DE1143303B - Verfahren und Vorrichtung zum Schleudergiessen von Hohlkoerpern - Google Patents

Description

Gekühlte Schleudergießfonnen werden in der Regel auf Rädern mittels hydraulischer Zylinder in Richtung der Längsachse der Form auf einem fest angeordneten Untergestell verfahren, dessen Fahrbahn gegenüber der Horizontalen etwas geneigt ist. Die Metallschmelze wird der Form über eine Gießrinne zugeführt, die sich in die Form hinein erstreckt und dieselbe Neigung aufweist wie die Fahrbahn des Untergestelles. Zum Gießen wird die Form an das äußerste obere Ende des Untergestelles in eine Stellung verfahren, in der die Gießrinne etwa bis zu dem unteren Ende der Form reicht. Wenn nun die Metallschmelze mittels einer Gießpfanne in gleichmäßiger Menge in die Gießrinne an deren oberem Ende eingebracht wird, so fließt sie die Gießrinne hinab und füllt in kurzer Zeit das erweiterte Muffenende der Form aus. In diesem Augenblick wird der Formwagen zur Abwärtsbewegung auf dem Untergestell freigegeben. Der aus der Gießrinne an deren unterem Ende weiter ausfließende Metallstrom gelangt dann auf den übrigen Teil der Formfläche der Form, wobei das Metall infolge der Fliehkraftwirkung an der Formwand festgehalten wird und ein Rohr bildet.

Kurz vor dem Eingießen des Metalls wird eine Auskleidung aus einem trockenen, nicht gebundenen pulverförmigen Stoff, z. B. Siliziumeisen, auf die Innenfläche der Form aufgebracht. Es ist bekannt, einen derartigen feuerfesten Stoff zusammen mit einem Bindemittel auf die Formfläche aufzusprühen.

Einer der wesentlichen Vorteile der Anwendung von Dauerformen besteht darin, daß im Vergleich zu anderen Verfahren, z. B. dem Schleudern in mit Sand ausgekleideten Formen, eine verhältnismäßig große Arbeitsgeschwindigkeit erreicht werden kann. Indessen konnte bisher ein Maximum an Arbeitsgeschwindigkeit nicht erreicht werden, da es erforderlich war, die Form für jeden Guß zweimal hin- und herzubewegen. Denn einmal muß die Form beim Gießen relativ zur Gießrinne bewegt und dann wieder in die Gießstellung zurückbewegt werden, wobei das Gußstück aus der Form herausbewegt wird. Die zusätzliche Hin- und Herbewegung ist bei einigen Verfahren erforderlich, um die Form in eine zum Einsetzen eines Muffenkernes in das Muffenende geeignete Stellung zu bringen, und bei anderen Verfahren, um die innere Auskleidung auf die Formwand aufzubringen. Dies konnte bisher nur vermieden werden, wenn zusätzliche Mittel angewendet werden, die das Herausnehmen des Gußstückes aus der Form ermöglichen, ohne daß die Form hierzu in ihrer Längsrichtung bewegt werden muß. Hierzu wird aber Verfahren und Vorrichtung
zum Schleudergießen von Hohlkörpern

Anmelder:

United States Pipe and Foundry Company, Birmingham, Ala. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. W. Paap, Patentanwalt,
München 22, Mariannenplatz 4

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 13. Januar 1955 (Nr. 481 670)

außer der zusätzlichen Ausrüstung etwa 50% Raum in der Längsrichtung mehr benötigt.

Demgegenüber soll durch vorliegende Erfindung ein Schleudergießverfahren zur Herstellung von rohrförmigen Hohlkörpern in einer hin- und herbewegten Dauerform geschaffen werden, bei dem zur Herstellung eines Rohres im Gegensatz zu den bekannten Verfahren nur zwei Längsbewegungen der Form erforderlich sind. Die Erfindung geht zur Lösung dieser Aufgabe davon aus, daß Verfahren zum Herstellen von Hohlkörpern mittels einer im wesentliehen waagerecht angeordneten, mit einer Auskleidung versehenen und zwischen zwei Endstellungen verfahrbaren Schleudergießform bekannt sind, und besteht darin, daß die Gießform bei der Hinfahrt mittels einer ortsfesten Sprühlanze ausgekleidet, sodann am Ende der Hinfahrt das Gießgut in die nunmehr örtlich festgehaltene, aber sich drehende Form eingegossen und in der beiderseitig verschlossenen, sich drehenden Form erstarren gelassen wird, worauf die Drehbewegung der Form unterbrochen und das gegossene Rohr schließlich bei der Rückfahrt der Gießform mit Hilfe der gleichermaßen als Ausstoßvorrichtung ausgebildeten Sprühlanze aus der Gießform ausgedrückt wird.

