DE1157351B

DE1157351B - Schleudergiessverfahren und -vorrichtung fuer Metalle oder andere schmelzbare Stoffe

Info

Publication number: DE1157351B
Application number: DEL24341A
Authority: DE
Inventors: Arno Lindner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1956-03-12
Filing date: 1956-03-12
Publication date: 1963-11-14

Description

Es ist bekannt, Metalle oder Stähle im Schleuderguß unter Anwendung eines Schmelztiegels zu gießen, der mit einer Gießform vereinigt um eine Rotationsachse drehbar angeordnet ist. Derartige Gießeinrichtungen werden insbesondere für Laboratoriumszwecke und zum Gießen von Fein- und Edelmetallen verwandt. Bei den bisher bekannten Gießeinrichtungen dieser Art war der Schmelztiegel mit der Gießform in horizontaler Lage auf einem Arm der Rotationsachse angeordnet, und der Gießvorgang ging in der Weise vor sich, daß die Charge des Tiegels zunächst durch elektrische Beheizung auf die erforderliche Temperatur gebracht und dann Tiegel und Gießform durch ein Federwerk um die Rotationsachse gedreht wurden, so daß die Charge des Tiegels unter der Wirkung der Zentrifugalkraft in die Gießform geschleudert wurde. Bei dieser bekannten Arbeitsweise war insbesondere nachteilig, daß man im gesamten den Gießvorgang selbst in seinem Ablauf und den dabei auftretenden Kräften nicht vollkommen in der Hand hatte.

Es ist zwar ferner schon ein Schleudergießverfahren bekannt, bei welchem die Charge des zu gießenden Metalls aus einem oben offenen, um eine Achse rotierenden Schmelzgefäß in eine mit dem Schmelzgefäß verbundene und während der Rotation zunächst höher als das Schmelzgefäß gehaltene Form geschleudert wird, wobei zur Einleitung des Gießvorgangs Schmelzgefäß und Form durch eine abwärts gerichtete gesteuerte Kippbewegung in eine schräge bzw. horizontale Lage gebracht werden, in welcher der Guß vollzogen wird. Hierbei rotiert jedoch das Schmelzgefäß um seine eigene Achse, und nur die Gießform wurde außerhalb dieser Achse und im Abstand von ihr in einer Kreisbahn bewegt. Bei dem bekannten Verfahren waren die anwendbaren Zentrifugalkräfte begrenzt, und es konnte eine zuverlässige Ausfüllung der Form sowie ein porenfreier Guß nicht mit ausreichender Zuverlässigkeit erreicht werden, weil die Schmelze mit der Hauptmasse hierbei in der neutralen Zone liegt und erst auf ihrem Weg aus dem Schmelzgefäß in die Gießform und nur langsam in Zentrifugalbewegung kommt, wobei auf diesem Weg auch schon leichte Erstarrungen des Schmelzgutes auftreten konnten.

Es ist fernerhin ein Schleudergießverfahren bekannt, bei welchem ein um eine Rotationsachse drehbarer und an einem Arm dieser Achse frei kippbar befestigter elektrisch beheizter Ofen benutzt wurde. In den Ofen wurde hierbei eine Gießform mit einem oberhalb der Form liegenden Schmelzgefäß gebracht, beheizt und nach Beendigung des Schmelzvorganges

Schleudergießverfahren und -vorrichtung
für Metalle oder andere schmelzbare Stoffe

Anmelder:

Arno Lindner,

München-Solln, Diefenbacherstr. 11

Arno Lindner, München-Solln,
ist als Erfinder genannt worden

in Rotation versetzt. Durch die Rotationsbewegung konnte zwar der Ofen mit dem Schmelzgefäß und der Gießform in eine schräge bzw. horizontale Lage zur Rotationsachse gelangen. Nachteilig war hierbei, daß Schmelzgut bereits vor Einleitung des Schleuderns aus dem oberhalb der Gießform gelegenen Schmelzgefäß in die Form gelangen konnte, der Eintritt des Schmelzgutes in die Form nicht unter Anwendung von in ihrer Höhe willkürlich wählbarer Zentrifugalkräfte durchgeführt werden konnte und fernerhin auch Größe der Charge und Größe und Gestaltung der auszugießenden Form beschränkt waren.

