<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren und Form zur Herstellung scharf ausgeprägter Gusskörper.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Form zur Herstellung scharf ausgeprägter Gusskörper, von denen mehrere in einem einzigen Arbeitsvorgang gegossen werden sollen. u. zw. unter Verwendung der Zentrifugalkraft.
Es handelt sich um Gusskörper aus schwer schmelzbaren und wertvollen Metallen und ihren Karbiden. beispielsweise Wolfram, Wolframkarbid, Molybdän, Molybdänkarbid, Uran, Titan, Vanadium, Silizium u. dgl. Letztere beiden auch in Form ihrer Kohlenstoffverbindungen.
Durch das Verfahren wird bezweckt. eine grössere Anzahl von Formen auf einem möglichst engen Raume unterzubringen, was insbesondere für elektrische Schweissöfen von Wichtigkeit ist, um einen möglichst geringen Durchmesser des Erhitzungsraumes und eine gleichmässige Erhitzung der geschmolzenen Metallmasse zu erhalten, so dass diese in sämtliche Formen mit gleicher Temperatur eintritt und eine möglichst vollkommene Ausnutzung des wertvollen Metalles erzielt wird und die verlorenen Metallteile auf das geringste Mass beschränkt werden. Ausserdem wird durch das neue Verfahren ein schnelles Einsetzen der Charge erzielt.
Das Verfahren besteht darin. dass Metall durch Formen fliesst, welche in einem röhrenartigen, nicht schmelzbaren Teil (z. B. Retortenkohle) hintereinandergelegt und durch enge Verbindungsröhren miteinander verbunden sind. Im vordersten Teil der Röhre ist das zu schmelzende Metall angeordnet. Die Röhre wird in einen Zentrifugalofen gelegt und dieser wird nach Einsetzen des Schmelzprozesses in Umdrehungen versetzt. Das Metall wird durch die Zentrifugalkraft auf diese Weise nacheinander in sämtliche hoch erhitzte Formen gepresst und füllt sämtliche Formen aus.
Von besonderer Wichtigkeit ist das neue Verfahren für die Herstellung von Ziehsteinen aus Metall, die als Ersatz für Diamantziehsteine (Ziehmatrizen, Ziehdüsen aus Diamant) zu dienen haben. Es gelingt auf diese Weise, tadellose Ziehsteine herzustellen, bei denen die Lochungen ganz oder zum grössten Teil schon vorhanden sind, so dass sie nur noch einer Nacharbeit bedürfen. Von besonderer Wichtigkeit sind deshalb auch die Gussformen. welche zur Herstellung solcher Gussziehsteine dienen.
Die Vorrichtungen, welche für das Verfahren Anwendung finden können, sind in einigen Ausführungs-
EMI1.1
der Fig. 4. a ist eine Röhre aus unschmelzbarem Material, beispielsweise aus Retortenkohle. In dieser Röhre ist eine Anzahl von zylindrischen Teilchen b, b aufeinander geschichtet, die bis zum unteren Boden oder nahezu bis zu diesem Boden reichen können. Der obere Teil der Röhre besitzt einen Ausschnitt n, und in diesen Ausschnitt können die zu schmelzenden Metallblöckehen c. c eingelegt werden, welche die in den Zylindern b ausgebildeten Hohlräume auszufüllen haben.
Die Gussformen j (Fig. 4 und 5) sind folgendermassen gestaltet :
Vollkommen gleichartiger Körper b, b sind derart dicht aneinander geschachtelt, dass zwischen je zweien Hohlräume d ausgebildet sind, welche von dem Gussmaterial ausgefüllt werden sollen. Die Löcher des Ziehsteines werden dadurch freigelassen, dass der Boden o eines jeden Teiles b mit zwei
<Desc/Clms Page number 2>
Erhöhungen (Spitzen) e, e versehen ist. Die Spitzen zweier benachbarter Teile treffen aufeinander. In dem Boden o eines jeden Teiles sind ausserdem einige Durchlochungen f vorhanden (im vorliegenden Fall drei), welche die Verbindung zwischen den einzelnen Hohlräumen darstellen.
