DE1088194B

DE1088194B - Device for the mold of an induction furnace which is poured under vacuum by tilting, in which a mold change can be carried out immediately after casting

Info

Publication number: DE1088194B
Application number: DEL18516A
Authority: DE
Inventors: Franz Linnhoff; Bruno Liebig
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1954-04-07
Filing date: 1954-04-07
Publication date: 1960-09-01

Description

Vorrichtung für die Kokille eines unter Vakuum durch Kippen abgießenden Induktionsofens, bei dem ein Kdkillenwechsel unmittelbar nach dem Abguß ausführbar ist Es ist bekannt, das Schmelzen von Metallen unter Verwendung eines Induktionsofens im Vakuum vorzunehmen, um Lufteinschlüsse im Schmelzgut und Oxydation des Schmelzgutes zu vermeiden. Wenn diese Wirkung in vollem Umfange erzielt werden soll, so muß das im Vakuum geschmolzene Metall ebenfalls im Vakuum in die Kokille gegossen und in dieser bis zur Erstarrung unter Vakuum gehalten werden. Hierfür ist bereits eine Ofenausführung bekannt, bei der sich der Induktionsofen und die Kokille in einem feststehenden, vakuumdichten Gehäuse befinden. Zum Umgießen des Schmelzgutes vom Ofen in die Kokille wird der Ofen innerhalb des Gehäuses gekippt. Eine derartige Anordnung ist verhältnismäßig umfangreich, da sämtliche Einrichtungen zum Bedienen, insbesondere zum Kippen des Ofens innerhalb des vakuumdichten Gehäuses untergebracht sein müssen.Device for the permanent mold of a pouring under vacuum by tilting Induction furnace in which a Kdkillen change can be carried out immediately after the casting It is known to smelt metals using an induction furnace in a vacuum to avoid air inclusions in the melting material and oxidation of the melting material to avoid. If this effect is to be achieved to its full extent, it must Metal melted in a vacuum is also poured into the mold in a vacuum and in this must be kept under vacuum until it solidifies. There is already one for this Known furnace design, in which the induction furnace and the mold in one fixed, vacuum-tight housing. For pouring over the melting material from The furnace is tilted inside the housing in the furnace. Such a one The arrangement is relatively extensive, since all the facilities for operating, housed in particular for tilting the furnace within the vacuum-tight housing must be.

Es ist weiterhin bekannt, den Induktionsofen für sich allein mit einem vakuumdichten Gehäuse derart baulich zu vereinigen, daß dieses zugleich mit dem Ofen kippbar ist. Dadurch wird zwar die Ausbildung der Kippeinrichtung vereinfacht, jedoch muß zumUnigießen des geschmolzenen Metalls in die freistehende Kokille das Gehäuse geöffnet werden, so daß das Vakuum verlorengeht. Dies ist insofern nachteilig, als nunmehr während des Umgießens Luft unter die Schmelze gemischt wird, so daß die Vorteile, die durch das Schmelzen im Vakuum erzielt worden sind, wieder aufgehoben werden.It is also known to use the induction furnace on its own with one To unite the vacuum-tight housing structurally that this at the same time with the Oven is tiltable. Although this simplifies the design of the tilting device, however, in order to unpour the molten metal into the free-standing mold, the Housing can be opened so that the vacuum is lost. This is disadvantageous in that than air is now mixed into the melt during the pouring around, so that the advantages that have been achieved by melting in a vacuum, canceled again will.

