AT116750B

AT116750B - Verfahren und Anordnung beim Gießen von geschmolzenem Metall unter Druck.

Info

Publication number: AT116750B
Authority: AT
Inventors: Reinhardt Harald V Christensen
Original assignee: Reinhardt Harald V Christensen
Priority date: 1928-02-29
Filing date: 1929-02-04
Publication date: 1930-03-10

Description

Verfahren und Anordnung beim Giessen von geschmolzenem Metall unter Druck.
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Linie lI-lI der Fig. 1 geschnittene Endansicht der Vorrichtung, wobei einige Teile derselben in einer anderen Lage dargestellt sind, Fig. 3 ein Längsschnitt des Schöpfgefässes der Vorrichtung in grösserem Massstab, Fig. 4 ein Querschnitt des Schöpfgefässes nach der Linie IV-IV der Fig. 3, Fig. 5 eine Seitenansicht eines Teiles der Vorrichtung mit einer anderen Ausführungsform der Einrichtung zur Beförderung des Schöpfgefässes vom Schmelztiegel zur Form.

Fig. 6 ein lotrechter Schnitt der Vorrichtung nach der Linie VI-VI der Fig. 5 und Fig. 7 ist ein Längsschnitt einer abgeänderten Ausführungsform des Sehöpf- gefässes in grösserem Massstab.

Bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten Vorrichtung bezeichnen 10, 11 und 12 Spannstücke (Fig. 1), von denen das Spannstüek 10 am Ende zweier paralleler Wangen 1. 3, 14 befestigt ist, während die Spannstüeke 11 und 12 an den Wangen entlang gleiten können. Das Spannstück 12 kann durch an sieh bekannte Kniepressen 15 betätigt werden, die wieder durch Zahnräderübersetzungen 16 mittels eines Steuerrades 17 bewegt werden.

Die Form, in welcher das Metall gegossen wird, besteht aus zwei Hälften 18 und 19, die an den Spannstücken 77 bzw. 12 befestigt sind. Der Eingusskanal 20 der Form setzt sieh durch das Spannstück 11 fort und endigt in einem auswechselbaren Mundstück 21.

Zur Übertragung des geschmolzenen Metalls von dem Schmelztiegel 27 zur Form 18, 19 dient ein
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getragen wird. Der Arm 24 ist an dem einen Ende einer drehbaren Welle 25 befestigt, die parallel zu den Wangen 13 und 14 gelagert ist und an ihrem anderen Ende durch einen Hebel 26 betätigt werden kann.

Der Schmelztiegel 27 ist derart angebracht, dass das Schöpfgefäss 22 durch Schwingen der Welle 25 um fast eine halbe Umdrehung in den Schmelztiegel eingesenkt werden kann. Der Schmelztiegel ist in einem wärmeisolierenden, feuerfesten Gehäuse 28 eingeschlossen und wird von einem Ölbrenner 29 von an sich bekannter Art erhitzt.

Das Gehäuse 28 umschliesst ausser dem Schmelztiegel 27 zugleich den unteren Teil eines Dampfkessels 30, der auch von dem Brenner 29 erhitzt wird, indem die Heizräume des Kessels durch Kanäle 37 und 32 mit der den Schmelztiegel umgebenden, ringförmigen Verbrennungskammer 33 verbunden ist.

Die Erhitzung des Kessels kann durch eine verschiebbare Klappe 34 reguliert werden, die im Kanal 31 angebracht ist.

Von dem Dampfraum des Kessels 30 führt eine mit einem Ventil 35 versehene Leitung 36 zum
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Der Hohlraum des Schöpfgefässes 22 wird, wie aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, von zwei unten miteinander verbundenen Räumen 39 und 40 gebildet, welche oben in einen Zuleitungskanal 41 für die Pressluft und einen Ausgusskanal 42 für das flüssige Metall übergehen. Die Räume 39 und 40 erstrecken sich in gleicher Höhe nach oben, und die Kanäle 41 und 42 liegen vorwiegend in der Verlängerung voneinander, damit der Hohlraum des Gefässes dadurch zwischen die Pressluftleitung 36 und die Form 18, 19 eingeschoben werden kann und das Gefäss zwischen den Spannstücken 70 und 11 eingespannt wird. Der Raum 39 ist grösser als der Raum 40, und das Volumen des Schöpfgefässes ist so bemessen, dass es eine Formladung abgeben kann.

Zu einer bestimmten Vorrichtung gehört daher eine Anzahl Schöpfgefässe, deren Hohlräume verschiedene Volumen besitzen, und für jede in Verbindung mit der Vorrichtung zu verwendende Form wählt man dann das Sehöpfgefäss, dessen Volumen dem Hohlraum der Form entspricht.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist wie folgt : Durch Betätigung des Handhebels 26 wird die Welle 25 so gedreht, dass das Gefäss 22, das zufolge seines Gewichtes vom Zapfen 23 stets senkrecht hinabhängt, geschwungen wird, bis es in das geschmolzene Metall im Schmelztiegel 27 eingesenkt ist. Das Metall fliesst nun durch die Kanäle 41 und 42 in den Hohlraum des Gefässes. Nachdem der Hohlraum gefüllt ist, wird das Gefäss 22 in die umgekehrte Richtung gedreht, bis es die Lage in Fig. 1 einnimmt, in welcher das Mundstück 38 mit dem Kanal 41 und das Mundstück 21 dann mit dem Kanal 42 in Verbindung steht.

