Schleudergussvorrichtung zur Herstellung dünner, ringförmiger illetallplatten. Bei den heute meist gebräuchlichen 5chleudergussvorrichtungen für das Giessen von ringförmigen Metallplatten als Vormerk <B>en</B> für die Herstellung von Draht werden ir den sich drehenden Kokillen Ringplatten von zum Beispiel 500 Millimeter Durchmesser und 30 Millimeter Stärke gegossen. Diese Gussstücke werden sodann nach und nach zu Blechen von etwa fünf Millimeter Stärke ausgewalzt, mittelst einer Schere zu .Strei fen geschnitten und diese zu Draht weiter verarbeitet.
Durch die Erfindung soll erreicht werden, cla.ss mit Kokillen ringförmige Gussstücke bezw. Platten von bedeutend geringerer Stärke gegossen werden können, die nach nur wenigen Durchgängen durch die Walzen (die an und für sieh schon zur Verdichtung des Materials nötig sind) weiter verarbeitet wer den können.
Bisher stiess man beim Giessen solcher dünner Platten auf die Schwierigkeit, das flüssige Metall einwandfrei in den Hohlraum der Form zu bringen.. Nach Eintritt in den Hohlraum glitt das heisse Metall an den sich rasch drehenden Wandungen des Hohlraumes entlang und wurde von diesen erst nach eini- ;er Zeit infolge der Reibung mitgenommen und in radialer Richtung umgelenkt. Dies alles hatte zur Folge, dass sich das Metall in dem schmalen Formspalt staute, erkaltete und nicht den ganzen Hohlraum der Form ausfüllte.
Bei der Vorrichtung gemäss vorliegender Erfindung gelangt nun das Metall nicht un mittelbar von einem festen Giesstrichter in den Formhohlraum, wie es bisher beim Giessen der eingangs erwähnten dickeren Ringstücke ge schah und einwandfrei erfolgen konnte bei dem dort vorhandenen, verhältnismässig brei ten Formspalt, in den der Strahl des flüs sigen Metalles (an sich dünner als die Breite des Spaltes) ungehindert einfiel. Statt .des sen ist hier die Vorrichtung mit einem, das Metall in den Giesshohlraum der Form über führenden Einlauf versehen, dem das Metall zum Beispiel von einem Giesstrichter zuge leitet wird.
Der sich mit der Form in glei- eher Achse drehende Einlauf veranlasst in folge seiner Ausbildung bezw. Anordnung das Metall, schon vor Eintritt in den Form hohlraum an der Drehbewegung teilzuneh inen, so dass das Metall mit Beschleunigung und nicht in einem Strahl runden Querschnit tes, sondern breitgezogen in den schmalen Giesshohlraum der Form eintritt und kein Stauen mehr erfolgt, vielmehr die Form schnell gefüllt wird.
Damit letzteres einwandfrei geschehen kann, müssen aber auch die beim Giessen auf tretenden Gase sowie die infolge der hoch gradigen Erhitzung sich stark ausdehnende Raumluft rasch und restlos neben dem ein schiessenden Metall her durch den engen Formspalt entweichen können nach aussen, was Bedingung ist für die Erzielung reiner, blasenfreier Gussstücke.
Die Zeichnung veranschaulicht mehrere Ausführungsformen der neuen Vorrichtung im senkrechten Mittelschnitt, und zwar zeigt: Fig. 1 eine in wagrechter Ebene um laufende Schleudergussvorrichtung (mit senk rechter Drehachse), Fig. 2 eine in senkrechter Ebene um laufende Vorrichtung (mit wagrechter Dreh achse), wozu Fig. 3 in grösserem Massstabe eine Einzel heit darstellt; Fig. 4 zeigt das Wesentliche einer wei teren Ausführungsform.
Die Gussformen werden in an sich be kannter Weise zweckmässig aus zwei zusam- menschraubbaren bezw. zusammengeschraub ten Teilen a und b gebildet, deren Hohlraum das Gussstück c aufzunehmen hat. Diese, eine Kokille bildende Form sitzt nach Fig. 1 auf einer senkrechten Welle d und wird mit die ser, die entsprechend gelagert ist, in Umdre hung versetzt mittelst des Zahnkranzes o.
