Vakuum-Schmelzofen Es ist bekannt, Vakuum-Schmelzöfen mit Schleu sen zu versehen, die an dem unteren Teil eines fest stehenden Vakuumkessels angeordnet sind und Giess formen für Formguss in das Vakuum einschleusen lassen, die seitlich oder von unten unter den Tiegel ausguss herangeführt werden. Es ist ferner bekannt, bei Vakuumöfen mit einem liegenden Vakuumkessel die Vakuumglocke in Achsrichtung verschiebbar an zuordnen, um die Arbeitsbühne mit dem Tiegel nach jeder Charge nach allen Richtungen hin für die Be dienungsmannschaft freilegen und insbesondere eine ungehinderte Kontrolle des Tiegels vornehmen zu können.
Eine Vereinigung beider Anordnungen stiess bis her auf Schwierigkeiten und bedingt kostspielige und komplizierte Vorrichtungen, vor allem dann, wenn man im gleichen Ofen nicht nur Formguss, sondern auch Blockguss durchführen will. Die vorliegende Aufgabe ist bei dem erfindungsgemässen Vakuumofen mit Schleuse dadurch gelöst, dass auf einem horizon tal verschiebbaren Vakuumkessel eine Vakuum schleuse zur Ein- und Ausbringung von Giessformen als turmartiger Aufbau auf dem Kessel mit ihm ver bunden und mit ihm verschiebbar angeordnet ist, so dass die Giessformen von oben in, den Ofen abgesenkt werden können.
Die Verschlussplatte des Schleusen tores kann durch den Atmosphärendruck aufgepresst werden, und die Absenkung der Giessformen kann durch ein im Vakuum angeordnetes Organ erfolgen, das zu seinem Antrieb nur eine einfache, ins Vakuum führende Drehachse benötigt.
Durch diese Massnahmen werden zahlreiche für die Wirtschaftlichkeit wesentliche Vorteile erreicht. Ein solcher Ofen braucht vor allem weder unter kellert noch hochgestockt zu werden, sondern kann auf dem Werkstattboden aufliegen. Es ist daher mög- lich, auch grosse erfindungsgemässe Vakuumöfen in den üblichen vorhandenen Werksräumen aufzustel len, ohne kostspielige Umbauten vornehmen zu müs sen.
Weiter kann in einem erfindungsgemässen Ofen sowohl Abguss in Giessformen für Formguss, beispiels weise von Gasturbinenschaufeln, als auch Blockguss in gedrungenen oder in den in der Edelstahlindustrie üblichen schlanken Blockformen unter Vakuum erfol gen, ohne dass jeweilig Sondervorkehrungen getroffen zu werden brauchen.
Bei Blockguss kann der Ingot, ausser nach abgezogenem Kessel zur Seite hin, auch nach oben durch die Turmschleuse entfernt werden: Infolge der baulichen Einheit von Kessel und Schleuse braucht beim Abziehen des Kessels nach erfolgtem Guss zwischen Kessel und Schleusenteil keine Vakuumverbindung gelöst zu .werden, die jeweils in zwei Richtungen (vertikal und horizontal) betätigt werden müsste und einen kritischen Punkt bilden würde.
Der Hub der Giessform, welcher bei einer Zufüh rung derselben von unten eine übermässige Länge haben müsste, weil die durch die Verwendbarkeit für schlanke Blockgussformen bedingte zusätzliche Höhe überwunden werden müsste, wird bei Absenkung von oben erheblich verringert, bei gleichzeitig gegebener Vereinfachung der Betätigung.
Weiter können die Formguss-Giessformen ohne die sonst nötige zusätzliche Verschiebung unmittelbar aus dem Kran in die Schleuse herabgelassen werden, was insbesondere für geheizte Giessformen eine wesent liche Erleichterung und Zeitersparnis bedeutet.
Ein Ausführungsbeispiel des Ofens wird im nach folgenden an Hand der schematischen Skizzen kurz beschrieben. Die Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemä ssen Ofen in der Stellung mit geschlossener Schleusen- kammer. Fig. 2 zeigt denselben Ofen mit Gussstellung des Tiegels, und in Fig. 3 ist eine Ansicht des liegen den verschiebbaren Vakuumkessels gegeben.
In den Figuren bedeutet 1 den Kessel einer Va kuum-Giess- und -Schmelzanlage, der, wie angedeutet, doppelwandig ausgeführt und gekühlt sein kann. Die ser Kessel ist als horizontalliegender Zylinder aus geführt, der längs seiner Achse auf Schienen verfahr- bar ist und auf eine feste, senkrecht stehende Ver- schlusswand 2 zu- bzw. von ihr abgefahren werden kann.
Der zylindrische Kessel 1 trägt auf seiner Ober seite einen turmartigen Aufbau 3, dessen Innenraum einer Schleuse entsprechend vom Hauptkesselraum durch ein Schiebeventil 4 oder ein anderes geeignetes Schleusenventil abgeschlossen oder mit ihm verbun den werden kann. Die Schleusenkammer 5 ist durch einen Deckel 6 vakuumdicht verschliessbar. Es kön nen Kühlrohre 7 zur Kühlung der Schleuse vorgese hen sein.
Die Schleuse ist mit dem Kessel als Ganzes ver- fahrbar. Zur Chargierung des Ofens vor dem Eva kuieren wird der horizontale Kessel mit der Schleuse von der Verschlusswand 2 abgefahren, bis die an der Verschlusswand mittels Trägerarmen 8 befestigte Ar beitsbühne 9 mit Schmelztiegel 10 und den verschie denen zusätzlichen Aufbauten für Rührvorrichtung, Temperaturmessung, eventuell auch Materialzugabe und dergleichen, von drei Seiten frei zugänglich ist. Diese Form des Vakuumofens mit horizontal ver schiebbarer Glocke hat sich arbeitstechnisch sehr be währt.
Nach dem Beschicken des Tiegels wird der Ofen geschlossen, durch nicht gezeichnete Pumpen evakuiert und mit dem Schmelzen begonnen. Der Schmelztiegel fasst Schmelzgut für mehrere Güsse. Wenn eine Form 11 mit Schmelzgut gefüllt ist, kann sie zum Beispiel entlang einer Führungsstange mittels einer Winde 13 mit Zugseil 14 in die Schleusenkam mer 6 hochgehoben und - nachdem das Schiebeven- til 4 geschlossen und die vom Hauptkesselraum ab getrennte Schleusenkammer mittels eines nicht ge zeichneten Flutventils geflutet ist - in den Aussen raum ausgebracht werden. Auf dem gleichen Weg in umgekehrter Reihenfolge wird die nächste Gussform eingebracht.
Es können der Reihe nach Gussformen, aber gegebenenfalls auch neues Gut für die Beschik- kung des Tiegels in den Ofen über die Schleuse ein geführt werden.
Es ist selbstverständlich möglich, anstelle der Winde andere an sich bekannte Hebevorrichtungen einzusetzen, das Ventil 3 in beliebiger anderer ge eigneter Weise zu gestalten und den Ofenkessel mit oder ohne einen Ansatzstutzen an der Unterseite, wie ihn die Zeichnungen zeigen, auszuführen.
Vacuum melting furnace It is known to provide vacuum melting furnaces with Schleu sen, which are arranged on the lower part of a stationary vacuum vessel and can pour molds for casting in the vacuum, which are brought up laterally or from below under the crucible spout. It is also known to assign the vacuum bell in the axial direction to the vacuum furnace with a horizontal vacuum vessel in order to expose the work platform with the crucible after each batch in all directions for the service team and in particular to be able to make unhindered control of the crucible.
A combination of both arrangements has so far encountered difficulties and required expensive and complicated devices, especially when one wants to perform not only mold casting but also ingot casting in the same furnace. The present object is achieved in the inventive vacuum furnace with lock in that on a horizontally displaceable vacuum tank a vacuum lock for the introduction and removal of casting molds as a tower-like structure on the boiler connected to it and is arranged displaceably with it, so that the Casting molds can be lowered into the oven from above.
The closing plate of the lock gate can be pressed on by the atmospheric pressure, and the lowering of the casting molds can be carried out by an organ arranged in the vacuum, which only requires a simple rotary axis leading into the vacuum to drive it.
These measures achieve numerous advantages that are essential for economic efficiency. Above all, such an oven does not need to be placed under a basement or raised, but can lie on the workshop floor. It is therefore possible to also set up large vacuum furnaces according to the invention in the usual existing workshops without having to undertake costly modifications.
Furthermore, in a furnace according to the invention, both casting in molds for casting, for example of gas turbine blades, and ingot casting in compact or in the slim block forms common in the stainless steel industry can take place under vacuum, without special precautions having to be taken.
In the case of ingot casting, the ingot can also be removed upwards through the tower lock, except after the boiler has been removed to the side: Due to the structural unit of boiler and lock, no vacuum connection needs to be released between the boiler and lock part when the boiler is removed after casting has taken place. which would have to be operated in two directions (vertical and horizontal) and would form a critical point.
The stroke of the casting mold, which would have to have an excessive length if the same were supplied from below, because the additional height caused by the usability for slim block casting molds would have to be overcome, is significantly reduced when lowering from above, while at the same time simplifying the operation.
Next, the casting molds can be lowered directly from the crane into the lock without the additional displacement that is otherwise necessary, which means a substantial relief and time saving, especially for heated molds.
An embodiment of the furnace is briefly described below using the schematic sketches. 1 shows a furnace according to the invention in the position with the lock chamber closed. Fig. 2 shows the same furnace with the casting position of the crucible, and in Fig. 3 is a view of the slidable vacuum vessel is given.
In the figures, 1 denotes the boiler of a vacuum casting and melting system which, as indicated, can be double-walled and cooled. This tank is designed as a horizontally lying cylinder which can be moved along its axis on rails and can be moved towards or away from a fixed, vertical closing wall 2.
The cylindrical boiler 1 carries on its upper side a tower-like structure 3, the interior of a lock according to the main boiler room by a slide valve 4 or another suitable lock valve or can be verbun with it. The lock chamber 5 can be closed in a vacuum-tight manner by a cover 6. NEN cooling tubes 7 for cooling the lock can be vorgese hen.
The lock can be moved with the boiler as a whole. To charge the furnace before evacuation, the horizontal kettle with the lock is moved from the closure wall 2 until the working platform 9, which is attached to the closure wall by means of support arms 8, has a melting crucible 10 and the various additional structures for the stirring device, temperature measurement, and possibly also the addition of material and the like, is freely accessible from three sides. This form of the vacuum furnace with a horizontally movable bell has been very useful in terms of work.
After the crucible has been loaded, the furnace is closed, evacuated by pumps (not shown) and melting begins. The crucible holds melt for several casts. When a mold 11 is filled with molten material, it can be lifted into the lock chamber 6, for example, along a guide rod by means of a winch 13 with a pulling rope 14 and - after the slide valve 4 is closed and the lock chamber separated from the main boiler room is drawn by means of a non-ge Flood valve is flooded - be brought out into the outside space. The next casting mold is introduced in the same way in reverse order.
Casting molds, but possibly also new material for loading the crucible, can be introduced into the furnace via the lock one after the other.
It is of course possible to use other lifting devices known per se instead of the winch, to design the valve 3 in any other suitable manner and to execute the furnace kettle with or without an attachment nozzle on the underside, as the drawings show.