AT245176B - Verfahren und Vorrichtung zum Gießen von geschmolzenem Metall im Vakuum - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Gießen von geschmolzenem Metall im Vakuum

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AT245176B
AT245176B AT939761A AT939761A AT245176B AT 245176 B AT245176 B AT 245176B AT 939761 A AT939761 A AT 939761A AT 939761 A AT939761 A AT 939761A AT 245176 B AT245176 B AT 245176B
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Description


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  Verfahren und Vorrichtung zum Giessen von geschmolzenem
Metall im Vakuum 
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 EMI2.1 
 

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 und das"Wie-Fig. 3 ohne Entgasungskammerteil der Vorrichtung zur Erläuterung einer speziellen Giesskanalkonstruktion: Fig. 6 einen Querschnitt durch eine Vakuumpumpen-Steuerventilanordnung gemäss der Erfindung, wie sie in der linken Hälfte der Fig. 3 dargestellt ist ; Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer Vakuumgiesseinrichtung in Verbindung mit einer Anordnung zum Durchführen einer Mehrzahl von Güssen aus einem einzigen   Giesskübel ; Fig. 8   eine Teildraufsicht zur Erläuterung der expansiblen Abdichtung gemäss den Fig. 3 
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 gen angewendet und so ausgebildet werden, dass sehr niedrige Drücke entstehen.

   Beispielsweise zeigen die Fig. 1 und 2 für einen Vakuumguss eine relativ kleinräumige Entgasungskammer, die auf eine Giessform aufgesetzt und mit einer Abdichtungsanordnung versehen ist, die ausserhalb der Verbindungslinie der beiden genannten Bauelemente liegt. Die Fig. 3-9 erläutern eine etwas abgewandelte Anordnung, bei   derder   Dichtungskörper um eine Expansionsvorrichtung herum geschützt angeordnet ist, um sehr niedrige Druckwerte beim Vakuumguss zu ermöglichen, wenn eine Reihe von Giessformen verwendet wird. 



   Bei Durchführung der Erfindung hat sich herausgestellt, dass eine wirkungsvolle Dichtungsmasse mit den vorerwähnten Eigenschaften aus einer Drei-Komponenten-Mischung besteht, nämlich   (1)   einem   Glycidyl-Polyäther   von niedrigem Molekulargewicht, (2) einemKondensationsprodukt eines solchen Poly- 
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 odersetzt, um einen Glycidyl-Polyäther mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 350 bis 450 F zu er-   zeugen. DieKomponente   (2) ist dasReaktionsprodukt eines   solchenGlycidyl-Polyäthers   mit einem Glykol, beispielsweise   Äthylenglykol ; diesesErzeugnis   kann ein Molekulargewicht von etwa 385 bis 485 F haben. Die Komponente (3) ist   ein Aushärtemittel,   welches eineQuerbindung für   die Epoxyverbindungen   bildet. 



  Das bevorzugte Aushärtemittel ist eine Mischung eines primären Aushärtemittels aus pyromellitischem Dianhydrid und einem   sekundärenAushärtemlttel   mit einem oder mehreren organischen Säureanhydriden. 



   Wenn es erwünscht ist, die Aushärtezeit zu verkürzen, können der Mischung verschiedene bekannte 
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 des in der Verbindung vorhandenen Harzes verwendet. 



   Zusätzlich zu den vorerwähnten Grundbestandteilen ist es vorteilhaft, der Mischung verschiedene Füllstoffe beizugeben, um die Menge zu vermehren, die Viskosität einzustellen, die thermische Leitfähigkeit zu vergrössern und somit eine   gleichförmigere Aushärtung   und einen geringeren thermischen Expansionskoeffizienten zu erreichen. Zu den brauchbaren Füllstoffen gehören Pulver von Aluminium, Eisen, Kupfer, Aluminiumoxyd, Kieselerde, Glimmer und Asbest. Faserige Stoffe, beispielsweise feiner Asbest, unterstützen die Bindung des Harzes und arbeiten den Unterschieden in der thermischen Ausdehnung zwischen dem Harz und dem gebundenen Metall entgegen. Die Füllstoffmenge lässt sich einstellen zwischen wenigen Prozenten bis zu dem Drei-oder Vierfachen des Harzgewichtes. 



   Bei der ersten in   den Fig. l   und 2   dargestellten Ausführungsform   der Erfindung bezeichnet das Bezugszeichen 2   eine Blockgiessform mit einer den Block aufnehmenden Höhlung   4. Eine gegenwärtig allgemein verwendete Form hat ein Volumen von etwa   0, 45 mS. Die Form   ist im allgemeinen auf einem schweren flachen   Bodengestell   6 abgestützt. An der Oberseite ist die Blockform mit einer im wesentlichen flachen aber   rauhen und ungleichförmigen   Sitzfläche 8 versehen, die den Giesshohlraum 4 
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 mässe Verfahren wirtschaftlich verwenden. 