Dieser Schleudervorrichtung nach Fig. 1 wird das Metall durch einen zentral ange- ordneten, also die gleiche Drehachse wie die Form besitzenden Einlauf h zugeleitet, der zur Erreichung des angestrebten Zweckes eigenartig ausgebildet ist. Die in den Hohl raum der Form überführende Öffnung des Einlaufes, die innenseits von einem in eine Spitze auslaufenden Kern begrenzt ist, wird allmählich enger, dafür aber von grösserem Durchmesser und ist mit Rippen i durch setzt.
Diese zwingen das eingegossene Me tall, sofort an der Drehbewegung des Ein laufes lz teilzunehmen, so dass es, wie be zweckt, mit entsprechender Beschleunigung in die Form geleitet wird.
Das Austreten von Luft und Gasen aus der Form neben dem einschiessenden Metall her wird bei dem in Fig. 1 vorgeführten Beispiel infolge der wagrechten Anordnung des Giesshohlraumes sehr begünstigt. Das den Einlauf h verlassende, schon in Dreh bewegung befindliche Metall ergiesst sich in dünner, sich ausbreitender Schicht über die untere wagrechte Hohlraumwandung (des Formteils a) nach aussen, um sich schliesslich am äussern Rande des Hohlraumes zu stauen und, von dort aus beginnend, den Formhohl raum von aussen nach innen fortschreitend ganz zu füllen.
Luft und Gase können dabei an der Decke des Hohlraumes (der Innen wandung im Formteil b) entlang nach dem Ringspalt zwischen dem Einlauf h und der Öffnung im Formteil b hin entweichen.
Ein weiteres besonderes Merkmal der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform be steht darin, dass der den Eing ass bildende Ein lauf h einen Teil für sich bildet und für sich gelagert ist, hier beispielsweise mit einem zylindrischen Fortsatz in der hohlen Welle d. Er kann daher mit anderer Winkelge schwindigkeit angetrieben werden (durch Zahnrad<I>p),</I> als sie der Kokille a, b erteilt wird.
Mit der durch Fig. 2 und 3 veranschau lichten Ausgestaltung der Schleudergussvor- richtung mit in senkrechter Ebene kreisender Form ist der angestrebte Zweck besonders vorteilhaft zu- erreichen. Die auch hier zweckmässig aus den zusammenschraubbaren bezw. zusammengeschraubten Teilen a und b mit dem Hohlraum für das Gussstück c be stehende Form ist gleicherweise wie bei Fig. 1 auf einer Welle<I>d</I> mit Zahnrad<I>r</I> befestigt.
Dagegen wirkt der auch hier gp sondert gelagerte und durch das Zahnrad q angetriebene Einlauf h. etwas anders als in Füg. 1.
Infolge der senkrechten Anordnung der Kokille kann das aus dem Behälter k aus tretende Metall (Fig. 3), auf die Innenwan dung des nach innen sich erweiternden Ein laufes h, aufgeleitet werden und bekommt dabei die Neigung zum Rutschen. Es wird so allmählich vom engeren Durchmesser der Iniienwandurig des Einlaufes h auf grössere Durchmesser gelangen und dabei nach und nach auf höhere Drehgeschwindigkeiten ge bracht, entsprechend den zunehmenden Durchmessern der Teile der Innenwandung des Einlaufes lr., mit denen das Metall beim Rutschen nach innen in Berührung kommt.
Hierdurch wird es ermöglicht, etwaige Rip pen im Einlauf niedrig zu halten, sie unter Umständen, bei höherer Drehgeschwindigkeit des Einlaufes als der der Form, wie darge stellt fehlen zu lassen bezw. sie durch eine Riffelung oder andere Reihung der Ober fläche der Einlaufinnenwandung zu ersetzen.
Ein weiteres Kennzeichen des Einlaufes h, besteht darin, dass sein innerer Rand<I>l</I> über die an ihn anschliessende radiale Innen wandung des Hohlraumes etwas vorsteht (Fig. 3). Dadurch wird angestrebt und er reicht, dass die aus der Form entweichenden Gase und Luft immer freien Durchgang nach aussen haben, was, wie bereits angedeutet, für das Zustandekommen reiner, blasenfreier Gussstücke von grösster Bedeutung ist.