Das Aufbringen von Auskleidungsstoffen auf die Innenwand von Schleudergießformen mittels einer Düse ist zwar an sich bekannt. Diese Düse stellt aber keine Sprühlanze im Sinne der vorliegenden Erfin-

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dung dar, der gegenüber die Gießform bewegt wird und die zugleich als Ausstoßvorrichtung für das Gußstück dient. Es ist femer zum Aufblasen eines pulverförmigen Stoffes auf die Innenwand der Gießform bekannt, eine sich in der Betriebsstellung über den ganzen zylindrischen Teil der Gießform erstreckende Gasdüse anzuwenden. Auch hierbei wird jedoch die Form zum Aufbringen des Pulvers nicht bewegt, vielmehr wird die Auskleidung bei Anwendung der bekannten Düse gleichzeitig über die ganze Länge der umfassenden Gießform auf deren Innenwand aufgebracht.

Schließlich ist es auch nicht neu, in Verbindung mit dem eingangs erwähnten bekannten Gießverfahren die beim Schleudergießen hergestelltn Gußstücke während des Zurückfahrens der Gießform von ihrer Gießstellung mittels der Gießrinne auszustoßen. Diese Gießrinne ist aber mit einer Sprühlanze, die wie bei dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung zugleich zum Aufbringn einer inneren Auskleidung der Gießform und zum Ausstoßen des Gußstückes dient, nicht vergleichbar. Demgegenüber wird durch die erfindungsgemäße Anwendung einer Sprüh- und Ausstoßlanze in Verbindung mit den übrigen Merkmalen der Erfindung ein wesentlicher Fortschritt erreicht, der darin besteht, daß gegenüber allen bekannten Verfahren zum Schleudergießen von rohrförmigen Hohlkörpern, bei denen jeweils vor jedem neuen Guß eine innere Auskleidung neu auf die Formwand aufgebracht wird, die Hälfte der bisher erforderlich gewesenen Bewegungsvorgänge der Form in Längsrichtung eingespart wird. Außerdem bietet das Verfahren nach der Erfindung für die Herstellung von Muffenrohren den Vorteil, daß das geschmolzene Metall am Muffenende eingegossen werden kann, was bei der Herstellung von Gußrohren in Dauerformen neu ist. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens nach der Erfindung besteht darin, daß das Eingießen des Gießgutes längs der Form, das bisher zur Verteilung des Metalls in der Form notwendig war, vermieden ist.

Bei einer bevorzugten Anwendung der Erfindung kann die Auskleidung der Forminnenwand bei sich drehender Form aufgebracht werden. Ferner kann beim Herstellen von Muffenrohren, bei dem das Gießgut, wie bereits erwähnt, an der Muffenseite der Gießform zugesetzt wird, die Muffenform durch einen Muffenkern abgeschlossen und das Gießgut durch eine zentrale öffnung des Muffenkernes eingegossen werden.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine zur Durchführung der Erfindung dienende Vorrichtung in Seitenansicht mit der Schleudergießform in der einen Endstellung,

Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig. 1 mit auf der Hinfahrt zur Füllstellung befindlicher Schleudergießform,

Fig. 3 die Vorrichtung mit der Schleudergießform in der Füllstellung,

Fig. 4 die Vorrichtung beim Einfüllen des Gießgutes in die Schleudergießform,

Fig. 5 die Vorrichtung mit auf der Rückfahrt befindlicher Gießform und

Fig. 6 den vorderen Teil der Sprühlanze in vergrößerter Darstellung.

Die in den Fig. 1 bis 5 dargestellte Vorrichtung weist ein mittels der Räder 13 auf den Schienen 11 zwischen zwei Endstellungen verfahrbares Untergestell 12 für die zylindrische Schleudergießform 15 auf. die in nicht dargestellter Weise um ihre Längsachse drehbar auf dem Untergestell 12 gelagert ist. Die Antriebskraft für die Drehbewegung der Gießform 15 wird von einem an dem Untergestell 12 angeordneten Elektromotor 18 geliefert. Die Gießform 15 kann in bekannter Weise durch Besprühen mit einer Kühlflüssigkeit oder durch einen Wassermantel gekühlt werden.

