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Bei der Herstellung von Hohlkörpern aus schmelzbarem Material bei hoher Temperatur giesst man die Schmelze in eine Metall-oder Sandform und entleert letztere wieder, um nur das an den Formwandungen anhaftende Material zu erhalten, oder man taucht einen Kern in die Schmelze und zieht ihn wieder heraus, um gleichfalls nur das an ihm anhaftende Material zu erhalten. Die nach diesem Verfahren hergestellten Erzeugnisse zeigen Unregelmässigkeiten in der Oberfläche und Wandstärke sowie Grate, die auf mechanischem Wege erntfernt werden müssen, welche Arbeit wegen der Härte der auf elektrothermischem Wege gegossenen Produkte schwierig ist.
Die Erfindung bezweckt die Beseitigung der genannten Mängel und besteht in der Anwendung von Formen oder Kernen aus kompaktem Graphit oder Graphitagglomeraten, die derart ausgebildet sind, dass die den Rändern des zu formenden Gegenstandes entsprechenden Enden der Form bzw. des Kernes auf der Temperatur der Schmelze gehalten werden und dass die Temperatur der übrigen Formbzw. Kernteile sowohl vor als auch während und nach ihrer Berührung mit der Schmelze geregelt wird. Die Regelung während und nach dieser Berührung bezweckt die Abkühlung der verschiedenen Form-bzw.
Kernteile entsprechend einem für jeden dieser Teile willkürlich veränderbaren Gesetz, wobei die Regelung auf jene Flächen einwirkt, die den Berührungsflächen mit der Schmelze gegenüberliegen. Zu diesem Zwecke kann man z. B. diese Flächen mit einer wärmeisolierenden festen oder abnehmbaren Auskleidung von veränderlicher Stärke versehen ; man kann auch die Flächen der Wirkung von Flammen oder eines beliebigen Mediums von bestimmter Temperatur aussetzen, oder man kann die Flächen mit veränderlichen, von elektrischen Strömen durchflossenen Widerständen versehen.
Eine besonders wirksame Ausführungsform der Erfindung zum Zwecke, das Ende der Form bzw. des Kernes auf der Temperatur der Schmelze zu erhalten, besteht darin, dass dieses Ende ein verjüngtes Profil erhält, das den Rand einer auf die Form aufgesteckten bzw. den Kopf des Kernes bildenden Schale darstellt. Wenn die Schmelze in die Form eingegossen bzw. der Kern in die Schmelze eingetaucht wird, so füllt die Schmelze gleichzeitig die Schale. Das verjüngte Ende, das den Rand der Schale bildet, ist auf diese Weise von der Schmelze umgeben und wird somit auf einer solchen Temperatur gehalten, dass die Schmelze durch Berührung nicht erstarrt und an dieser Stelle nirgends anhaftet, wenn die Form entleert bzw. der Kern herausgezogen wird, damit nur das an den andern Stellen der Form bzw. des Kernes erstarrte Material erhalten wird.
Diese andern Teile werden hingegen auf einer Temperatur gehalten, die unterhalb des Schmelzpunktes liegt und an jeder Stelle in Abhängigkeit von der an dieser Stelle dem Formkörper zu verleihenden Wandstärke geregelt wird.
In der Zeichnung sind in Axialschnitten (Fig. 1, 3 und 4) und im Querschnitt (Fig. 2) zwei Ausführungsformen einer Form und eine Ausführungsform eines Kernes nach der Erfindung dargestellt, u. zw. die erste (Fig. 1 und 2) zur Herstellung eines Rohres, die zweite (Fig. 3) zur Herstellung eines aussen geformten Tiegels und die dritte (Fig 4) zur Herstellung eines Tiegels durch Formung auf einem Kern.
Gemäss den Fig. 1 und 2 ist die rohrförmige Graphitform 1 an ihrem oberen und unteren Ende 2 bzw. 3 verjüngt.
Diese Enden bilden die Innenränder der auf die Form 1 aufgesteckten Graphitschalen 4 und 5.
Die obere Schale ist durch einen mit einem Rohrstutzen 7 versehenen Deckel 6 abgeschlossen, während die untere Schale eine rohrförmige Verlängerung 8 aus Graphit besitzt, welche in die in der Giesspfanne 9 befindliche Schmelze eintaucht.
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Hülle J'2 umgeben ist, die wieder in zwei oder mehrere konzentrische und abnehmbare Hüllen M eingeschlossen ist. Diese Auskleidungen und Hüllen bestehen aus wärmeisolierendem Material und sind innerhalb einer zylindrischen Hülse 14 angeordnet, die in zwei Teile zerlegbar und mit Handgriffen 1. 5, zum Anheben derselben versehen sind.