Diese ganze aufgebaute Gussfosm ist in die Röhre a hineingesteckt. Wird diese Röhre nun in den Erhitzungsofen gebracht, beispielsweise in den elektrischen Ofen, der radial auf einem wagereeht oder senkrecht gelagerten Rade befestigt ist, so wartet man. bis die Metallblöcke c zu schmelzen anfangen, lässt den Ofen rotieren und das geschmolzene Metall presst sich nacheinander, durch die Öffnungen t hin- durchgehend, in jeden einzelnen Hohlraum d hinein. Nach dem Erkalten hat man nur nötig, die Röhre a und die Formen zu zerschlagen, worauf die einzelnen Ziehsteinehen in scharf ausgeprägter Form vorhanden sind, so dass ihre Löcher bzw. ihre Lochandeutungen lediglich noch einer Nacharbeit bedürfen.
Es ist ersichtlich, dass hiebei eine Metallverschwendung überhaupt nicht auftreten kann, wenn man die
EMI2.1
entspricht.
In Fig. 6 ist eine in ähnlicher Weise aufgebaute Gussform dargestellt, welche beispielsweise zur Herstellung von Gesteinbohrspitzen dient. Die Böckchen g besitzen beispielsweise ein sechskantige Loch und zwischen den Böckchen sind Zwischenscheiben eingefügt, deren Innenränder abgeschrägt sind, so dass ein schmaler Zwischenraum m entsteht. Ist hier der Guss vollzogen und die Form erkaltet, so kann man die einzelnen Teilchen an der Stelle m voneinander abbrechen.
Fig. 7 stellt einen senkrechten Schnitt durch die Fig. 6 an den Stellen g dar, Fig. 8 einen solchen an den Stellen i derselben Figur. In Fig. 6 selbst sind hintereinander geschaltete Formen für Bolu-'-pitzen
EMI2.2
zelnen Formen trennenden Wände, m die Öffnungen, durch die die einzelnen Formen miteinander in Verbindung stehen und durch die das Metall beim Zentrifugieren hindurehfliesst. Fig. 11 zeigt eine Abänderung der in Fig. 4 getroffenen Anordnung insofern, als die Kanäle der in Fig. 4 ineinander gesetzten Ziehsteinformen durch die Berührung der Spitzen der Kerne o, Fig. 4, gebildet werden, während in Fig. 11 der Ziehsteinkanal durch besonders eingesetzte Kerne q hergestellt wird.
Diese Kerne q werden mit Zapfen r (Fig. 13) in entsprechend grosse Aufnahmeöffnungen s hineingesetzt, so dass das durch die Öffnungen f in die Formen strömende Metall nur die von den Kernen q freigelassenen Räume ausfüllen kann und somit ein Ziehstein mit einer Bohrung entsteht, die fast gar keine oder nur sehr geringe Bearbeitung erfordert.
Fig. 12 gibt einen Querschnitt durch Fig. 11 wieder und zeigt die Aufnahmeöffnung. ? sowie die Anordnung dreier Löcher f, durch die das flüssige Material auf die einzelnen Formen verteilt wird.
In Fig. 9 ist der Querschnitt durch eine Form dargestellt, die zur Herstellung einer Bohrerspitze dienen würde. Auch hier können zwischen den einzelnen Formen Zwischenstücke eingesetzt werden, welche den Stücken h der Fig. 6 entsprechen, aber so geformt sind, dass sie die Schneide des Bohrers zur Ausprägung bringen.
Bei den dargestellten Ausführungen befindet sieh nur je ein Gussraum in Hintereinanderschaltung zu dem folgenden. Die Ausführung könnte aber auch so getroffen werden, dass mehrere Gussräume p nebeneinander angeordnet sind, von denen jeder mit gleichartigen in Hintereinanderschaltung liegt.