   Bei einer Ausfhüurngsform der Entgasungskammer 10 ist ein oberer Behälterabschnitt 10a und ein unterer Leitungsabschnitt 10b vorgesehen. Diese Abschnitte sind durch eine Querwand 10e voneinander getrennt. In der Mitte der Querwand befindet sich die Giessöffnung 12, die normalerweise mit einer schmelzbaren Abschlusskappe 14 aus Aluminium oder einem sonstigen geeigneten Material versperrt ist. Die Kappe 14 ist mit Schraubbolzen 16 und 18 befestigt. Sobald aus dem in Fig. 1 beispielsweise dargestellten Transportkübel'22 heisses Metall abgegeben wird, schmilzt das Verschlussstück 14, so dass das heisse Metall durch die Öffnung 12 und über den Leitungsabschnitt 10b in den Giesshohlraum 4 einströmen kann. 



   Ein neues Merkmal des Entgasungskammerabschnittes und der Form liegt darin, dass das Volumen der Entgasungskammer kleiner ist als das Volumen der Form. Beispielsweise lässt sich bei dem erwählten Formhohlraum von 0,45 mS eine Entgasungskammer mit einem Volumen von etwa   0,14 m3 verwenden.   Durch Verwendung einer Entgasungskammer mit einem Volumen, welches kleiner als das Volumen des Form- 

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 hohlraumes ist, war eine unerwartet schnelle Abpumpung möglich, so dass in einem Zeitintervall von
1 bis 2   miti-nterdruckwerte   von etwa   l jl   erreichbar waren. Dies war bisher beim Vakuumguss noch nicht möglich. 



   Im unteren Leitungsabschnitt lob ist ferner ein ringförmiger   feuerfester "heisser Kopf'19   an-   geordnet, der bei allen entoxydiertenStählen erforderlich ist. Die Anordnung eines Ringkörpers   20 zwi-   schen dem heissen Kopf   19 und dem inneren Umfang der Form 2 ist erforderlich, um zu verhin-   dern,   dass an dieser Stelle geschmolzenes Metall entweicht. Ein bevorzugtes Material zum Verhindern dieses Metallaustrittes zwischen der Form und dem feuerfesten Einsatz 19 kann ein Strang aus Stahl- wolle sein,
Die Entgasungskammer 10 ist ferner mit einer Anordnung versehen, die die Gase am Leitungsab- schnitt 10b evakuiert, wie es Fig. l zeigt. Zu dieser Evakuierungsvorrichtung gehört ein Kanal in der
Seitenwand des Leitungsabschnittes, in dem ein Rohrstück 26 fest eingepasst ist.

   Am äusseren Ende des Rohrstückes 26 ist an geeigneter Stelle eine übliche Vakuumpumpe angeschlossen, die in den Zeich- nungen nicht dargestellt ist. 



   Wenn ein Giessvorgang durchzuführen ist, wird die Entgasungskammer auf der relativ rauhen und ungleichförmigen oberen Fläche der Giessform aufgesetzt und die beiden Teile mit einer Dichtungsmasse, die die vorerwähnten Eigenschaften aufweist, miteinander dichtend verbunden. Bei der Herstellung einer Abdichtung wird eine spezielleDichtungsmasse 30   aussen an derVerbindungvonEntgasungskammer   10 und Giessform 2 angebracht. Diese Dichtungsmasse wird in ausreichend plastischem Zustand aufgebracht, so dass sie bei Berühren der Metalloberflächen der Entgasungskammer und einer Giessform an deren Oberflächen trotz ungleicher rauher und unebener   Oberflächen   anhaftet. Nachdem die Masse angebracht worden ist, wird sie durch Erwärmen ausgehärtet.

   Es versteht sich, dass. die Dichtungsmasse vor und nach   demAufsetzen   derEntgasungskammer auf die Formfläche a angebracht werden kann. Unter üblichen Arbeitsbedingungen können die Entgasungskammer und die Giessform im üblichen Schmelzbetrieb Temperaturen zwischen 40 und 2000C aufweisen, d. h. Temperaturen, bei denen beispielsweise eine befriedigende Aushärtung der Dichtungsmasse erfolgt. Die Dichtungsmasse 30 bildet bei der Aushärtung   eÎ1ìenexpansiblen   festen Körper, der zäh an den benachbarten Metallteilen anhaftet. Bevor der Guss stattfindet, wird die Luft aus der Entgasungskammer und der Giessform entfernt, um das gewünschte Vakuum zu erzeugen. Im allgemeinen beträgt in dieser Periode vor der Durchführung des Gusses der absolute Druck etwa   20 li,   der sich in etwa 30 sec erreichen lässt.