Während der Förderbewegung werden die Kanäle 41 und 42 stets im wesentlichen in derselben waagrechten Ebene liegen, so dass während der Beförderung zur Form kein Metall vergossen werden kann. Hierauf werden die Kniepressen 15 durch das Steuerrad 17 betätigt, so dass die Formhälften 18 und 19 zusammengespannt werden und gleichzeitig das Gefäss 22 zwischen den Mundstücken 38 und 21 der Spannstücke 10 und 11 eingespannt wird. Schliesslich wird das Ventil 36 geöffnet, was zur Folge hat, dass das flüssige Metall im Gefäss 22 wegen des Dampfes im Kessel 30 in die Form 18, 19 eingepresst wird und dieselbe ausfüllt, wobei die in der Form vorhandene Luft durch hiefür bestimmte enge Kanäle ausgepresst wird, durch welche das Metall nicht austreten kann.

Bei der in Fig. 5 und 6 gezeigten Ausführungsform ist der Sehmelztiegel hinter der Giessvorrichtung angebracht und von einem Gehäuse 28a umgeben. Das Schöpfgefäss 22a ist, wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2, mit einem Zapfen 23a auf einem Arm 24a aufgehängt, jedoch ist die Welle 25a des Armes 24a winkelrecht zur Längsrichtung der Vorrichtung angeordnet und von einem Lager 50 unterstützt. Das Schöpfgefäss 22a wird vom Schmelztiegel zur Form und zurück durch die Bewegung der Formhälfte 19a befördert, welche dann bewegt wird, wenn das Gussstück von der Form entfernt wird.

An dem Spannstück 12a, das diese Formhälfte trägt, ist eine Stange 51 befestigt, die als eine in einer

Führung 53 (Fig. 6) verschiebbare Zahnstange 52 ausgebildet ist. Die Zahnstange ist mit einem Getriebe oder einem Zahn sektor 54 in Eingriff, der an dem Ende der Welle 25a befestigt ist.

Wenn die Form 18a, 19a geschlossen ist (Fig. 5), ist das eine Ende der Zahnstange 52 mit dem
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werden in die in Fig. 5 durch gestrichelte Linien dargestellte Lage gebracht, in welcher der Arm 24a auf einem festen Anschlag 57 aufruht. Während der weiteren Bewegung der Formhälfte 19a findet keine Zusammenwirkung zwischen der Zahnstange und dem Zahnsektor statt.

Theoretisch betrachtet genügt es, dass die Verbindung 52, 54 das Schöpfgefäss von einer Endstellung in eine Stellung befördert, in welcher der Schwerpunkt des Gefässes die Achse der Welle 25a passiert hat, da dann der restliche Teil der Bewegung unter der Einwirkung der Schwerkraft erfolgen kann.

Gemäss Fig. 7 besteht der zur Verbindung mit dem Pressluftbehälter bestimmte Raum des Schöpfgefässes aus zwei Teilen 39a und 39b, von denen der Teil 39 b den grössten Teil des Hohlraumquerschnittes bildet. Da der Druck, durch den das geschmolzene Metall in die Form eingepresst wird, durch das Produkt des spezifischen Druckes des Druckmittels und der Grösse der Metalloberfläche bestimmt ist, die mit dem Druckmittel in Berührung gelangt, wird der Druck auf das flüssige Metall erhöht werden, wenn die Metalloberfläche von dem Teil 39a in den Teil 39b gelangt. Der Querschnitt kann auch auf andere Weise variieren als in Fig. 7 dargestellt ist.

Gemäss der Erfindung variiert gewöhnlich der Querschnitt des mit der Druckquelle verbundenen Zweiges des Hohlraumes des Schöpfgefässes in der Längsrichtung dieses Zweiges derart, dass sich der Druck auf das flüssige Metall entsprechend dem gewünschten Verlauf des Giessvorganges ändern wird.

Die dargestellte Ausführungsform des Sehöpfgefässes und die Anordnung zur Bewegung desselben besitzen den wesentlichen Vorteil, dass das Gefäss leicht auswechselbar ist und überdies zufolge seiner klotzförmigen Gestalt stark und haltbar ist und dennoch sehr billig herzustellen ist.

Es ist ferner vorteilhaft, dass der Schmelztiegel so angebracht ist, dass er leicht zu entfernen und durch einen anderen zu ersetzen ist, der neues Metall enthält. so dass man sehr schnell zum Giessen eines andern Metalls übergehen kann. Die beschriebene Vorrichtung stellt keine Anforderungen bezüglich der Form und des Materials des Schmelztiegels, weshalb die Wahl derselben freisteht und gewünschtenfalls vorhandene Tiegel mit den dazugehörigen Heizstellen verwenden kann. Ein Merkmal der Vorrichtung ist, dass sie ohne Veränderung zum Spritzgas aller hiefür geeigneten Metalle verwendet werden kann, deren Schmelzpunkt unter 1200 C liegt.

Die Erfindung ist weiter nicht auf die Verwendung von Dampf als Druckmittel beschränkt.

Die Erfindung ist ferner nicht darauf beschränkt, dass die Bewegungsvorrichtung des Schöpfgefässes, wie beschrieben, ein schwingbarer Kurbelarm sein muss, sondern es lässt sich jede andere beliebige mechanische Bewegungsvorrichtung anwenden, mit welcher das Gefäss, nachdem es in den Schmelztiegel eingesenkt ist, in einer senkrechten Stellung unter dem Einfluss der Schwerkraft hängend, zur Form befördert werden kann. Unter Umständen kann die Bewegungsvorrichtung ganz weggelassen werden, indem das Schöpfgefäss dann dauernd vor der Form aufgehängt wird, während das Metall in das Schöpfgefäss mittels eines besonderen Gefässes od. dgl. auf mechanischem Wege oder von Hand eingefüllt wird.

PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Giessen von geschmolzenem Metall unter Druck bei Anwendung eines beweglichen Schöpfgefässes, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckleitung, das Schöpfgefäss und die Giessform in der Weise miteinander verbunden werden, dass das Schöpfgefäss, nachdem es das geschmolzene Metall aufgenommen hat, derart zwischen der Ausströmungsöffnung der Druckleitung und dem Einguss der Form eingespannt wird, dass von der Druckleitung durch den Hohlraum des Schöpfgefässes eine dichte Verbindung mit der Form entsteht.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck, mittels dessen die Hälften der Form zusammengespannt werden, zugleich zur Einspannung des Schöpfgefässes herangezogen wird.

3. Anordnung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausströmungsmündung der Pressluftleitung und die Eingussmündung der Giessform einander gegenüber in zueinander beweglichen Spannstücken angeordnet sind, so dass das Schöpfgefäss mit seinem Hohlraum zwischen den genannten Mündungen in Verbindung mit denselben eingespannt werden kann.

4. Anordnung nach Anspruch 3, bei welcher die Eingussmündung der Form in der Endfläche der einen Formhälfte liegt, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannstück, in dem sich die Eingussmündung befindet, frei beweglich ist, so dass mittels ein und derselben Spannvorrichtung, z. B. einer Kniepresse, die Formhälften zusammengespannt und das Schöpfgefäss eingespannt werden können. <Desc/Clms Page number 4>

5. Anordnung nach Anspruch 3, bei welcher der Hohlraum des Schöpfgefässes von miteinander unten verbundenen Räumen gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass diese Räume sieh gleich hoch EMI4.1 einander liegen.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schöpfgefäss aussen im wesentlichen Idotzförmig ist.

7. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen des Schöpfgefässes so bemessen ist, dass es genau eine Formaldung abgeben kann.

8. Anordnung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schöpfgefäss derart in einer mechanischen Bewegungsvorrichtung aufgehängt ist, dass es während der Beförderung vom Schmelztiegel zur Form stets eine solche Stellung einnimmt, dass die Mündungskanäle im wesentlichen in derselben waagreehten Ebene liegen.

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schöpfgefäss (22) auf einem waagrechten Zapfen (23) frei drehbar aufgehängt ist, so dass es unter der Einwirkung der Schwerkraft stets senkrecht hängt.

10. Anordnung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Kurbeleinrichtung (24, 25), auf deren Kurbel (24) das Schöpfgefäss (22) aufgehängt ist.

11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelwelle (25a) bei der Beförderung des Sehöpfgefässes vom Schmelztiegel zur Form und zurück mittels einer mit der beweglichen Formhälfte verbundenen Zahnstange (52) gedreht wird, die mit einem Getriebe oder einem Zahnsektor (54) auf der Kurbelwelle zusammenwirkt.

12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass während der Beförderung des Schöpfgefässes von der einen Aussenstellung zur andern nur ein Teil der Bewegung der Kurbelwelle von der Zahnstange und dem Getriebe oder dem Zahnsektor bewirkt wird und der übrige Teil der Bewegung unter der Einwirkung der Schwerkraft erfolgt.

13. Anordnung nach Anspruch 10 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Endstellungen der Kurbelvorrichtung durch einstellbare Anschläge (55, 57) bestimmt werden.

14. Anordnung zum Giessen von geschmolzenem Metall unter Druck, bei welcher das Metall durch einen U-förmigen Kanal in die Form befördert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des mit dem Druckbehälter verbundenen Zweiges des Kanals in der Längsrichtung dieses Zweiges derart variiert, dass der Druck auf das flüssige Metall dem gewünschten Verlauf des Giessvorganges entsprechend variiert.

15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem Druckbehälter verbundene Zweig des Kanals aus zwei Teilen (39a und. 39b) besteht, die annähernd konstanten Querschnitt besitzen, wobei der Querschnitt des unteren Teiles grösser als der des oberen Teiles ist.