stößels bildet, ist eine Zuführungsleitung 41 für das Schutzgas derart angelegt, daß deren in. der Führungsbohrung mündende Oeffnung 42 in ausgefahrener Stellung des Stößels genau mit dessen Eintrittsöffnung 40 fluchtet und somit das Schutzgas über den Stößel 19 in das Zwischenstück 13 strömen kann.The vertically downwardly directed channel 21 of the plunger 19 goes into an axial bore 22 over, so that the plunger 19 presents itself as a hollow plunger. The end of the plunger 19 facing away from the interior 15 of the intermediate piece 13 has also a small transverse bore through which a channel 39 and an inlet opening 40 for that through the holes. of the plunger in the intermediate piece 13 flowing inert gas is formed. In the block that forms the contact bore 17 of the plunger is a Supply line 41 for the protective gas is laid out in such a way that its in. The guide bore opening 42 in the extended position of the plunger exactly with its inlet opening 40 is aligned and thus the protective gas flows via the plunger 19 into the intermediate piece 13 can.

Durch Verschieben des Stößels gelangt also einerseits dessen Austrittsöffnung 20 in den Bereich der Längsachse (M) des Steigrohrs 6 und wird anderseits bei tibereinstimmung der Öffnung 42 der Zuführungsleitung 41 mit der Eintrittsöffnung 40 des Stößels die Zuführungsleitung 41 für das Schutzgas geöffnet.By moving the plunger, on the one hand, its outlet opening is reached 20 in the area of the longitudinal axis (M) of the riser pipe 6 and on the other hand is in agreement the opening 42 of the supply line 41 with the inlet opening 40 of the plunger the supply line 41 for the protective gas is open.

Zur 3--etätigung des Stößels ist a.n. diesem eine Kolbenstange 43 befestigt, die den block des Zwischenstücks 13 durchsetzt und von. Dichtungen 44 umgeben ist, Die Kolbenstange ist dabei ein eil des Stellorgans 45.For 3-actuation of the ram, a.n. this one piston rod 43 attached, which penetrates the block of the intermediate piece 13 and from. Seals 44 is surrounded, the piston rod is part of the actuator 45.

Der Ausbau der Dichtungen und des Stößels kann in der Weise leicht erfolgen, daß der von der Kolbenstange 43 durchsetzte Teil des Blockes eine abschraubbare Platte bildet, die die Führungsbohrung 17 freigibt.The removal of the seals and the plunger can be done in this way easily take place that the part of the block penetrated by the piston rod 43 is unscrewable Forms plate that exposes the guide hole 17.

In Fig. 1 un.d 2 ist ein Stößel 19a wiedergegeben, der statt einer Längs- und zwei Querbohrungen eine auf seiner Oberfläche verlaufende Ausnehmung 46 aufweist.In Fig. 1 and 2, a plunger 19a is shown, which instead of one Longitudinal and two transverse bores a recess running on its surface 46 has.

Ist der Stößel 19a ganz wie nach Fig. 1 in die Führungsbohrung 17 eingeschoben, dann wird die Öffnung der Zuführungsleitung 41 durch den vorderen Teil des Stößels 19a der keine Ausnehmung aufweist geschlossen. Wird nun der Stößel durch die Kolbenstange 43 in das Zwischenstück 13 geschoben, dann wird die Öffnung 42 freigegeben und das Schutzgas strömt zunächst in die Ausnehmung 46. Sobald die Ausnehmung 46 nicht mehr durch die Wände der Bohrung 17 begrenzt wird, kann. das Schutzgas in das Zwischenstück 13 strömen, auf Grund seines spezifischen Gewichtes, das größer als das von Luftsauerstoff ist, die Oberfläche des flüssigen Magnesium bedecken und exotherme Reaktionen mit dem Luftsauerstoff verhindern. Die ausnehmung besitzt eine derartige Lange, daß auch noch bei weit ausgestoßenem Stößel da.s Schutzgas aus der Öffnung 42 über die ausnehmung in. das Zwischenstück strömen kann.If the plunger 19a is exactly as in FIG. 1 in the guide bore 17 inserted, then the opening of the supply line 41 is through the front Part of the plunger 19a which has no recess is closed. Now becomes the plunger pushed through the piston rod 43 into the intermediate piece 13, then the opening 42 released and the protective gas initially flows into the recess 46. As soon as the Recess 46 is no longer limited by the walls of the bore 17, can. the Inert gas flow into the intermediate piece 13, due to its specific weight, that is larger than that of atmospheric oxygen, the surface of liquid magnesium cover and prevent exothermic reactions with the oxygen in the air. The recess has such a length that even when the plunger is far ejected there is inert gas from the opening 42 via the recess in. the intermediate piece can flow.