   Kleine Drücke von   1. und   weniger lassen sich bleibend durch kontinuierliches Evakuieren der Luft während einer Periode von etwa 1 min oder weniger erzeugen. Die Geschwindigkeit, mit der die Evakuierung erfolgt, ist höchst kritisch bei einer Mehrzahl von aufeinanderfolgenden Güssen, insbesondere, wenn aus einem einzigen Kübel eine Reihe von vorbereiteten Formen versorgt werden, da in dem geschmolzenen Metall Temperaturverluste auftreten und unerwünsche Metallverfestigungen im Giesskübel erzeugen. Es ist nicht ungewöhnlich, dass bei den bisher üblichen Verfahren nach dem Guss in dem Kübel verfestigtes Metall zurückbleibt oder der Ausguss und die Stopfenstange fest miteinander verbunden werden, wenn zuviel Zeit verstreicht und derTemperaturfall im geschmolzenen. Metall des Kübels zu gross wird. 



   Die auf das geschmolzene Metall einwirkende   Druckverminderung   beim Austreten aus der Giessöffnung und beim Eintreten in die Entgasungskammer hat zur Folge, dass ein heftiger Gasausbruch von Wasserstoff, Stickstoff und Sauerstoff in Form von   Kohlenmonoxyd   erfolgt. Diese Gase werden mit der Vakuumpumpe   abgezogen ; Zum gleichen Zeitpunkt   entstehen im geschmolzenen Metall innerhalb der Blockform ständig   Blasen,'so   dass eine weitere Entfernung der Gase stattfindet. 



   Der perzentuelle Gehalt an Gas im   geschmolzenenMetall kann auf   diese beiden Arten, d. h. durch die Gasentnahme aus dem versprühten Material und aus dem sich sammelnden Material ganz wesentlich vermindert werden. Besonders beachtlich ist eine Verminderung des Kohlenstoffgehaltes, wenn der anfängliche Kohlenstoffgehalt gering ist. Diese Beseitigung des Kohlenmonoxyds dient sowohl als Desoxydationsbehandlung bei hochgekohlten Stählen als auch als   Dekarburierungs-und De xydationsbehandlung   bei Stählen mit geringem Kohlenstoffgehalt. 



   Wenn die Masse des geschmolzenen Metalls M sich in der Giessform 2 sammelt, wird die intensive Wärme des geschmolzenen Metalls zum Körper der Giessform stärker übertragen als zum Entgasungskammerabschnitt lOb. Demzufolge erhält die Oberfläche 8 der Giessform 2 einen thermischen Schock und dehnt sich unterschiedlich aus im Vergleich zur Ausdehnung des   Entgasungskammerab-   schnittes 10b. 



   Als Beispiel für Temperaturen, denen dis Dichtungen ausgesetzt sind, sei beispielsweise von einer sich auf Raumtemperatur befindlichen Form oder einer Form in einem Temperaturbereich zwischen 

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65 und 2000C ausgegangen. Die letzterwähnten Temperaturen können sich einstellen, wenn eine Form schon zuvor benutzt und nach Entnahme des Stahlblockes auf diese Temperatur abgekühlt war, oder wenn die Form mit einer Gasflamme auf diese Temperaturen aufgeheizt wurde. Der Giessvorgang kann zwischen etwa 1 oder 10 min dauern, wobei in   desem   Giessintervall Temperaturen zwischen 38 und 2000C und je nach dem Abstand der Dichtungsmasse von der Schmelzmetallgrenzfläche möglicherweise noch höhere
Temperaturen auftreten können.

   Die erfindungsgemässe Dichtmasse sorgt bis eine kurze Zeit nach dem
Giessen für eine vakuumdichte Abdichtung und beginnt dann anschliessend sich zu zersetzen, was anfäng- lich durch Rauchentwicklung erkennbar wird. Die Temperaturen in der Form nach durchgeführtem Guss steigen sehr schnell über 200"C bis auf 8000C und mehr an. Bei diesen Temperaturen verbrennt die
Dichtungsmasse 30 fast vollständig, so dass ein sehr dünner, pulveriger Rest zurückbleibt, den man leicht abbürsten und gewünschtenfalls durch eine neue Masse ersetzen kann. 



   Bei der Ausführungsform der Erfindung nach den Fig. l und 2 wird die Ausdehnung der Entgasungs- kammer relativ   zur Ausdehnung der Giessform   mit einer Heizspule erzwungen. Die   Fig. 1 und 2 zeigen bei-   spielsweise eine Heizspule 32, die sich in einem ringförmigen Schutzgehäuse 34 befindet, das den
Entgasungskammerabschnitt 10b unmittelbar oberhalb der Dichtungsmasse 30 umgibt. Durch eine
Erregung der Heizspule 32 mit elektrischem Strom wird Wärme erzeugt, so dass sich der Entgasungs- kammerabschnitt lOb ausdehnt. Diese Ausdehnung lässt sich so einstellen, dass die Expansion der Giess- form 2 kompensiert wird. Durch zeitabhängige Einregelung des elektrischen Stromes können unter- schiedliche Expansionen verhindert oder im wesentlichen vermindert werden. 



   Es sei darauf hingewiesen, dass durch diese Einregelung der Expansion   derEntgasungskammerdieAb-   dichtungsmasse eine geringere Flexibilität oder Deformabilität aufweisen kann, so dass die Aufgabe, die verschiedenen Teile in im wesentlichen konstanter Beziehung zueinander zu halten, leichter wird. Dies ist in Fig. 2 beispielsweise angedeutet. Die gestrichelten Linien der Bauelemente 10b, 2 und 30 zeigen schematisch die eingeregelte Ausdehnung von Giessform und Entgasungskammer in etwa gleichem Aus- mass. 



   DieEinregelung derAusdehnung der   einen Gusskomponente   gegenüber der andern ermöglicht es, Mas- sen mit   geringerer Nachgiebigkeit zurAbdichtung   zu verwenden. Dieses Verfahren der kompensierten Aus- dehnung ist mit verschiedenen Abdichtungsmassen, die in der Lage sind, dem thermischen Schock   wash-   rend des Blockgusses zu widerstehen, ausführbar. Es wird noch darauf hingewiesen, dass man auch mecha- nisch mit andern Vorrichtungen, beispielsweise mit hydraulisch gesteuerten Expansionsvorrichtungen od. dgl., Ausdehnungen der einen Gusskomponente gegenüber der andern bewirken kann. 



   In den Fig. 3-9 ist eine andere vorteilhafte Ausführungsform eines Verfahrens oder einer Vorrichtung zur Entgasung dargestellt, die besonders geeignet ist, wenn es sich darum handelt, eine Mehrzahl von Giessformen zu beschicken. 



   In Stahlgiessereien ist im   allgemeinen eine Krananordnung vorhanden, von der ein mit geschmolze-   nem Metall   angefüllter Kübel   aufgenommen und zu einer Giessstation der Giesserei, in der eine Reihe von Giessformen abgestellt ist, bewegt wird. Bei einer typischen Anordnung ist ein Bedienungsstand vorgesehen, der es der Bedienungsperson ermöglicht, in schneller Folge das Eingiessen des geschmolzenen Metalls   in die Giessformen   zu steuern. Wenn es sich um den Vakuumguss in eine MehrzahlvonFormenhandelt, ist es besonders wichtig, mit geringem Volumen zu arbeiten und eine schnell evakuierende Pumpe zu verwenden. 



   Die in den Fig. 3-9 dargestellte Vorrichtung ist besonders für solche   Giessvorgänge   vorgesehen. Die Vorrichtung besteht aus einer Plattform P (Fig. 7), an deren einer Längsseite sich Schienen   R, R1   erstrecken, auf denen ein Giesswagen T fahren kann. Auf dem Giesswagen T steht eine Reihe von Giessformen C, Cl, C2, C3. 



   Die Giessformen sind gasdicht mit zugehörigen Entgasungskammern   D, D1, D2 und D3   verbunden. 



  Oberhalb der Plattform P befindet sich ein Laufkran mit einem Steuerstand 0, der mit entsprechenden Laufrädern auf erhöhten Schienen R2 und R3 laufen kann. Zur Krananordnung gehören ferner quer-   verlaufende Schienen R4 und R5.   an denen sich eine Laufkatze H befindet, an der der Giesskübel L hängt. An der Schiene R3 und einer weiteren Schiene R6 ist ferner eine bewegliche Vakuumpumpe V und ein zugehöriger Wagen VI abgestützt. 
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 die ähnlich wie die der Fig. 7 ist. Es handelt sich hier um die bereits in Verbindung mit den Fig. 1 und 2 beschriebene Giessform mit einer geeigneten Entgasungskammer. Zusätzlich zeigt jedoch Fig. 3 eine Dichtungsmassenrinne und einen flexiblen Dichtungsmantel.

