CH114221A - Giessform zur Herstellung von Röhren durch Schleuderguss. - Google Patents

Description

  <B>Zusatzpatent</B> zum Hauptpatent 109338.         Giessform    zur Herstellung von Röhren eh     Schleuderguss.       Im     Hauptpatent,    das eine Erfindung von       Fernando        Arens    in Sao Paulo (Brasilien) zum  Gegenstand hat, ist ein Ausführungsbeispiel  einer Giessform zur Herstellung von Röhren  durch     Schleuderguss    beschrieben, das zwecks  Vermeidung von nachteiligen Schwingungen       und    von vorzeitigen Zerstörungen infolge un  zulässig hoher Materialspannungen eine ver  hältnismässig schwachwandige und an sich       nicht    hinreichend widerstandsfähige Kokille  und einen starken Mantel besitzt,

   zwischen  welchen beiden Teilen ein Zwischenraum und  Stützmittel vorhanden sind, welch letztere  gegenseitige Bewegungen zwischen der Ko  kille und dem Mantel zulassen, trotzdem  aber eine zentrische Lagerung und Gerade  haltung der     Kokille    im Mantel gewährleisten.  Die vorliegende Erfindung stellt nun eine  weitere Ausbildung einer solchen Giessform  dar.  



  In der Zeichnung sind mehrere Aus  führungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes  teilweise dargestellt.  



  Der Mantel 13 ist, wie die     Fig.    1-5  und 13 und 14 zeigen, aus kurzen Rohr-    stücken gebildet, zwischen deren     Flanschen.     in     Ausdrehungen    ringförmige oder     ringsektor-          förmige    Federn f angeordnet sind; wie sie  die     Fig.    6; 7 und 12 in Ansichten dar  stellen.  



  Die Kokille 14 besteht aus einem langen,  dünnwandigen Hohlkörper und lässt zwischen  sich und dem Mantel 13 einen     Raum,    der  gemäss     Fig.    1-5 und 14 mit einer flüssigen,  gut wärmeleitenden Masse 19, zum Beispiel  Blei ausgefüllt und nach aussen hin derart  nachgiebig und dicht abgeschlossen ist, dass  diese drei Körper (Kokille, Mantel und Füll  masse) ihren wechselnden Wärmeverhältnissen  entsprechend sich ausdehnen und zusammen  ziehen können, ohne dass aus dem Zwischen  raum zwischen Mantel und Kokille Füllmasse  austreten oder Luft in ihn eindringen kann.

    Bei Maschinen zur Herstellung besonders  dünner Röhren, bei welchen die Anwendung  von Blei nicht vorteilhaft ist, lässt man       zweckmässig    Mantel und Kokille reichlich  mit Kühlmitteln überströmen, um nicht allein  'die Leistungsfähigkeit der Maschine aufs  Höchste zu steigern, sondern auch durch      starke Abkühlung des Rohres zu veranlassen,  dass der gebundene     Kohlenstoff    in     graphiti-          schen    übergeht.

       Fig.    13 zeigt die     Kokille     und den Mantel für eine solche     Maschine.     Sobald das Rohr fertig gegossen ist, setzt  man auf das eine Ende der Form     (Fig.    13)  die     Abschlusshaube    31     auf,    welche durch       Offrrurrgen    32 das Kühlmittel zum Beispiel  Pressluft, Dampf, zerstäubtes Wasser oder  dergleichen aufnimmt und dasselbe so verteilt,

         da.ss    es durch die Bohrungen 33 und     Durch-          brechungen        3311    und     33     der federnden  Stützen<I>f'</I> und<I>f</I> den Zwischenraum und  gleichzeitig den innern Teil der Kokille durch  strömen     kann.    Die Kokille ist mit ihrem  Flansch zwischen der Stütze f' und dem am  Mantel festgeschraubten, mit     Offnungen        333     versehenen Deckel eingespannt.  



  Wenn glühendes Metall in die     Kokille          hineinfliesst,    dehnt sich dieselbe aus, und zwar  im Durchmesser und in der Länge. Durch  ihre radiale Ausdehnung wird     riun    der Zwi  schenraum zwischen     Kokille    14 und Mantel  13 verkleinert, so dass die in dem Zwischen  rauen eingeschlossene, beispielsweise in flüssi  gem Blei bestehende Füllmasse 19 verdrängt  wird.

       LTm    das Blei aufzufangen, so dass nichts  verloren gehen kann, und     urn    es in den sich  beim Erkalten der     Kokille    wieder erweitern  den Zwischenraum     zurückzudrücken    und so  das Eindringen anderer Körper, insbesondere  von Luft durch die Fugen zu hindern, ist  mit diesem     Zwischenraum    an geeigneter  Stelle vorteilhaft ein Gefäss verbunden, das  einen dichten Abschluss bildet.

   Um nun ein  Ein- und     Wiederausfliessen    der     Füllrnasse    in  das Ergänzungsgefäss zu ermöglichen, kann  es nachgiebige Wände, wie     Kolben,    Mem  branen und dergleichen besitzen, die zwangs  läufig durch die Temperaturänderungen öder  durch Federn oder andere Kräfte bewegt  werden.  



  Unvermeidliche Luftteilchen werden bei  der     Ausführungsform    nach     Fig.    14 durch die  Zentrifugalkraft in die Verlängerung des  Zwischenraumes bei 34 getrieben, weil dieser  Teil des Hohlraumes sich am meisten der       Drehachse    der     Kokille    nähert.

      Eine     besondere        zweckmässige    Anordnung  besteht darin, dass an das     offene    Ende des       Zwischenraumes    ein     Gefäss        g,    zum Beispiel  gemäss     Fig.    1 angeschlossen ist, das innen  und nach dem Ende hin von der     Kokille        1-1.     in der entgegengesetzten Richtung aber     vom     Ende des Mantels 13 begrenzt wird und in  geeigneter Weise dicht und derart abge  schlossen und so     dimensioniert    ist,

   dar sich  Kokille und Mantel in ihrer Längsrichtung  gegeneinander verschieben     können    und dabei  den     Rauminhalt    des Gefässes um     micgliclrst     gleichviel vergrössern wie der     Zwischenraum     zwischen dem Mantel und der     Kokille        durch     deren radiale Ausdehnung verkleinert wird.

    Das     Gefäfä        kann    einen aus ringförmigen     Me-          tall-Membranen        ji    gebildeten Balg nach     Fig.    1  besitzen oder durch     Kolben    und Zylinder nach       Fig.    2 und 4 gebildet werden; in letzterem  Falle sind     Stopfbüchsenpackungen        p'    oder     p"     aus Asbest anwendbar, die aussen am Kolben       (Fig.    2) oder innen im Zylinder     (Fig.    4) an  gebracht sein können.

   Unter Umständen  kommen auch aus     Kupferblecb    hergestellte  Manschetten     1i    nach     Fig.    8 in Betracht. Uni  die     Kokille        wiihrend    des Giessens -irr-     ihrer     richtigen Lage zu halten, aber trotzdem     eine     unvermeidliche axiale Ausdehnung derselben  beim Schmelzen der Füllmasse zuzulassen,  sind bei     Fig.    14, am     Muffenende    vorgespannte  Tellerfedern 35 angebracht, welche, sobald  die Füllmasse geschmolzen ist, die     Kokille     in ihre richtige Lage     zurückführen,

          @ei    wel  cher sie gegen die Stützflächen 36 anliegt.  



  Diese     Stützflächen    sind durch Schlitze bei  36 unterbrochen, wodurch die Füllmasse den  abgeschlossenen Hohlraum 37 vollständig aus  füllen     kann.     



  Diese Einrichtungen allein genügen aber  nicht in allen Fällen, weil die     Erwärmungs-          und        Abkühlungsverhältnisse    und die dadurch  bedingten Ausdehnungen und Zusammen  ziehungen nicht gleichmässig verlaufen.  



  Es sind deshalb Hilfsvorrichtungen vor  gesehen     worden,    die durch Federn,     Gewichte     oder     andere    Kräfte unabhängig von der Er  wärmung betätigt werden. Damit diese aber  in der     beabsichtigten        Weise    wirken können,      empfiehlt es sich, Reibungswiderstände, wie  sie Stopfbüchsen,     Manschetten    und derglei  chen hervorrufen, zu     vermeiden;    als beson  ders zweckmässig erweist sich daher die     An-          wendung    von     Membranen    oder von Bälgen,  die aus solchen zusammengesetzt sind.

   Solche  Anordnungen sind bei 27 in     Fig.    1 und bei  d in     Fig.    2 und 4 angedeutet und in den       Fig.    10 und 11 vergrössert dargestellt wor  den. Im Mantel 13 ist bei o     (Fig.    10) eine  Membran angeordnet, die das die Kokille 13  umgebende Metall 19 elastisch abschliesst,  wobei die beim Rotieren der Giessform durch  das Gewicht 29 ausgeübte Zentrifugalkraft  durch den Hebel 28 und die Stange 30 auf  die     Membran    o übertragen wird;

   dieselbe       Anordnung    ist in     Fig.    10 mit der gemein  samen Drehachse 27 paarweise und symme  trisch angeordnet und in     Fig.    1 vierfach an  gewandt.     Fig.    11 zeigt einen aus     Membran-          Blechringen    zusammengesetzten Balg     a,    der  durch eine sich gegen den Mantel 13 stüt  zende Feder c mittelst der Stange e zu  sammengedrückt wird und dessen Inneres  durch die Bohrung g' mit dein Hohlraum     g          nacht        Fig.    2 und 4 in Verbindung steht;

    letztere beiden Figuren zeigen die Anwendung  dieses federnd zusammengedrückten Balges  in zweifacher, diametraler     Anordnung,    statt  deren     matt    auch eine den Mantel 13 ring  förmig umgebende Ausführung denken und  anwenden kann, vorausgesetzt, dass dadurch  die Abkühlung des eingeschlossenen Teils  der Giessform nicht zu stark beeinträchtigt  würde. In den     Fig.    2, 4 und 11 ist ein  Gehäuse d mit dem Mantel 13 verbunden,       uni    den zylindrischen Balg a und das in ihm  eingeschlossene Metall vor der Einwirkung  des Kühlwassers zu schützen.

   Die     Fig.    3  und 5 zeigen bei     i    und     L    ähnliche Anordnungen  aussen liegend, wobei nur der einfacheren  Darstellung wegen Kolben gezeichnet sind,  die nun ebenfalls wieder ringförmig das Ende  der Giessform umgeben ; die zugehörigen Zy  linder sind im     Rande    des Mantels 13 unter  gebracht, also in einem einheitlichen Körper,  der aussen und     innen    keinen     verschiedenen     Temperatur- und     Ausdehnungsverhältnissen       unterworfen ist und sich dementsprechend  gegenüber den Kolben leichter dicht halten  lassen wird.  



       Malt        kann    auch die Ausgleichseinrichtun  gen der einen oder der andern Art miteinander       vereinigen,    wie es bei der     Anordnung    nach       Fig.    1 auf der linken Seite gezeigt und in       Fig.    9 vergrössert dargestellt worden ist.

    Hier greift beispielsweise     in    der Mitte des       Membranbalges        n    die Stange e' mit der  Feder c' an, die sich gegen den Mantel 13  stützt.     Fig.    8 zeigt     eitle    ähnliche Anordnung  mit einem ringförmigen Kolben     q,    der mit  einer Blechmanschette b in einem ringförmi  gen Hohlzylinder einerseits gegen die Kokille  14 und anderseits gegen den Mantel 13 ab  gedichtet ist, um die in dein erweiterten  Hohlraum     g    eingeschlossene Flüssigkeit 19  zusammenzudrücken vermittelst der scheiben  förmigen Feder r, die an der Kokille 1.4  befestigt ist und deshalb nur die     kleinen     Wege zu berücksichtigen hat;

   die den zu  sätzlichen Ausdehnungen und Zusammen  ziehungen des     Füllmetalles    19 entsprechen,  weiche durch die Längsverschiebungen zwi  schen Kokille 14 und Mantel 13 nicht aus  geglichen werden. Bei Ersetzung des Ring  kolbens     q    in     Fig.    8 durch     ATembranbalgan-          ordnungen    ergeben sich zahlreiche weitere       Ausführungsmöglichkeiten,    -wie beispielsweise  die,

   dass ein     ringförmiger    Balg     n    nach     Fig.     1 und 9 unter Weglassung der Stangen e'  und Federn     c'    nach Art von-     Fig.    2 und 4  mit zylindrischen Bälgen     a    oder einem ent  sprechenden ringförmigen Balg vereinigt wird.  



  Die Mittel zur Zentrierung und     Gerad-          haltung    der     Kokille    in dem Mantel sollen  nach der Erfindung in federnd nachgiebigen  Stützen bestehen, die zum Beispiel kreis  ringförmig oder     ringsektorf < irmig    sein können,  wie sie die     Fig.    6, 7 und 12 zeigen. Letztere  Figur ist durch die Querschnitte f' und f"  in     Fig.    10 ergänzt zu denken.

   Die mit Vor  spannung in die     T-förmigen    Ringnuten zwi  schen den Flanschen der     Mantelrohrstücke     eingesetzte Feder wird mit ihren Enden bei  f" an der wettern Bewegung auf die Kokille  zu gehindert, während sie bei deren Aus-           dehnung        zurückweichen    kann. Auf einfachere       Weise    wird eine ähnliche Wirkung erreicht,  bei den aus einem vollen geschlossenen Ring  bestehenden Federn f in den     Fig.    6 und 7.

    Hier sind abwechselnd innen und aussen in       regelmäliigen    Winkelabständen Stützflächen  vorgesehen, die     Wirkung    der Federn kann  noch dadurch verbessert werden, dass radiale  Ausschnitte innerhalb verbreiterter Stütz  flächen angebracht werden, wie     Fig.    7 zeigt;  unterbringen und befestigen lassen sieh diese  gebogenen Federn am einfachsten in Aas  drehungen an den Flanschen der den Mantel  bildenden Rohrstücke,      de    dies in der     Zeich          nung    dargestellt ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCH: Niessforin mit künstlicher Kühlung zur Herstellung von Röhren durch Sehleuderguh, die zwecks Vermeidung von nachteiligen Schwingungen und von vorzeitigen Zerstörun- gen infolge unzulässig hoher Materialspan nungen eine verhältnismässig schwachwandige und an sich nicht hinreichend widerstands fällige Kokille und einen starken Mantel be sitzt, zwischen welchen beiden Teilen ein Zwischenraum und Stützmittel vorhanden sind, welch letztere gegenseitige Bewegungen zwischen der Kokille und dein Mantel zu lassen,

   trotzdem aber eine zentrische Lage rung undGeradehaltung derKokille ini Mantel gewährleisten, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützmittel federnd nachgiebig sind. UNTERANSPRüCHE: 1. (@ief)form nach Patentanspruch, bei wel cher der Zwischenraum zwischen der Ko kille und dem Mantel durch eine gut wärmeleitende Masse angefüllt ist. dadurch gekennzeichnet;

   dass der Zwischenraum zwischen Kokille und Mantel mit minde stens einem erweiterten, elastisch um <B>s</B> -chlossenen Hohlraum verbunden ist, der zur Aufnahme und Wiederabgabe der bei Tcniperaturschwankungen hin- und her- fliessenden Füllmasse dient.