Um die Form und die Schalen mit der Schmelze zu füllen, braucht bloss die Luft durch den Rohrstutzen y abgesaugt zu werden. Zum Austreiben der Schmelze, die sich nicht durch Berührung mit den Wandungen der Form und den Schalen verfestigt hat, genügt es, Luft durch den Rohrstutzen 7 einzuführen. Die Regelung der Temperatur dieser Wandungen erfolgt durch geeignete Wahl und Anordnung der die Auskleidungen und Hüllen bildenden wärmeisolierenden Stoffe.
Das erstarrte Material besteht aus drei Teilen, u. zw. dem Teil 16, der den nachher aus der Form 1 zu entfernenden Rohkörper bildet, und den beiden Teilen 17, 18, die vom Teil 16 vermöge der verjüngten Innenränder'2, 3 der Schalen 4 ; 5 getrennt sind und aus den Schalen entfernt werden, um beim neuerlichen Giessen wieder verwendet zu werden.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist die Graphitform 19 in ihrem oberen Teile 20 verjüngt, der den Innenrand einer auf die Form aufgesteckten Graphitsehale 21 bildet.
Die Form 19 ist von elektrischen Widerständen 22 und ebenso wie die Schale von einer wärmeisolierenden Auskleidung 23 umgeben, die innerhalb eines mit Handgriffen 25 versehenen Gehäuses 24 angeordnet ist. Ein Deckel 26 schliesst mit seinem oberen Teil den Raum zwischen der Wandung des Gehäuses 24 und den Aussenrand der Schale 21 ab.
Nachdem die Schmelze in die Form und in die Schale eingegossen ist, dreht man das Gehäuse 24 mittels der Handgriffe 25 um, um das Material, das nicht durch Berührung mit den Wandungen der Form und Schale erstarrt ist, zu entfernen. Die Temperatur dieser Wandungen wird nicht nur durch die Wärmeisolierung wie nach dem vorbeschriebenen Beispiel, sondern auch durch die Wirkung der um die Form gewundenen Widerstände 22 geregelt.
Das erstarrte Material setzt sich aus zwei Teilen zusammen, u. zw. aus dem Teile 27, der den aus der Form 19 zu entfernenden Rohkörper bildet, und aus dem Teile 28, der vom Teil 27 vermöge des verjüngten Innenrandes 20 der Schale 21 getrennt ist und aus derselben entfernt wird, um beim neuerlichen Giessen wieder verwendet zu werden.
Gemäss Fig. 4, die eine Form zum Hartguss kleiner Gegenstände zeigt, ist ein hohler Graphitkern 29 in seinem oberen Teile durch einen Boden in Form einer Schale 30 abgeschlossen, deren Aussenrand. 31 in der Verlängerung der Seitenwand 32 des Kernes verjüngt ist. In der Mitte der Schale sind zwei Rohre 33,34 eingelassen, die den Umlauf eines Mediums von geeigneter Temperatur im Kerninnern gestatten.
Nachdem der Kern in die Schmelze so weit eingetaucht ist, dass die Schale 30 gefüllt ist, und die Temperatur durch den Umlauf des Mediums im Innern des Kernes geregelt ist, wird derselbe samt dem an ihm erstarrten Material herausgezogen. Dieses Material besteht aus zwei Teilen, u. zw. dem Teile 35, der den vom Kern abzunehmenden Rohkörper bildet, und dem Teile 36, der vom Teile 35 vermöge des verjüngten Aussenrandes 31 der Schale 30 getrennt ist und aus, dieser Schale entfernt wird, um beim neuerlichen Giessen wieder verwendet zu werden.
Selbstverständlich sind die beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung nur beispielsweise angeführt, da innerhalb des Rahmens der Erfindung mehrfache Formen und Einzelheiten in der Ausbildung der Formen und Kerne möglich sind.
Während die Erfindung in der Anwendung bei Graphitformen bzw. Kernen zur Herstellung von Formkörpern unter hoher Temperatur beschrieben wurde, kann die gleiche Ausbildung im Rahmen der Erfindung für Formen und Kerne aus andern Materialien zum Formen von praktisch gratlosen Hohlkörpern verschiedenster Beschaffenheit und Zusammensetzung verwendet werden.
. PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus schwer schmelzbarem Material, dadurch gekennzeichnet, dass die den Rändern des zu formenden Körpers entsprechenden Enden der Form oder des Kernes auf der Temperatur der Schmelze gehalten werden, während die Temperatur der übrigen Teile der Form bzw. des Kernes vor, während und nach ihrer Berührung mit der Schmelze geregelt wird.