   Der Mantel ist am unteren Abschnitt der Entgasungskammer in nachfolgend noch ausführlicher zu beschreibender Weise angeordnet. 

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   Es soll nun zunächst auf den Giesskübel der Fig. 3 Bezug genommen werden. Dieser übliche Giesskübel   Ll   ist mit einer Bodentülle 60 versehen, in der sich eine verstellbare Stopfenstange 62 befindet. Das geschmolzene Metall Ml wird von dem Giesskübel Ll in eine Entgasungskammer   10'   hineingeleitet, die gasdicht auf einer Giessform   at   abgestützt ist. In der Entgasungskammer befindet sich ein Giesskübel L2, der mit einer feuerfesten Auskleidung   22'versehen ist.   Über eine Öffnung 22a kann das geschmolzene Metall den Giesskübel L2 verlassen, wie es schematisch in Fig. 3 dargestellt ist. 



   An der Oberseite der Entgasungskammer 10'befindet sich ein rohrförmiger Abschnitt   11'mit   
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 Flansch 24'und dem Bolzen 24a, 24b dicht mit   der Kübelverkleidung 18'verbunden   ist. An der Unterseite des Flansches 24'befindet sich ein feuerfester Sprühschirm 28', der dafür sorgt, dass die Tropfen des geschmolzenen Metalls sich so bewegen, wie es in Fig. 3 angedeutet ist. 



     Die Entgasungskammer 10" kann   eine beliebige Form oder ein äusseres zylindrisches Gehäuse aufweisen, welches an der Unterseite in einen   rohrfqrmigen Lagerabschnitt 10c   übergeht. Dieser Lagerabschnitt 10c kann in Übereinstimmung mit der kastenförmigen Ausbildung des oberen Endes der Giess- 
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 Wellungen oder Falten versehen ist, die sich senkrecht zum Umfang des Mantels erstrecken, wie dies die Fig. 8 und 9 und auch Fig. 4 erkennen lassen. Dieser flexible Mantel 12'ist am unteren Rand in eine Dichtungsmasse 30'eingebettet, die sich in einer Rinne 31'an der Oberseite   8'der   Form   2'   befindet. Der Mantel erstreckt sich im wesentlichen über den   g'esamtenFormumfang und bildet   eine nachgiebige Dichtungswand, die vorzugsweise polarsymmetrisch ausgerichtet ist.

   Es ist zu beachten, dass sich   derLagerabschnitt lOc   innerhalb diesesDichtungsmantels an einerstelle befindet, in der sich eine gewisse Abschirmung gegenüber den hohen Temperaturen ergibt, die innerhalb der Giessform und der Entgasungskammer beim Guss auftreten. 



   In den Fig. 8 und 9 ist. der flexible Mantel 12'in etwas grösserem Massstab dargestellt. Die gestrichelten Linien veranschaulichen schematisch die Lageänderungen von Rinne, Dichtungsmasse und Mantel bei unterschiedlichen Ausdehnungen der Giessform   2'während   eines Blockgusses. 



   Wie schon früher erwähnt, ist der Mantel   12' aus   flexiblem Stahlblech hergestellt, welches, wie die Fig.   un 4   zeigen, entlang vertikaler Faltlinien gewellt ist. Auf Grund dieser gewellten Ausbildung und der besonderenStahlsorte kann derMantel in zwei Richtungen nachgeben. Der Mantel kann sich in Umfangsrichtung ausweiten, wenn sich der Umfang der Giessformrinne   31'vergrössert.   Auch kann der untere Rand der Mantels sich gegenüber dem oberen Rand verbiegen. Diese beiden Formänderungen sind zusätzlich zu der Ausdehnung, die die Dichtungsmasse selbst erleidet, mit den gestrichelten Linien dargestellt. 



   Es wurde festgestellt, dass in einigen   Fällen bei   unterschiedlicher thermischer Expansion die Kombination derDichtungsmasse mit der Rinne und dem Mantel optimale Abdichtergebnisse liefert. Es wird hiebei angenommen, dass der gewellte Mantel sich bei Ausdehnung der Formrinne ebenfalls ausdehnt. Wenn sich der Mantel ausdehnt, bleibt der feste Zusammenhalt im unteren Teil der in der Rinne befindlichen Dichtungsmasse bestehen, wobei der Mantel gleichzeitig als Verstärkung der Dichtungsmasse dient und wesentlich die   Beanspruchungen   verringert, die in der Dichtungsmasse selbst auftreten. 