Bei vorstehend beschriebener Ausführung der Form wird nämlich das Metall so wie in Fig. 3 angedeutet in die Form einschiessen, das heisst infolge des vorstehenden Randes 1 des Einlaufes h. nicht gleich den ganzen Eintrittsspalt in den Hohlraum ausfüllen. sondern einen Spalt freilassen, der der Luft den Zugang zu dem ringförmigen Spalt m zwischen Einlauf h und Formteil b sichert und ihr so den Weg nach aussen ermöglicht.
Auch bei dem Beispiel nach Fig. 1 könnte der Einlauf h mit einem analogen vorstehen den Rand versehen sein mit gleicher Wir- kung wie vorgeschrieben, das heisst er wird dort auch verhindern, dass der Austrittsspalt für Luft und Gase verstopft und ihnen der Durchtritt nach aussen versperrt wird.
Der Unterschied in den Umlaufsgeschwin- digkeiten der Form a, b und ihres als Vor schleuder wirkenden Einlaufes h muss sich den vorliegenden Verhältnissen, zum Beispiel dem spezifischen Gewicht einer zu giessen den Metallegierung, anpassen. Für den Grenzfall, das heisst wenn beide Teile mit gleicher Winkelgeschwindigkeit laufen kön nen, ist es möglich, den Einlauf h mit dem Formteil b fest zu verbinden, wie es Fig. 4 veranschaulicht.
Dabei weist der Einlauf h die zur Erreichung des angestrebten Zweckes erforderlichen übrigen Merkmale: den engen Formspalt und den vorstehenden Rand l auch auf. An .Stelle des Spaltes m sind ausserhalb des Randes l aber zweckmässigerweise in un mittelbarem Anschluss an ihn, runde oder Schlitzlöcher n vorgesehen für die Abteilung von Luft und Gasen während des Giessvor ganges.
Centrifugal casting device for the production of thin, ring-shaped illetal plates. With the centrifugal casting devices most commonly used today for casting ring-shaped metal plates as a preregistration for the production of wire, ring plates, for example 500 millimeters in diameter and 30 millimeters thick, are cast in the rotating molds. These castings are then gradually rolled out into sheets of around five millimeters thick, cut into strips with scissors and then processed into wire.
The invention is to be achieved, cla.ss bezw ring-shaped castings with molds. Plates of significantly less thickness can be cast, which can be further processed after only a few passes through the rollers (which are necessary for the compaction of the material).
So far, when casting such thin plates, the difficulty has been encountered in bringing the liquid metal properly into the cavity of the mold. After entering the cavity, the hot metal slid along the rapidly rotating walls of the cavity and was only removed from them after a while -; he took time as a result of the friction and deflected it in the radial direction. As a result of this, the metal jammed in the narrow gap in the mold, cooled down and did not fill the entire cavity of the mold.
In the device according to the present invention, the metal does not go directly from a fixed pouring funnel into the mold cavity, as it happened so far when casting the thicker ring pieces mentioned above and could be done properly with the relatively wide mold gap present there, in which the Beam of the liquid metal (in itself thinner than the width of the gap) fell in unhindered. Instead of .des sen here the device is provided with an inlet that guides the metal into the casting cavity of the mold, to which the metal is fed, for example from a pouring funnel.
The inlet rotating with the mold in the same axis causes resp. Arrangement of the metal to take part in the rotary movement even before it enters the mold cavity, so that the metal enters the narrow casting cavity of the mold with acceleration and not in a beam of round cross-section, but rather broadly, and there is no more accumulation, rather the mold is filled quickly.
In order for the latter to happen properly, the gases that occur during casting and the room air, which expands rapidly as a result of the high degree of heating, must also be able to escape quickly and completely next to the shooting metal through the narrow mold gap, which is a condition for achieving this pure, bubble-free castings.
The drawing illustrates several embodiments of the new device in the vertical center section, namely: Fig. 1 shows a centrifugal casting device running in a horizontal plane around (with a perpendicular right axis of rotation), Fig. 2 shows a device running in a vertical plane around (with a horizontal axis of rotation), to which Fig. 3 shows a single unit on a larger scale; Fig. 4 shows the gist of a white direct embodiment.
The casting molds are expediently made up of two screwable bezw. together screwed th parts a and b formed, the cavity of which has to accommodate the casting c. This, a mold forming form sits according to Fig. 1 on a vertical shaft d and is with the water, which is stored accordingly, in Umdre hung by means of the ring gear o.
The metal is fed to this centrifugal device according to FIG. 1 through a centrally arranged inlet h which has the same axis of rotation as the shape and which is designed in a peculiar manner in order to achieve the intended purpose. The opening of the inlet leading into the cavity of the mold, which is delimited on the inside by a core that tapers into a point, gradually becomes narrower, but has a larger diameter and is set with ribs i.
These force the cast metal to immediately take part in the rotational movement of the inlet lz so that it is guided into the mold with the appropriate acceleration, as intended.
The escape of air and gases from the mold in addition to the metal being shot is very much favored in the example shown in FIG. 1 due to the horizontal arrangement of the casting cavity. The metal, which is already rotating and leaving the inlet h, pours outwards in a thin, spreading layer over the lower horizontal cavity wall (of the molded part a) in order to finally accumulate at the outer edge of the cavity and, starting from there, to gradually fill the mold cavity from the outside inwards.
Air and gases can escape along the ceiling of the cavity (the inner wall in the molded part b) after the annular gap between the inlet h and the opening in the molded part b.
Another special feature of the embodiment shown in FIG. 1 is that the inlet h forming the inlet forms a part of itself and is stored for itself, here for example with a cylindrical extension in the hollow shaft d. It can therefore be driven with a different Winkelge speed (by gear <I> p), </I> as it is given to the mold a, b.
With the embodiment of the centrifugal casting device illustrated by FIGS. 2 and 3, with a shape circling in a vertical plane, the intended purpose can be achieved particularly advantageously. The also useful here from the screwable BEZW. screwed together parts a and b with the cavity for the casting c be standing shape is fastened in the same way as in Fig. 1 on a shaft <I> d </I> with gear <I> r </I>.
On the other hand, the inlet h, which is also separately mounted and driven by the gear wheel q, acts here gp. slightly different than in Füg. 1.
As a result of the vertical arrangement of the mold, the metal exiting from the container k (Fig. 3), on the inner wall of the inwardly widening A run h, are diverted and thereby gets the tendency to slide. It will gradually move from the narrower diameter of the inner wall of the inlet h to larger diameters and gradually increase the speed of rotation, corresponding to the increasing diameters of the parts of the inner wall of the inlet lr. With which the metal comes into contact while sliding inwards comes.
This makes it possible to keep any Rip pen in the inlet low, under certain circumstances, at a higher speed of rotation of the inlet than that of the form, as Darge provides, to be missing respectively. to replace them with a corrugation or other series of the surface of the inlet inner wall.
Another characteristic of the inlet h is that its inner edge protrudes slightly over the radial inner wall of the cavity adjoining it (FIG. 3). This strives and it is enough that the gases and air escaping from the mold always have free passage to the outside, which, as already indicated, is of the greatest importance for the production of pure, bubble-free castings.
In the above-described embodiment of the mold, the metal is shot into the mold as indicated in FIG. 3, that is to say as a result of the protruding edge 1 of the inlet h. do not immediately fill the entire entry gap into the cavity. but leave a gap that secures the air access to the ring-shaped gap m between the inlet h and the molded part b and thus enables it to move outwards.
In the example according to FIG. 1, the inlet h could also be provided with an analog protruding edge with the same effect as prescribed, that is, it will also prevent the outlet gap for air and gases from clogging and their passage to the outside is blocked.
The difference in the rotational speeds of the form a, b and its inlet h, which acts as a pre-centrifuge, must adapt to the prevailing conditions, for example the specific weight of a metal alloy to be cast. For the borderline case, that is, when both parts can run at the same angular velocity, it is possible to firmly connect the inlet h to the molded part b, as FIG. 4 illustrates.
The inlet h has the other features required to achieve the intended purpose: the narrow gap and the protruding edge l. Instead of the gap m, round or slotted holes are provided outside the edge l but conveniently in direct connection with it for the separation of air and gases during the Giessvor ganges.