Auch der Umstand, daß Schmelze und Gießform hierbei immer die gleiche Temperatur besaßen, ist keinesfalls vorteilhaft und erwünscht.

Schließlich konnte bei keinem der bekannten Verfahren eine rationelle Herstellung in Mehrfachform erzielt werden.

Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, die Nachteile der bekannten Verfahren zu beseitigen und ein Verfahren zum Gießen von Metallen od. dgl. im Schleuderguß zu schaffen, welches auch bei sehr kompliziert ausgebildeten und feinverästelten Formen, wie sie beispielsweise in der Juwelier- und Dentalindustrie auftreten, eine einwandfreie Ausfüllung der Form und einen porenfreien Guß erzielen läßt. Die Erfindung betrifft ein Schleudergießverfahren für Me-

talle oder andere schmelzbare Stoffe, bei dem die Charge durch Zentrifugalkraft aus einem um eine senkrechte Achse rotierenden beheizten Schmelzgefäß in eine mit dem Schmelzgefäß umlaufende Form geschleudert wird, wobei die Gießform zunächst gegen Kippen gesichert, oberhalb des Schmelzgefäßes in einer Lage gehalten wird, in der kein Schmelzgut vom Schmelzgefäß in die Gießform gelangen kann, und

309 748/274

3 4

dann Schmelzgefäß und Gießform in die schräge bzw. Kontaktkopf 9 angeordnet ist, welches einen kerahorizontale Lage gekippt werden und in dieser Lage mischen Schmelztiegel 10 umgibt. Die Kontaktköpfe 8 die Schmelze in die Gießform geschleudert wird, und und 9 bestehen aus Rotguß und nehmen den unteren besteht im wesentlichen darin, daß das nur oben Kohlekontakt 11 und den oberen Kohlekontakt 12 in offene Schmelzgefäß unterhalb der mit der Eingieß- 5 sich auf. Die Kontaktköpfe 8 und 9 sind auf gemeinöffnung nach unten weisenden Gießform zunächst in samen Ständern 13 verstellbar angeordnet und durch aufrechter Stellung in einer außerhalb der Rotations- Federn 14 elastisch abgestützt, welche unter anderem achse liegenden Bahn und nach Freigabe des Kippens verhindern, daß das Kohleheizrohr 7 beim Ausdas Schmelzgefäß aus der aufrechten Stellung auf die spannen des Kontaktkopfes 8 zu hoch beansprucht Rotationsachse zu und die Form von der Rotations- ίο wird. Oberhalb des Kontaktkopfes 8 ist der Gießachse weg bewegt wird. formkasten 15 angeordnet, dessen Formaushöhlung

Bei der der Erfindung zugrunde liegenden Arbeits- mit dem Inneren des Schmelztiegels 10 in Verbindung

weise wird also die Charge zunächst in aufrechter steht und der durch ein Querhaupt 16 auf dem Stän-

Stellung des Schmelzgefäßes zum Schmelzen gebracht, der 13 gesichert ist. Die Kippachse 5 ist mit einem

wobei sie im Gegensatz zu den meisten bekannten 15 nach unten gehenden Haken 17 versehen, in welchem

Arbeitsweisen einer einwandfreien Beobachtung zu- ein Auslöser 18 eingreift, der im wesentlichen aus

gänglich ist. Sodann wird die Gießform oberhalb des einem gegen die Feder 19 verschiebbaren Stößel be-

Schmelzgefäßes befestigt und hierauf Schmelzgefäß steht und an seinem oberen Ende in den Haken 17

und Gießform in aufrechter Stellung um die Rota- derart eingreift, daß die Kippachse 5 in einer der

tionsachse bewegt, wobei die Gießform zunächst 20 aufrechten Stellung des Schmelzofens 6 entsprechen-

gegen Kippen gesichert ist, so daß Schmelzgefäß und den Lage festhält. Unterhalb der Scheibe 2 ist eine