   '. Giessform nach Unteranspruch 1, bei der die Kokille und der Mantel an dem einen Ende der (xiessforin miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der erweiterte elastisch umschlossene Hohl raum an dem der Verbindungsstelle zwi schen Kokille und Mantel gegenüberlie genden Ende angeordnet ist, und bei<B>Er-</B> wärmung der Kokille durch deren Längs ausdehnung um annähernd das gleiche Mass vergrössert wird,

   als durch ihre Querausdehnung der Zwischenraum zwi schen Kokille und Mantel verkleinert wird. 3. Giessform nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abschluss des erweiterten Hohlraumes ein ringförmiger Kolben und ein Hohlzylinder am Ende der Kokille und des Mantels angeordnet und. durch eine hitzebeständige Liderung gegeneinander abgedichtet sind.

   Giessform nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abschluss des erweiterten Hohlraumes ein aus Metall- ineinbranen zusammengesetzter Balg an geordnet ist.

   Giessform nach Unteranspruch ?, dadurch gekennzeichnet, dali zur Erzielung eines vollkommenen Ausgleiches der Rauin- grössen auch bei unregelmässig wechselnden Erwärinungs- und Ausdehnungsverhält- nissen wenigstens eine mit einer oder mehreren Metallmembranen versehene Be- lastungseinrichtung angeordnet ist, die durch eine Kraft so stark belastet wird,

   dass beim Erkalten und Schrumpfen des Füllmetalies dieses zurückgedrängt und dadurch der das Füllmaterial enthaltende Hohlraum vor dein Eindringen von Luft tunlichst geschützt wird. Giessform nach Unteransprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dar der Balg zum Abschluss des erweiterten Hohlraumes und die Belastungseinrichtung zu einem einzi gen Balge vereinigt sind. . Giessform nach Patentanspruch, dadurch.

   gekennzeichnet, dass der Mantel aus ein zelnen Rohrstücken zusammengesetzt ist. S. Giessform nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die federnd nachgie bigen Stützmittel in ringförmigen Federn bestehen, zu deren Unterbringung Aus drehungen in den einzelnen Rohrstücken vorgesehen sind. 9. Giessform nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die federnd nach giebigen Stützmittel aus ringförmigen Federn bestehen, welche mittelst vor springender Stützflächen abwechselnd am Mantel und an der Kokille anliegen. 10.

   Giessform nach Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützflächen der Federn mit radialen Ausschnitten ver sehen sind, um die Biegsamkeit der Federn zu erhöhen. 11. Giessform nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die nachgiebigen Stützmittel als Federn in vorgespanntem Zustande in den Mantel eingebracht und in ihm festgehalten sind. 12. Giessform nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenraum zwischen Kokille und AZantel zwecks Durchleitung eines Kühlmittels an dem einen Ende, wo beide Körper miteinander fest verbunden sind, mit Öffnungen ver sehen ist. 13.

   Giessform nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kokille mit einem Flansch zwischen einer Stütze am .DZantel und einem gegen diesen geschraub ten Deckel eingespannt ist. 14. Giessform nach Unteranspruch 12, da durch gekennzeichnet, dass mittelst einer Abschlusshaube das Kühlmittel mitten durch die Kokille und gleichzeitig auch durch den Raum zwischen Kokille und Mantel hindurchgeleitet werden kann. <B>15.</B> Giessform nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Ende der Giessform, wo Mantel und Kokille an einander anliegen, durch vorgespannte Federn, die beim Schmelzen des Füll materials sich axial verschiebende Kokille wieder in die richtige Lage zurückge führt wird, sobald die Füllmasse ge schmolzen ist. 16.

   Giessform nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem einen Ende der Kokille, und zwar in der Verlängerung des zwischen Mantel und Kokille vor handenen Zwischenraumes und einwärts von demselben, in einem Abschlussringe der Kokille, ein Hohlraum vorhanden ist, als Sammelraum für eventuell in den Zwischenraum zwischen Kokille und Mantel eingetretene Luftteilchen.