Es sind auch Induktionsöfen zum Betrieb in einem Vakuum bekannt, bei denen eine Vorrichtung vorgesehen ist, die das Vakuum im Ofen nach Abnahme der offenen Kokille aufrechterhält, so daß ein neuer Abguß ohne vorherige erneute Evakuierung des Ofens erfolgen kann. Das erlaubt eine bessere Ausnutzung Gier Ofenanlage, nimmt aber keine Rücksicht auf die technologischen Belange der abgegossenen Schmelze. Denn es ist in erster Linie beim Vakuumguß notwendig, daß die vergossene Schmelze unter Vakuum erstarrt, damit nicht die beim Abguß erzielten Vorteile, beispielsweise Verhinderung der Oxydation und Lufteinschlüsse, wieder verlorengehen, wenn die Kokille abgenommen wird. Beläßt man dagegen die Kokille bis zum Erstarren am evakuierten Ofen, so fällt de Ofenanlage in dieser Zeit aus und die Anlage arbeitet unwirtschaftlich.Induction furnaces for operation in a vacuum are also known which a device is provided that the vacuum in the furnace after removing the open Maintains the mold so that a new cast can be made without prior evacuation of the furnace can be done. That allows better utilization of yaw furnace plant, takes but no consideration of the technological concerns of the melt that has been poured off. Because it is primarily necessary in vacuum casting that the cast melt solidified under vacuum so that the advantages achieved during casting, for example Prevention of oxidation and air inclusions, are lost again when the mold is removed. On the other hand, if the mold is left on the evacuated one until it solidifies Furnace, the furnace system fails during this time and the system works uneconomically.

Gegenstand der Erfindung ist daher eine Vorrichtung für die Kokille eines unter Vakuum durch Kippen abgießenden Induktionsofens, bei dem ein Kokillenwechsel unmittelbar nach dem Abguß ausführbar ist, die dadurch gekennzeichnet ist, daß an dein Einlauf der Kokille zur Aufrechterhaltung des Vakuums bis zum Erkalten des abgegossenen Materials ein 1-:il;uumdiclit schließender Verschluß angeordnet ist Durch die Befestigung der Kokille am äußeren Umfang des Ofengehäuses wird die Anlage räumlich kleiner als die bisher bekannten Anordnungen, bei denen das Umgießen unter Vakuum erfolgt. Der Ofen ist leicht zugänglich und kann ohne besonderen Aufwand in einfacher Weise gekippt werden, da die hierzu erforderlichen Einrichtungen nicht innerhalb, sondern außerhalb des Ofengehäuses angeordnet sind. Die Kokille ist dabei derart ausgebildet, daß sie vor dem Abnehmen vom Ofen vakuumdicht verschließbar ist. Die vakuumdicht verschlossene Kokille kann dann vor dem Erstarren der Schmelze vom Ofen abgenommen werden, ohne daß die Gefahr der Bildung von Lufteinschlüssen im Schmelzgut oder der Oxydation desselben besteht.The invention therefore relates to a device for the mold an induction furnace that is poured under vacuum by tilting and that requires a mold change can be carried out immediately after casting, which is characterized in that on your inlet of the mold to maintain the vacuum until the poured material a 1-: il; uumdiclit closing closure is arranged By attaching the mold to the outer periphery of the furnace housing, the system spatially smaller than the previously known arrangements in which the casting under Vacuum takes place. The oven is easily accessible and can be used without any special effort be tilted in a simple manner, since the facilities required for this are not are arranged inside, but outside of the furnace housing. The mold is there designed in such a way that it can be closed in a vacuum-tight manner before being removed from the oven is. The mold, which is closed in a vacuum-tight manner, can then before the melt solidifies can be removed from the furnace without the risk of air pockets being formed exists in the melt material or the oxidation thereof.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Erf ndungsgegenstandes. Mit 1 ist hierbei ein Induktionsofen, mit 2 dessen Gehäuse, mit 3 die der kippbaren Lagerung des Ofens dienenden Zapfen, mit 4 die Seitenwand, an der die Kokille befestigt ist, mit 5 die Ausgu.ßrinne des Tiegels 6 und mit 7 die Kokille bezeichnet.The drawing illustrates an embodiment of the subject of the invention. With 1 here is an induction furnace, with 2 its housing, with 3 that of the tiltable Storage of the furnace serving pin, with 4 the side wall to which the mold is attached is, with 5 the Ausgu.ßrinne of the crucible 6 and 7 denotes the mold.

Die Kokille 7 ist in dein zylindrischen -Mantel 10 gelagert, wobei zwischen Mantel und Kokillenaußenwand ein Zwischenraum 11 vorgesehen ist, der von einem Kühlmittel durchströmt wird. An Stelle des Mantels 10 kann auch ein doppelwandiger Zylinder die Kokille umgeben, wobei sich dann das Külilniitte1 zwischen den Doppelwänden des Zylinders befindet. Der Mantel 10 ist seinerseits verschiebbar in dem Kokillengehäuse 12 gelagert, das vakuumdicht an dein vorzugsweise künstlich gekühlten Flansch 13 des Ofengehäuses 2 abnehmbar befestigt ist. Auf der dein Ko-. killenboden zugewandten Seite des Kokillengehäuses 12 weist dieses eine ebenfalls vakuumdichte Lagerung 14 für eine Spindel 15 auf, die mit ihrem Gewindeteil 16 in eine Gewindebuchse 17 des Mantels 10 eingreift. Auf dem außenliegenden Teil der Spindel 15 ist ein Handrad 18 befestigt, mittels dessen die Spindel 15 gedreht werden kann, wobei der Mantel 10 in der einen Drehrichtung die Kokille 7 gegen die Dichtung 19 des Flansches 13 drückt und in der anderen Drehrichtung zurückgezogen wird.The mold 7 is mounted in the cylindrical shell 10, with an intermediate space 11 being provided between the jacket and the outer wall of the mold, through which a coolant flows. Instead of the jacket 10, a double-walled cylinder can also surround the mold, in which case the coolant 1 is located between the double walls of the cylinder. The jacket 10 is in turn displaceably mounted in the mold housing 12, which is removably attached to the preferably artificially cooled flange 13 of the furnace housing 2 in a vacuum-tight manner. On the your Ko-. The side of the mold housing 12 facing the bottom of the mold has a likewise vacuum-tight bearing 14 for a spindle 15, the threaded part 16 of which engages in a threaded bushing 17 of the jacket 10. On the outer part of the spindle 15 , a handwheel 18 is attached, by means of which the spindle 15 can be rotated, the shell 10 pressing the mold 7 in one direction of rotation against the seal 19 of the flange 13 and being withdrawn in the other direction of rotation.

Während des im Vakuum erfolgenden Schmelzvorganges ist der Mantel 10 mittels der Spindel 15 so eingestellt, daß die Kokille 7 fest gegen die Dichtung 19 des Flansches 13 gedrückt ist. Wenn das gesamte Schmelzgut flüssiggeworden ist, wird der Ofen in Pfeilrichtung um etwa 90° gekippt, wobei die Schmelze in die Kokille überfließt. Die :Menge des Schmelzgutes soll vorher so bemessen sein, daß zwischen dein Radspiegel in der gefüllten Kokille und deren Oberkante noch ein freier Raum verbleibt, d. 1i., daß der Radspiegel in der Kokille möglichst nicht höher liegt, als es durch die strichpunktierte Linie 20 angegeben ist.During the melting process, which takes place in a vacuum, the jacket is 10 adjusted by means of the spindle 15 so that the mold 7 firmly against the seal 19 of the flange 13 is pressed. When all of the melt has become liquid, the furnace is tilted in the direction of the arrow by about 90 °, whereby the melt enters the mold overflows. The: amount of melting material should be measured beforehand so that between your wheel mirror in the filled mold and its upper edge still a free space remains, d. 1i. That the wheel surface in the mold is not higher if possible, as indicated by the dash-dotted line 20.

Sobald der Tiegel 6 geleert ist, wird der Mantel 10 mit der Kokille 7 durch Drehen am Handrad 18 so weit abgesenkt, daß der zweckmäßig ebenfalls künstlich gekühlte Deckel 21 über die Kokille 7 geschoben werden kann. Zum Absenken des Mantels 10 ist es erforderlich, auch den unter diesem liegenden Raum 22 des Kokillengehäuses 12 zu evakuieren, da anderenfalls der auf dem Mantelboden lastende atniosphä -rische Druck ein Absenken verhindern würde. Es sei an dieser Stelle erwähnt, daß von den Gleitlagern 23 und 24 für den Mantel 10 diesen zumindest das ofen-@:eitige Gleitlager 24 vakuumdicht umfassen muß. Zur Vermeidung von Lufteinbrüchen ist es jedoch vorteilhafter, auch das Gleitlager23 vakuumdicht am Mantel 10 anliegend auszubilden und den Zwischenraum 25 ebenfalls zu evakuieren.As soon as the crucible 6 has been emptied, the shell 10 with the mold 7 lowered so far by turning the handwheel 18 that the expedient also artificially cooled cover 21 can be pushed over the mold 7. For lowering the coat 10 it is necessary to also include the space 22 of the mold housing located below this 12 to evacuate, otherwise the atmospheric pressure on the mantle floor Pressure would prevent a decrease. It should be mentioned at this point that of the Plain bearings 23 and 24 for the jacket 10 this at least the furnace - @: side plain bearings 24 must include vacuum-tight. To avoid air ingress, however, it is more advantageous to also to design the sliding bearing 23 in a vacuum-tight manner on the jacket 10 and the intermediate space 25 also to be evacuated.

Wenn der Deckel 21 auf die Kokille 7 geschoben ist, wird der Mantel 10 durch Drehen des Handrades 18 wieder angehoben, so daß die Kokille 7 gegen die Dichtung 26 des Deckels 21 drückt und damit den Raum zwischen Schmelze und Deckel vakuumdicht abschließt. Alsdann wird der Raum 22 des Kokillengehäuses 12 wieder finit Luft angefüllt, wodurch der Druck des Mantels bzw. der Kokille auf deren Deckel verstärkt wird. Nunmehr kann das Vakuum im Ofengehäuse aufgehoben und, das Kokillengehäuse 12 mit der darin befindlichen Kokille 7 vom Ofengehäuse abgenommen und zum Erstarren der Schmelze an einen anderen Ort verbracht werden. Der Ofen selbst ist nach Anbringen eines Reserve-Kokillengehäuses mit einer zweiten Kokille sofort wieder einsatzbereit.When the cover 21 is pushed onto the mold 7, the jacket becomes 10 raised again by turning the handwheel 18 so that the mold 7 against the The seal 26 of the lid 21 presses and thus the space between the melt and the lid closes vacuum-tight. Then the space 22 of the mold housing 12 is again finitely filled with air, whereby the pressure of the shell or the mold on its cover is reinforced. The vacuum in the furnace housing can now be released and the mold housing 12 with the mold 7 located therein removed from the furnace housing and allowed to solidify the melt can be moved to another location. The stove itself is after installation a reserve mold housing with a second mold ready for use again immediately.

Soll nach dem Erstarren der Schmelze der Deckel 21 von der Kokille 7 gelöst werden, so ist der Rauin zwischen Gußstück und Deckel mit Luft anzufüllen und der Mantel 10 und damit die Kokille 7 durch Drehen des Handrades 18 abzusenken. Der Deckel 21 kann dann leicht zur Seite geschoben werden.Should the cover 21 of the mold after the melt has solidified 7 are loosened, the space between the casting and the cover must be filled with air and lower the jacket 10 and thus the mold 7 by turning the handwheel 18. The cover 21 can then easily be pushed to the side.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for the mold of an induction furnace which is poured under vacuum by tilting, in which a mold change can be carried out immediately after the casting, characterized in that a vacuum-tight closure at the inlet of the mold to maintain the vacuum until the poured material has cooled down is arranged.

2. Device according to claim 1, characterized in that the mold is flange-mounted in a vacuum-tight manner on the furnace housing Mold housing is slidably mounted.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that a cover for vacuum sealing in the mold housing Completion of the mold is performed.

4. Device according to claims 1 to 3, characterized characterized in that the mold housing has a spindle for lowering or raising the Has mold. Publications considered: German Patent Specifications No. 653 793, 736 603; British Patent No. 689,726; Austrian patent specification No. 129 062.