Gießform ihre Lage bei der Rotation nicht ändern Auflegeschiene 20 einerends befestigt, welche durch

können und erst dann einer Kipp- oder Schwenk- einen abgefederten Stößel 21 über einen Hebel 22

bewegung bis zu einer Horizontallage ausgesetzt wer- derart angehoben werden kann, daß sie beim Drehen

den, wenn die auftretenden Zentrifugalkräfte den für 25 der Scheibe 2 in die Bewegungsbahn des unteren

den einwandfreien Ablauf des Gießvorganges not- Endes des Auslösers 18 hereinragt und diesen zum

wendigen Betrag erreicht hatten. Die Anzahl der Um- Ausrücken bringt.

drehungen, in welcher Schmelzgefäß und Gießform Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, ist die Kippnoch in aufrechter Lage bewegt werden, richtet sich achse 5 beispielsweise an einer Außenseite verlängert dabei nach der Art der Schmelze und der auszu- 30 und mit einem Hebelgelenk 23 versehen, an welchem füllenden Gießform. Je komplizierter die Gießform die Kolbenstange 24 eines hydraulischen Bremsist und je schwerflüssiger die zu vergießende Schmelze, zylinders 25 angreift, dessen Widerstand durch die desto größer muß auch die Anzahl dieser Um- Betätigung einer Drosselschraube 26 regelbar ist, drehungen gewählt werden. durch deren mehr oder minder tiefes Einschrauben

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nach einem 35 der Durchgangsquerschnitt des von der einen zur

weiteren Vorschlag der Erfindung vorteilhaft in der anderen Kolbenseite des Zylinders 25 führenden

Weise durchgeführt, daß die Kippbewegung von Kanals 27 verändert werden kann. Mit 28 ist ein

Schmelzgefäß und Gießform abgebremst wird, um die Gegengewicht bezeichnet, welches auf der Scheibe 2

bei dem Kippen auftretenden Kräfte zu regeln und zu radial verschiebbar angeordnet ist.

beherrschen. 40 Die Arbeitsweise kann mit der dargestellten

Eine Schleudergießvorrichtung für die Durchfüh- Einrichtung vorzugsweise wie folgt durchgeführt

rung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist in werden:

erster Linie ein auf einem um eine senkrechte Achse In aufrechter Stellung des Schmelzofens 6 wird der

rotierbaren Ständer gelagertes Schmelzgefäß auf, Schmelztiegel 10 mit der Charge in den Schmelzofen 6

welcher Haltevorrichtungen zur Abstützung einer aus- 45 eingeführt und die Kontaktköpfe 8 und 9 durch An-

wechselbaren Form aufweist und auf einer drehbaren legen von Stromklemmen in den Sekundärstromkreis

Scheibe angeordnet ist. Die Kippvorrichtung ist des im Gehäuse 3 angeordneten Transformators ge-

fernerhin mit einer regelbaren Bremseinrichtung ver- schaltet, so daß das Kohleheizrohr 7 die Charge im

sehen, welche vorzugsweise hydraulisch ausgebildet ist. Schmelztiegel 10 auf die erforderliche Gießtempera-

Die Erfindung ist in der Zeichnung an einem Aus- 50 tür bringt. Hierbei kann die Schmelze durch die

führungsbeispiel erläutert. Es zeigt obere Öffnung des Schmelztiegels 10 beobachtet wer-

Fig. 1 eine Vorrichtung nach der Erfindung in den. Ist der erforderliche Zustand der Schmelze erDraufsicht, reicht, so wird der Gießformkasten 15 aufgesetzt und

Fig. 2 in Seitenansicht und in gekippter Lage der durch das Querhaupt 16 gesichert und die Scheibe 2

Gießeinrichtung und 55 nach Abnahme der Kontaktklemmen in Umdrehung

Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie II-II der versetzt. Hat sie eine ausreichende Umfangsgeschwin-

Fig. 1 in vergrößertem Maßstab. digkeit erreicht, so wird durch Betätigung des Hebels