Bei weiteren Versuchen mit dem eingangs erläuterten Verfahren hat es sich nun herausgestellt, dass, namentlich bei Herstellung sehr kleiner Gusskörper, das zu verarbeitende Metall schon in Fluss gerät, ehe die Formen auf die erforderliche Temperatur durchgewärmt sind. Infolgedessen kühlt sich das Metall in den Formen sehr schnell ab, so dass manchmal auch bei Einwirkung der Zentrifugalkraft nicht ein vollkommenes Füllen der Form stattfindet, weil das Metall zu schnell erstarrt. Infolge des schnellen Abkühlens entstehen im Gusskörper auch häufig Spannungen. Diese Nachteile werden dadurch vermieden, dass die Form mit dem sie umschliessenden Rohr zunächst in den Ofen eingebracht wird, worauf man so lange wartet, bis die gesamte Form die Schmelztemperatur des zu verarbeitenden Metalles erreicht hat.
Hierauf werden Presslinge des zu verarbeitenden Metalles in dem schon erhitzten Ofen in den vorderen Teil der Form hineingelegt, worauf man wartet, bis das Metall anfängt in den flüssigen Zustand überzugehen. Hierauf wird die Zentrifuge in Bewegung gesetzt.
Bei der oben beschriebenen Form sind konische Teile bzw. Spitzen mit der Form fest verbunden derart, dass die am Boden befindliche Spitze des folgenden Tiegels mit der im Innern des vorhergehenden Tiegels befindlichen Spitze den Aus-und Eingang des herzustellenden Ziehsteines darstellt. Infolge dieser Anordnung zerfällt der Teil, welcher im Ziehstein das Loch ausbilden soll, in zwei Teile. Die mit diesen Formen hergestellten Ziehsteine haben zu guten Ergebnissen geführt, es hat sich aber gezeigt, dass das Loch nach dem Guss fein poliert werden muss, damit der Draht in dem Ziehstein wenig Reibung erfährt. Das Loch kann nämlich infolge dieser Ausbildung des Doppelkernes kleine runde und scharfe Kanten erhalten, falls etwa bei nicht ganz genauer Arbeit der Form beide Teile nicht ganz genau aufeinander liegen.
Um diesem Nachteile abzuhelfen, kann der Teil, welcher das Loch ausbilden soll, einstüekig her- gestellt werden und mit Zapfen in Bohrungen hineinragen, welche in dem Boden des eigentlichen Giessraumes und dem darüber befindlichen, als Deckel anzusprechenden Teil genau passend angeordnet sind.
<Desc/Clms Page number 3>
Fig. 11 der Zeichnung stellt eine solche Form in zusammengesetztem Zustande dar, die in der oben beschriebenen Weise in einem Mantel aus Kohle od. dgl. eingesetzt wird. Fig. 12 ist eine Draufsicht darauf und Fig. 13 gibt den Einsatzteil für das Loch und die beiden Tiegelteile wieder, in welche der Einsatzteil eingesetzt wird. q ist der Einsatzteil, welcher den Raum des zu bildenden Ziehsteinloches einnimmt. Er ist mit zwei Ansätzen 1', r versehen, welche in entsprechenden Bohrungen s der ineinander geschachtelte
Tiegelteile genau hineinpassen. t sind wieder die Löcher, durch welche das geschmolzene Metall hindurch- gedrückt wird.
Die in den Ziehsteinen ausgebildeten Löcher, auf deren gute Beschaffenheit es ja in erster Linie ankommt, werden bei dieser Form vollkommen glatt, so dass das Nachpolieren entfällt bzw. nur sehr geringe Zeit in Anspruch nimmt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung scharf ausgeprägter Gusskörper aus schwer schmelzbaren Metallen, wie Wolfram u. dgl. oder deren Karbiden, unter Verwendung der Zentrifugalkraft, dadurch gekenn- zeichnet, dass das verwendete Material zunächst in der Öffnung eines Aufnahmerohres geschmolzen und dann durch Zentrifugalkraft durch die im Aufnahmerohr angeordneten Tiegel gepresst wird.