Die beiden Ausführungsformen der Stößel nach Fig. 1 - 3 bieten jeweils die Höglichkeit, die Zuführungsöffnungen 42 des Schutzgases während des Gießprozesses vor jedem Kontakt mit flüssigem Magnesium zu schützen, beim Ausstoßen des Stößels die Öffnung 38 der Bohrung 17 von erstarrten Magnesiumschichten freizumachen und sowohl das Schutzgas über den Stößel in das Steigrohr zu leiten als auch die Zuführungsleitung zu öffnen und zu schließen.The two embodiments of the plunger according to FIGS. 1-3 each offer the possibility of the inlet openings 42 of the protective gas during the casting process to protect against any contact with liquid magnesium when ejecting the plunger to clear the opening 38 of the bore 17 from solidified magnesium layers and to conduct both the protective gas via the plunger into the riser pipe and the supply line to open and close.

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. iqiederdruck-Gießvorrichtung für Magnesium mit einem den verflüssigten Ofeninhalt mittel- oder unmittelbar in die Gießform (Kokille) leitenden Steigrohre, und einer in die obere Seitenwand des Steigrohres oder in einem zwischen den Steigrohr und der Gießform angeordneten Zwischenstück angelegten Führungsbohrung für einen längsverschieblichen und die Bohrung abdichtenden Hohlstößel, der in Nähe seines dem Innenraum des Steigrohres oder des Zwischenstücks benachbs;rten Endes mit einer beim Einfahren des Stößels in die Führungsbohrung zu verschließenden Austrittsöffnung für ein durch die Längsausnehmung des Stößels geleitetes Schutzgas versehen ist, nach Patent 2 148 559, dadurch gekennzeichnet, daß in dem die Führungsbohrung (17) aufnehmenden Zwischenstück bzw. Steigrohr eie in diese Bohrung mündende Zuführungsleitung (41) für das Schutzgas angelegt ist, deren Öffnung (42) in ausgefahrener Stellung des Stößels (19, 19a) über dessen längsausnehmung (22, 46) mit dem Innenraum (15, 18) des Swischenstücks (13) oder Steigrohrs (6) verbunden ist.1. Low-pressure casting device for magnesium with one of the liquefied Furnace contents directly or indirectly into the casting mold (chill) riser pipes, and one in the upper sidewall of the riser pipe or one between the riser pipe and the intermediate piece arranged in the casting mold for a guide bore longitudinally displaceable and the bore sealing hollow plunger, which is in the vicinity of his the interior of the riser pipe or the intermediate piece neighbors; rten end with a Exit opening to be closed when the plunger is retracted into the guide bore is provided for a protective gas passed through the longitudinal recess of the plunger, according to patent 2 148 559, characterized in that in which the guide bore (17) receiving intermediate piece or riser eie feed line opening into this bore (41) is applied for the protective gas, the opening (42) of which is in the extended position of the plunger (19, 19a) via its longitudinal recess (22, 46) with the interior (15, 18) of the swish piece (13) or riser pipe (6) is connected. 2. Niederdruck-Gießvorrichtung für Magnesium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsausnehmung des Stößels als Ausnehmung (46) auf dessen Oberflache angelegt ist.2. Low-pressure casting device for magnesium according to claim 1, through this characterized in that the longitudinal recess of the plunger as a recess (46) on its Surface is created. 3. isiederdruck-Gießvorrichtung für Magnesium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (19) eine derartige Länge und der Abstand zwischen Eintritts- (40j und Austrittsöffnung (20) so groß ist, daß die Austrittsöffnung (20) in die Längsachse (§lj des ateigrohrs (6) verschiebbar ist.3. low-pressure casting device for magnesium according to claim 1, characterized characterized in that the plunger (19) has such a length and the distance between Inlet (40j and outlet opening (20) is so large that the outlet opening (20) in the longitudinal axis (§lj of the ateigrohrs (6) is displaceable.
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