Das Gießgut wird der sich drehenden Gießform 15 aus einer Gießpfanne 42 über die Gießschnauze 44 zugeführt, die am Ausgießende 45 mit einem in das Muffenende der Gießform einführbaren Muffenkern 43 versehen ist, durch dessen zentrale öffnung das Gießgut eingefüllt wird.

An dem der Gießschnauze 44 gegenüberliegenden Ende der Schienen 11 ist ein festes Stützlager 51 für das eine Ende einer ortsfest angebrachten rohrartigen Baueinheit 52 angeordnet, die außer zum Aufbringen einer inneren Auskleidung für die Gießform 15 zugleich zum Ausstoßen des fertigen Gußstückes aus der Form dient. Zu diesem Zweck weist die Baueinheit 52 einen rohrförmigen Ausstoßdorn 55 auf, der an dem Stützlager 51 starr befestigt ist. Der Ausstoßdorn 55, der als Träger für die Sprühlanze 60 dient, hat eine solche Länge, daß sein freies Ende 56 bis zu dem glockenförmig erweiterten Muffenende der Gießform reicht und sich etwas in diese hinein erstreckt, wenn das Fahrgestell 12 bis zum Anschlag an das Stützlager 51 zurückgezogen wird. Am freien Ende 56 ist der Dorn 55 mit einem Ausstoßring 57 versehen, der mit dem Einsteckende des in der Gießform 15 geformten Rohres in Berührung kommt, wenn die Gießform 15 aus ihrer einen, die Gießstellung darstellenden Endstellung auf die Baueinheit 52 zu bewegt wird.

Wie Fig. 6 zeigt, ist in dem Ausstoßdorn 55 eine Sprühlanze 60 angeordnet, die an einem Kolben 61 befestigt ist und mittels dieses Kolbens durch ein Druckmittel im Innern des Ausstoßdorns 55 gleichachsig zu diesem vor- und zurückschiebbar ist. Auf das freie Ende der Sprühlanze 60 ist eine Verschlußkappe 66 aufgeschraubt, vor der Sprühdüsen 67 zum Versprühen eines die feuerfeste innere Auskleidung der Gießform bildenden Materials angebracht sind. Beim Betrieb sind die Sprühdüsen 67, wenn sich die Gießform 15 nach dem Gießen eines Rohres 72 auf der Rückfahrt von der Gießstellung befindet und die Baueinheit 52, wie in Fig. 5 dargestellt ist, zum Ausstoßen eines gegossenen Rohres 72 aus der Form dient, entsprechend Fig. 6 in den Ausstoßdorn 55 zurückgeschoben. Befindet sich dagegen die Gießform 15 in der in Fig. 1 dargestellten anderen Endstellung und auf der in Fig. 2 gezeigten Hinfahrt zur Gießstelle, so wird die Sprühlanze 60, wie in Fig. 1 und 2 angedeutet ist, vorgeschoben, so daß das Auskleidungsmaterial für die Form 15 aus den Düsen 67 ausgepreßt werden kann.

Die einzelnen Arbeitsgänge beim Gießen eines Rohres nach der Erfindung sind aus den Fig. 1 bis 5 ersichtlich. Beim ersten Arbeitsgang, bei dem sich die Gießform in der in Fig. 1 dargestellten Endstellung befindet, wird die Schleudergießform 15 in Drehbewegung gesetzt. Die Sprühlanze 60 ist dabei in dem Ausstoßdorn 55 der Baueinheit 52 so weit vorgeschoben, daß die Sprühdüsen 67 aus dem Ende 56 des Domes 55 herausgetreten sind. Zugleich ist

die Gießpfanne 42 mit einer solchen Menge von flüssigem Metall gefüllt worden, wie zum Gießen eines Rohres erforderlich ist. Ferner ist der Muffenkern 43 in seine das Ausgießende 45 der Gießschnauze 44 umfassende Stellung gebracht. Beim zweiten Arbeitsgang wird die sich drehende Gießform 15 in Richtung des in Fig. 2 eingezeichneten Pfeiles vorwärts bewegt. Bei dieser Hinfahrt zur Gießstellung wird die Auskleidungsmasse aus den Sprühdüsen 67 ausgepreßt, bis die Form 15 die Gießstellung nach Fig. 3 erreicht hat. Die Sprühdüsen 67 haben dabei die gesamte Länge der Form durchmessen. Die Zuführung von Auskleidungsmasse wird daher abgestellt und die Sprühlanze 60 in den Ausstoßdorn 55 zurückgeschoben. Sodann wird die Drehbewegung der Form unterbrochen und der Muffenkem 43 abdichtend in dem Muffenende der Form 15 befestigt.

Nachdem die Gießform 15 am anderen Ende durch eine nicht dargestellte Vorrichtung verschlossen worden ist, wird beim vierten Arbeitsgang (Fig. 4) die Gießpfanne 42 gekippt, so daß das flüssige Metall über die Gießschnauze 44, deren Ausgießende 45 und durch den Muffenkem 43 hindurch in die Form 15 einfließt. In dieser wird es durch Zentrifugalkraft über die ganze Länge der Form in gleichmäßiger Stärke verteilt. Nachdem bei weiterer Drehung der Form das Metall genügend verfestigt ist, wird die Form stillgesetzt und das Einsteckende der Form wieder geöffnet.

Beim anschließenden letzten Arbeitsgang wird die Form 15 in Richtung des in Fig. 5 eingezeichneten Pfeiles zurückbewegt. Hierbei tritt der Ausstoßring 57 des Domes 55 in das Einsteckende der Form 15 ein und legt sich an das Einsteckende 71 des gegossenen Rohres 72 an. Bei weiterer Rückfahrt der Form 15, die fortgesetzt wird, bis die Form 15 wieder die Stellung nach Fig. 1 erreicht hat, wird das Rohr 72 vollständig aus der Form 15 herausbewegt und kann durch beliebige, nicht dargestellte Mittel erfaßt und weggenommen werden.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zum Herstellen von Hohlkörpern mittels einer im wesentlichen waagerecht angeordneten, mit einer Auskleidung versehenen und zwischen zwei Endstellungen verfahrbaren Schleudergießform, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießform bei der Hinfahrt mittels einer ortsfesten Sprühlanze ausgekleidet, sodann am Ende der Hinfahrt in die nunmehr örtlich festgehaltene, aber sich drehende Form das Gießgut eingegossen und in der beiderseitig verschlossenen, sich weiter drehenden Form erstarren gelassen wird, worauf die Drehbewegung der Form unterbrochen und das gegossene Rohr schließlich bei der Rückfahrt der Gießform mit Hilfe der gleichermaßen als Ausstoßvorrichtung ausgebildeten Sprühlanze aus der Gießform ausgedrückt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innere, feuerfeste Auskleidung bei sich drehender Form aufgebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 zum Herstellen von Muffenrohren, dadurch gekennzeichnet, daß das Gießgut an der Muffenseite der Gießform zugeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffenform durch einen Muffenkem abgeschlossen und das Gießgut durch dessen zentrale öffnung zugeführt wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der im wesentlichen in waagerechter Bahn verfahrbaren Schleudergießform (15) ein mit der Sprühlanze (60) zu einer Baueinheit (52) zusammengefaßter rohrförmiger Ausstoßdom (55) zugeordnet ist, in dem die Sprühlanze (60) so weit verschiebbar gelagert ist, daß ihr aus den Spriihdüsen (67) und einer Verschlußkappe (66) gebildeter Sprühkopf zum Aufbringen der Auskleidung in Innern der Schleudergießform (15) in eine gegenüber der sich verschiebenden Schleudergießform ortsfeste Lage aus der Baueinheit (52) bzw. dem Ausstoßdorn .(55) ausschiebbar ist und :ur Anwendung der Baueinheit (52) als Ausstoßcbrn in die Baueinheit (52) bzw. in den Ausstoßdorn (55) einziehbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruci 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausstofdorn an seinem der Schleudergießform (15) zugewendeten Ende mit einem verdickten Ausstoßung (57) versehen ist. dessen Außendurchmesser etwas kleiner als der Innendurchmesser der Schbudergießform ist.

7. Vorrichtung nach Ansprich 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur axialen Verschiebung der Sprühlanze (60) gejenüber der Baueinheit (52) bzw. gegenüber dem Ausstoßdorn (55) ein Druckmittelzylinder (<3) parallel zu dem Ausstoßdorn angeordnet und cer Ausstoßdom mit einem Kolben (61) versehen ist, mittels dessen die Sprühlanze (60) in dem rohrförmigen Ausstoßdom (55) geführt ist.

In Betracht gezogene D/uckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. S3 334. 378 558.
611320, 644 037. 679 580. 242307.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

O 309 S08/215 1.(1