   Es sei noch erwähnt, dass, sobald ein Vakuum in der Entgasungskammer hergestellt wird, der Aussendruck kräftig an der Aussenseite des Mantels und an dem Teil der Dichtungsmasse zwischen dem Mantel und demAussenrand der Rinne einwirkt. Dies geschieht gleichzeitig mit der Ausdehnung der Form und der Streckung der Dichtungsmasse, wenn die Dichtung den steigenden hohen Temperaturen unterworfen wird. 



  Somit wirken an der Dichtungsmasse verschiedene Deformationskräfte, gegenüber denen der gewellte Mantel sowohl als Stabilisier- als auch als Kompensationselement wirkt. Die Verankerung des unteren Endes des Mantels ist wegen der Einwirkung des Aussendruckes besonders wichtig. In einigen Fällen kann der untere Rand des Mantels auf dem Boden der Rinne abgestützt werden. In andern Fällen kann es erwünscht sein, den Mantel in geringem Abstand von dem Boden der Rinne anzuordnen. 



   Es kann auch erwünscht sein, bei der Herstellung eines Vakuums mit der vorgeschriebenen Dichtungs- 

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 optischen Glas 42'abgedeckt ist, zuschmelzbare Scheibe 26'in der bereits beschriebenen Weise mit dem Flansch 24'und den Flanschbolzen 24a an der Auskleidung.   18'   befestigt. Es ist zu beachten, dass der   Giesskübel   L2 ohne Schmelzscheibe jederzeit in eine Auskleidung eingesetzt werden kann und sich somit von Form zu Form transportieren lässt. Hiedurch ergibt sich eine grössere Flexibilität und es wird eine geringere Anzahl von   Giesskübeln   L2 benötigt. Auch erfordert es weniger Wartung,   Gusshautentfemung,   Reparatur von feuerfesten Teilen usw.

   Die feuerfeste Auskleidung 22' des Giesskübels L2 kann vor dem Guss mit einem üblichen Gasbrenner auf Rothitze erwärmt werden, um eine Giesshautbildung zu verhindern oder um dafür zu sorgen, dass kein verfestigtes Metall aus dem Giesskübel L1 in den Giesskübel L2 eintritt. 



   Ausserdem können dem Guss, falls erwünscht, sorgfältig abgewogene Legierungsbestandteile, zugeführt werden, indem man diese in den Legierungsbeihälter einbringt und diesen mit dem Flansch 30a und dem 
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 bracht und befestigt. Die gesamte Anordnung ist nun für den Guss bereit, so dass man die Vakuumpumpen 50'einschalten kann. 



   Die Pumpen   50'laufen   fortgesetzt und arbeiten gegenüber dem Ventil   70@ mit   einem Unter-   druck von weniger als 1  . Das Dreiwegeventil 70@ wird mit Hilfe eines tragbaren dreistufigen abgefe-   dertenDruckknopfschalters   üblicher   Ausführungsform (in den Zeichnungen nicht dargestellt) betätigt. Der Schalter wird zunächst in seine erste Schaltstellung eingestellt, so dass das normalerweise offene Lufteinlassventil 72', bei dem es sich um ein Zweizollventil handelt, schliesst. Dann wird der Druckknopf in seine zweite Schaltstellung gebracht und das normalerweise geschlossene Nebenschlussventil 74', bei dem es sich um ein Einzollventil handelt, geöffnet, so dass die Luft aus dem Formhohlraum und dem Anschlussstutzen lOd abgesaugt wird, bis der Druck unter 2000   vermindert ist.

   Schliesslich wird der Druck-   knopfschalter in seine dritte Schaltstellung gebracht und das Tellerventil 94', bei dem es sich um ein    Sechzehnzollventil handelt, geöffnet, so dass der Druck schnell innerhalb weniger Sekunden auf unter   10 J. I   absinkt. Wenn genügend Zeit zur Verfügung steht, kann man ständig auch mit Entgasungskammern und Formen, die immer wieder ohne Zwischenwartung oder Bearbeitung verwendet werden, einen Druck von weniger als   l ft   erzielen. 
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 schlussventil dient auch als Durchflussregelventil für die Gebläse, um den Pumpen anfänglich einen beschränkten Luftstrom zuzuführen. Ein geregelter Luftstrom   durch das Nebenschlussventil 74'vermindert   die Belastung der Pumpen. So kann   z.

   B.   ein 25 PS-Motor für eine grosse   Gebläsepumpeverwendetwerden.   



  Motoren   dieser Grösse   können mitDruckdifferenzen von 10 mm   am Gebläse arbeiten, während   eine Druckdifferenz von 1 atm vermutlich einen Motor von 150 PS erfordern würde. 



   Sobald die Form auf einen Druck von weniger als   10 je   evakuiert ist, wird das Metall M1 in dem   Giesskübel Ll   von einem Schmelzofen in eine solche Lage gebracht, dass sich die   Auslassöffnung   60 unmittelbar über demGiesskübel L2   befindet. DerAbstand   kann etwa 25 cm betragen. Die Bedienungsperson hebt nun den   GiessstQpfen   62 an, so dass das Metall M1 in   den vorgewärmten Giesskübel   L2 übergeben wird. Am unteren Ende des Giesskübels L2 entsteht auf Grund der konischen Gestalt und des kleinen Volumens schnell eine Flilssigkeitsdichtung. Die konische Gestalt und das kleine Volumen geben die Möglichkeit, ohne einen weiteren Giessstopfen zu arbeiten. Sobald die flüssige Dichtung entstanden ist. strömt das.

   Metall weiter durch die Düse 22a und schmilzt die schmelzbare Scheibe 26'. 



   BeimEintritt in die Vakuumkammer verteilt sich der Metallfluss in der zuvor beschriebenen Weise in eine Vielzahl von Tröpfchen. Der an der Düse divergierende Metallstrom kann beispielsweise einen Winkel von etwa 90-120  einschliessen. Die Form der Düse 22a ist wichtig für die Verteilung des Metallstromes, um die Tendenz bestimmter viskoser Legierungen. einen grossen, glockenförmigen Gusszapfen zu bilden, zu vermindern. Eine solche Zapfenbildung schreitet während des Gusses schnell voran, bis der Zapfen mit   dem Schirm 281 verschweisst   und eine unerwünschte Verteilung und ein Auftreffen des Metallstromes auf den heissen Kopf und die Formwände hervorruft. 



   Während das Metall-die Entgasungskammer durchströmt, wird die Streuung der Tropfen wieder vermindert, durch die Bündelungswirkung des hülsenartigen Schirmes 28'. Der Schirm 28'verhindert, dass die auseinanderstrebenden geschmolzenen Tröpfchen an den unteren inneren Wandungsteilen der Vakuumkammer, an dem heissen Kopf und an den Formwänden festes Metall anlagern. 



   Durch den Aufprall und die Erosion an dem feuerfesten heissen Kopf wird die Reinheit des gegossenen 

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Claims (1)

  1. <Desc/Clms Page number 10> MitSinne einer kompensierenden Expansion der Dichtungsmasse wirkenden und die Dichtungsmasse vakuumdicht an die Entgasungskammer und die Form andrückende Detormationskrätten unterworfen wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Deformationskräfte durch die Bewegung eines flexiblen Dichtungsmantels erzeugt werden. EMI10.1 erzwungene Expansion der Entgasungskammer hervorgerufen werden.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dich- tungsmasse so ausgewählt wird, dass sie sich bei den Temperaturen, die nach der Beendigung des Gusses auftreten, in leicht zu beseitigende Rückstände zersetzt, 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dichtungsmasse ver- wendet wird, die aus einerMischung von a) Glycidyl-Polyäther von geringem Molekulargewicht, b) einem Kondensationsprodukt eines solchen Polyäthers mit einem Glykol und c) einem Aushärtemittel besteht.
    6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dichtungsmasse ver- wendet wird, bei welcher das Verhältnis der Komponenten a) und b) zwischen 20 : 80 und 12 : 88 liegt.
    7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente c) eine Mischung von pyromellitischem Anhydrid und einem oder mehreren organischen Säureanhydriden verwendet wird.
    8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einer Ent- gasungskammer, einer Evakuiervorrichtung für die Entgasungskammer, einer Giessform und einer Giessan- ordnung, mit der das geschmolzene Metall vom Giesskabel durch die evakuierte Entgasungskammer in die Form geleitet wird, wobei wegen der thermisch bedingten unterschiedlichen Ausdehnung von Entgasungskammer und Form eine nachgiebige wärmebeständige Dichtungsmasse zwischen der Entgasungskammer undderFormangeordnetist,dadurchgekennzeichnet,dassEinrichtungen (10b,12')vorgesehen sind, die die Dichtungsmasse (30, 30') während des Giessintervalls Deformationskräften aussetzen, die eine kompensierende Expansion der Dichtungsmasse hervorrufen und die Dichtungsmasse (30, 30') vakuumdicht gegen die Entgasungskammer (10, 10')
    und die Form drücken (Fig. l und 3).
    9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Form (2, 2') mit einem heissen Kopf (19, 19') versehen ist, der von derOberfläche derForm (2, 2 nach oben ragt und von der Entgasungskammer (10, 10') umgeben ist, um die Dichtungsmasse (30, 30') vor der Wärmeausstrahlung des durch die Entgasungskammer (10, 10') hindurch in die Form (2,2') strömenden Metalls zu schützen (Fig. 1 und 3).
    10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch einen flexiblen Mantel (12"). der die Entgasungskammer (10") umgibt und in die Dichtungsmasse (30') eingebettet ist, um auf die Dichtungsmasse mit Deformationskräften einzuwirken (Fig. 4). ll. VorrichtungnachAnspmchlO, dadurch gekennzeichnet, dassderMantel (12') zumin- dest an seinem an der Form (2') zur Anlage kommenden Ende gewellt oder in sonstiger Weise verformt ist, um seine Flexibilität in radialer Richtung bezüglich der Gussachse des Metalls zu vergrössern (Fig. 4).
    12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Entgasungskammer (10') auf derForm (2') mit einem rohrförmigen Lagerabschnitt (10c) der EntgÅasungskammer (10') abgestützt ist, wobei der Mantel (12') an der Entgasungskammer (10') ausserhalb des rohrförmigen Lagerabschnittes (lOc) angeordnet ist und durch den rohrförmigen Lagerabschnitt (10c) von axialen Druckkräften freigehalten wird (Fig. 4).
    13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in der Giessform (2') zur Aufnahme der Dichtungsmasse (30') eine Rinne (31') vorgesehen ist, wobei der dieEntgasungskammer (IQ*) umgebende Mantel (12') kurz über dem Boden der Rinne (31') endet.
    14. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch an sich bekannte Heizeinrichtungen (32, 34), die beispielsweise am Aussenmantel derEntgasungskammer (10) angeordnet sind und die eine Expansion der Entgasungskammer (10) hervorrufen, um Deformationskräfte zu erzeugen (Fig. 1).
    15, Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass in an sich bekannter Weise zur Beheizung elektrische Widerstandsheizungen (32, 34) vorgesehen sind, die sich ausserhalb des Mantels (lOb) in der Nähe von dessen unterem Ende befinden (Fig. l).
    16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen der Entgasungskammer (10, 10'), wie an sich bekannt, geringer als das Volumen der Form (2, 2') ist.
    17. Vorrichtung nach einem der4nsprüche 8 bis 16 zumReihengiessenvon Blöcken, wobei geschmol- zenes Metall aus einem Giesskübel nacheinander in eine Reihe von nebeneinander aufgestellten Giessfor- <Desc/Clms Page number 11> men eingegossen wird, gekennzeichnet durch eine ortsveränderlich angeordneteEinrichtung (V in Fig. 7) zum Absaugen der Luft aus der Entgasungskammer (10 in Fig. 1 ; 10" in Fig. 3 ; D, D1.
    D2, D3 in Fig. 7) jeder einzelnen Giessform (2 in Fig.1; 2' in Fig.3; C,C1,C2,C3 in Fig.7), durch eine Einrichtung (26 in Fig. 1 ; 78'in Fig. 3) zum Verbinden der Absaugeinrichtung (V) mit jeder der Giessformen der Reihe, durch eine Einrichtung, durch die oberhalb jeder Giessform der Stopfen (62) des Giesskübels (22 in Fig. 1 : LI in Fig. 3 ;
    L in Fig.7) zum Ausfliessenlassen einer vorbestimmten Menge geschroolzenen Metalls inÖffnungsstel1ung und zum Unterbrechen des Abflusses wieder in Schliessstellung versetzbar ist und durch eine Steuereinrichtung (0) zur zyklischen Wiederholung dieserArbeitsschritte an jeder folgenden Giessform der Reihe, wobei die Dauer jedes Betätigungszyklus des Stopfens (62) des Giesskübels kurzer bemessen ist ais die Erstarrungszeit des zu giessenden Metalls. lö. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (V) zum Absaugen der Luft mit einem an der Entgasungskammer jeder einzelnen Giessform anschliessbaren Rohr (z.
    B. 78'in Fig. 3) ausgestattet ist und dass eine Verstelleinrichtung (VI, R3, R6) zum Verschieben der Absaugeinrichtung (V) zu und von derEntgasungskammer (z. B. D, Dl, D2, D3) jeder Giessform (z. B. C. Cl, C2, C3 in Fig. 7) vorgesehen ist.
    19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass Ventile (72', 74*, 94' in Fig. 6) zur wahlweisen Regelung der Strömung von Luft in die bzw. aus der Entgasungskammer vorgese- hen sind.
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