Eine um eine Drehachse 1 drehbare Scheibe 2 ist 22 und des Stößels 21 die Auflaufschiene 20 so weit

oberhalb eines Gehäuses 3 angeordnet, in welchem angehoben, daß sie in die Bewegungsbahn des unteren

ein Transformator für die Stromversorgung des 60 Endes des Auslösers 18 hereinragt und den Auslöser

Schmelzofens und ein Getriebe für den Antrieb der 18 so weit anhebt, daß der Haken 17 freigegeben

Drehscheibe 2 angeordnet sind. Auf der Dreh- wird und der Schmelztiegel 6 mit der Gießform 15

scheibe 2 sind in der Nähe des Außenrandes zwei bis in eine horizontale Lage kippen kann. Unter der

Ständer 4 befestigt, in denen die Kippachse 5 des Wirkung der Zentrifugalkraft schießt nunmehr die

Schmelzofens 6 gelagert ist. Der Schmelzofen 6 kann 65 Schmelze im Schmelztiegel 10 in die Formhöhlung

im einzelnen aus einer äußeren, isolierenden Hülle des Gießformkastens 15 und füllt diese in der ge-

bestehen, in deren Innenraum ein Kohleheizrohr 7 wünschten Weise aus. Der Auslauf und die Geschwin-

zwischendem oberen Kontaktkopf 8 und dem unteren digkeit der Kippbewegung werden dabei durch den

Bremszylinder 25 abgebremst, und zwar in ein durch die Einstellung der Schraube 26 genau regulierbares Maß. Nach vollendetem Guß wird die Scheibe 2 angehalten, der Schmelztiegel 6 mit der Gießform 15 hochgekippt, und beide Teile werden voneinander getrennt.

An Stelle des Kohleheizrohres 7 kann ein Kohleoder Graphittiegel 7 Verwendung finden. Ferner kann die Auslösung der Kippbewegung des Schmelztiegels 6 nicht allein auf mechanischem Wege, sondern noch auf beliebig andere Art, beispielsweise auf elektromagnetischem Wege, durchgeführt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Schleudergießverfahren für Metalle oder andere schmelzbare Stoffe, bei dem die Charge durch Zentrifugalkraft aus einem um eine senkrechte Achse rotierenden beheizten Schmelzgefäß in eine mit dem Schmelzgefäß umlaufende Form geschleudert wird, wobei die Gießform zunächst gegen Kippen gesichert, oberhalb des Schmelzgefäßes in einer Lage gehalten wird, in der kein Schmelzgut vom Schmelzgefäß in die Gießform gelangen kann, und dann Schmelzgefäß und Gießform in die schräge bzw. horizontale Lage gekippt werden und in dieser Lage die Schmelze in die Gießform geschleudert wird, dadurch gekenn zeichnet, daß das nur oben offene Schmelzgefäß unterhalb der mit der Eingießöffnung nach unten weisenden Gießform zunächst in aufrechter Stellung in einer außerhalb der Rotationsachse liegenden Bahn und nach Freigabe des Kippens das Schmelzgefäß aus der aufrechten Stellung auf die Rotationsachse zu und die Form von der Rotationsachse weg bewegt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmelzgefäß und Gießform während der Kippbewegung abgebremst werden.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmelzgefäß in einem um eine senkrechte Achse rotierbaren Ständer (4) gelagert ist, welcher Haltevorrichtungen zur Aufnahme einer auswechselbaren Form aufweist und auf einer drehbaren Scheibe (2) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippvorrichtung mit einer regelbaren Bremseinrichtung (24 bis 27) ausgerüstet ist.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsvorrichtung hydraulisch ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmelzgefäß (6) ein zwischen federnd abgestuften und verstellbaren Kontakten (11,12) als Widerstand eingeschaltetes Kohleheizrohr (7) oder Graphittiegel aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 588 904, 498 446, 430,228 918;
britische Patentschrift Nr. 519 554;
USA.-Patentschriften Nr. 2 245 065, 2 451103,

508, 2287 509, 2209 381.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen