DE1209253B - Niederdruckgiessvorrichtung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

B22d

Deutsche KL: 31c-12/01

Nummer: 1209 253

Aktenzeichen: S 57226 VI a/31 c

Anmeldetag: 6. März 1958

Auslegetag: 20. Januar 1966

Die Erfindung bezieht sich auf das Gießen von Metallen zur Herstellung von Gußblöcken, Barren und Rohlingen verschiedener Form sowie zur Herstellung von Halb- und Fertigfabrikaten. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf verbesserte Vorrichtungen für den steigenden Guß von Metallen in Formen, um den Fluß von geschmolzenem Metall aus einem Behälter in die Formen zu bewirken.

Es wurden bereits zahlreiche Versuche zur Erzielung wirtschaftlich durchführbarer Verfahren und Vorrichtungen der oben beschriebenen Art unternommen, doch waren diese Versuche von vielen Schwierigkeiten begleitet, die einen wirtschaftlichen Erfolg verhinderten oder wesentlich beeinträchtigten. Einige dieser Versuche führten beim Gießen von Metallen und Legierungen mit niedrigem Schmelzpunkt, bei denen ein vorzeitiges Erstarren ohne weiteres vermieden werden kann, oder auch beim Gießen verhältnismäßig kleiner Gegenstände aus einem verhältnismäßig geringen Vorrat an geschmolzenem Metall zu einem gewissen Erfolg. Die Schwierigkeiten, die den Erfolg der bekannten Verfahren und der Vorrichtungen der beschriebenen Art beeinträchtigen, sind größtenteils seit langem bekannt, jedoch konnten bisher keine wirtschaftliche durchführbaren Lösungen gefunden werden. Der Grund und die Art vieler dieser Schwierigkeiten ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung der Erfindung, durch die diese Schwierigkeiten behoben werden sollen.

Die erfindungsgemäße Niederdruckgießvorrichtnng kann bei der Metallgießerei-Industrie, insbesondere beim Gießen von Eisen, Stahl und anderen Metallen und Legierungen mit verhältnismäßig hohem Schmelzpunkt in große und kleine unfertige, halbfertige und fertige Gegenstände in wirtschaftlicher Weise angewendet werden. Durch die Vorrichtung wird ein höherer Prozenlsatz an nahezu fehlerfreien Gußstücken erhalten, wodurch ein erheblicher Teil des bisher in der Industrie anfallenden Ausschusses und der kostspieligen Nacharbeit vermieden wird.

Auch bringt die erfindimgsgemäßc Vorrichtung zum Gießen von Barren, Platten, rohrförmigen Rohlingen, Formstücken u. dgl. verschiedene weitere Vorteile gegenüber den bekannten Verfahren zur Stahlherstellung und in der Stahl verarbeitenden Industrie mit sich: z. B. werden die großen Verluste, die sich beim Aufteilen der Gußblöcke in Teile mit kleinerem Querschnitt ergeben, vermindert oder beseitigt; ferner wird das kostspielige Abscheren von Stahlblöcken, Platten, Knüppeln u. dgl. vermindert so oder es entfällt ganz; weiterhin wird vermieden, daß Grob-, Platten-, Knüppel- und andere Walzwerke Niederdruckgießvorrichtung

Anmelder:

Edmund Quincy Sylvester,

Lake Forest, JIl. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. W. Schalk, Dipl.-Ing. P. Wirth,

Dipl.-Ing. G. E. M. Dannenberg

und Dr. V. Schmied-Kowarzik, Patentanwälte,

Frankfurt/M., Große Eschenheimer Str. 39

Als Erfinder benannt:
Edmund Quincy Sylvester,
Lake Forest, JIl. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

Südafrikanische Union vom 8. März 1957 (713),
vom 27. Mai 1957 (1691)

benötigt werden, um die Stahlblöcke in roh gewalzte Stahlteile, die anschließend durch Walzen, Schmieden und Ziehen zu fertigen Produkten verarbeitet werden, umzuwandeln.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird mit Hilfe einer geregelten Druckdifferenz das Festsetzen und Erstarren von Metall in der Gießtülle oder -leitung vor Beendigung des Gießvorganges vermieden; ferner soll ein völliges Verbrauchen des Metalls in einer Gießpfanne oder einem anderen Behälter nach Beendigung des Gießvorganges ermöglicht werden; weiter soll die Handhabung des geschmolzenen Metalls zwischen dem Schmelzofen und den zu füllenden Formen erleichtert und die Kosten hierfür vermindert werden; außerdem soll ein wirksames und wirtschaftliches Gießen von Stahl in Stahlwerken ermöglicht werden, um hierdurch direkt halbfertige oder sogar fertige Produkte herzustellen, wodurch bisher übliche Zwischenbearbeitungsvorgänge vermieden werden. Ferner soll die Menge der unvermeidlichen Abfälle verringert werden, die bei der wirtschaftlichen Verarbeitung von geschmolzenem Eisen und Stahl zu halbfertigen oder fertigen Gegenständen wiedergewonnen werden müssen, und es sollen die verschiedenen kostspieligen Verfahren zur Herstellung und Wiedergewinnung der Abfälle, die bisher ein wesentlicher Teil der bekannten Verfahren

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waren, ebenfalls vermieden werden. Weiterhin soll die Verwendung von Dauerformen beim Gießen einer größeren Anzahl unterschiedlicher Gegenstände und damit eine Einsparung an Formen ermöglicht werden, wobei gleichzeitig nahezu fehlerfreie Gußstücke mit verbessertem und ausgezeichnetem Oberfiächenaussehen erhalten werden. Außerdem soll bewirkt werden, daß bei Investition eines bestimmten Kapitals eine größere Menge an Gußstücken erhalten werden kann, und schließlich sollen erfindungsgemäß zahlreiche technische Schwierigkeiten, die bisher eine weit verbreitete Anwendung von Druck- und/ oder Vakuumverfahren für den steigenden Guß in der Eisen- und Stahlindustrie verhindert haben, beseitigt oder vermindert werden.

Erfindungsgemäß sollen insbesondere Verbesserungen gegenüber den Verfahren und Vorrichtungen der USA.-Patentschriften 2792 606 und 2794 224 erzielt werden. Gemäß diesen bekannten Verfahren wird geschmolzenes Metall durch Gasdruck aus einer Gießpfanne durch eine Gießtülle oder -leitung aus hitzebeständigem Material, die sich nach oben durch einen abgedichteten Deckel der Gießpfanne und nach unten durch das geschmolzene Metallbad in der Gießpfanne bis zu einem Punkt dicht über ihrem Boden erstreckt, gepreßt. Das Einsetzen der Gießtülle aus hitzebeständigem Material in das geschmolzene Metall in der Gießpfanne beim Aufsetzen des Deckels auf die Gießpfanne hat nun zahlreiche arbeitsmäßige und mechanische Schwierigkeiten verursacht. Ferner war es nicht möglich, die Gießpfanne mit Hilfe des Gasdruckes durch die Tülle zu entleeren, da das offene untere Ende der Tülle einen Abstand vom Boden der Gießpfanne haben mußte, wodurch sich weitere Schwierigkeiten ergaben. Wenn auch der Grundgedanke der Erfindungen dieser älteren Patente gegenwärtig erfolgreich zur Herstellung von gegossenen Stahlrädern für Eisenbahnwagen, wofür er zunächst auch entwickelt wurde, angewendet wird, hat er sich jedoch für die allgemeine Anwendung beim Gießen von Metallen mit hohem Schmelzpunkt, z. B. Eisen und Stahl, noch nicht als zweckmäßig erwiesen. Somit liegt ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung in der Beseitigung der Schwierigkeiten und Probleme, die das Verfahren dieser USA.-Patent-Schriften mit sich bringt.

Aus den deutschen Patentschriften 551618 und 571 806 ist es bereits bekannt, Gießgefäße mit innerhalb befindlichen Steigleitungen zu versehen, durch die das geschmolzene Metall in eine Form aufsteigen kann, die oben an der Steigleitung angeordnet ist. Es wurde auch bereits vorgeschlagen, das geschmolzene Metall aus dem Gießgefäß in eine Form zu überführen, die tiefer angeordnet ist als das obere Ende des Gießgefäßes, wenn im Spritzgußverfahren gearbeitet werden sollte. Bisher hat man jedoch noch niemals Steigleitungen verwendet, die auswechselbar an dem Gießgefäß befestigt waren, so daß es möglich wird, das Gießgefäß öfters zu verwenden und nur aus den Gießleitungen das dort verfestigte Material zu entfernen. In der Gießpfanne selbst verfestigt sich das Metall nur sehr selten, da die Oberflächenstrahlung der in der Gießpfanne enthaltenen großen Metallmenge relativ gering ist gegenüber dem Wärmeverlust, der in einer außen angebrachten Gießleitung eintritt.

Das wesentliche Merkmal der Erfindung, mit dessen HiUe verschiedene der genannten Verbesserungen erzielt werden, besteht darin, daß geschmolzenes Metall aus dem Boden einer Gießpfanne oder eines anderen Behälters in mindestens eine abnehmbare, nach oben stehende Gießtülle oder Leitung, die billig ausgeführt sein kann, abgezogen wird, wobei Druckunterschiede benutzt werden, um den Fluß des geschmolzenen Metalls nach oben durch diese Tülle oder Leitung in den Boden einer abnehmbaren Form oder die Böden mehrerer abnehmbarer Formen zu regeln. Auf diese Weise kann der oder den Formen sauberes Metall zugeführt werden, bis der Behälter praktisch kein geschmolzenes Metall mehr enthält und praktisch der ganze, nicht verwendete Rest des Metalls in der abnehmbaren, billigen Tülle oder Leitung enthalten ist, die dann in wirtschaftlicher Weise zum Wiedergewinnen des kleinen Restes von erstarrtem Metall ausgekratzt werden kann.

Gegenstand der Erfindung ist eine Niederdruckgießvorrichtung mit einer außerhalb des Gießgefäßes angeordneten Steigleitung für das geschmolzene flüssige Metall, gekennzeichnet durch eine an der Bodenausgießöffnung des Gießgefäßes auswechselbar angeschlossene Steigleitung für das Gießmetall, die am Gießende ein Mundstück zum Aufsetzen der im steigenden Guß zu füllenden Gießform aufweist, und durch Absperrvorrichtungen an der Bodenöffnung des Gießgefäßes bzw. am Einlauf der Steigleitung und/oder am Auslauf der Steigleitung oder am Boden der zu füllenden Gießform.

Weitere Einzelheiten der erfindungsgemäßen Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung verschiedener Ausführungsformen zusammen mit den Zeichnungen, und zwar zeigt

Fig. 1 eine etwas schematische, auseinandergezogene, vertikale Schnittansicht einer einfachen Ausführungsform der Gießpfanne, Gießtülle und Form zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

F i g. 3 einen vertikalen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der Gießpfanne, Gießtülle und Form, die erfindungsgemäß miteinander verbunden sind,

F i g. 4 eine vertikale Teilansicht der Gießpfanne nach F i g. 3 in vergrößertem Maßstab, bei der Mittel vorgesehen sind, um ein Verschlußstück an seiner Stelle zu halten, wenn geschmolzenes Metall in die Gießpfanne eingegossen wird,

F i g. 5 einen Vertikalschnitt durch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäß zusammenarbeitenden Gießpfanne und Gießtülle,

F i g. 6 einen Vertikalschnitt durch eine im wesentlichen gleiche Anordnung, bei der eine Gießpfanne mit mehreren Gießtüllen, die um die Pfanne herum angeordnet sind, in Verbindung steht, wobei die Gießpfanne und die Tüllen auf einem Wagen angebracht sind, damit sie von einer vorher angeordneten Gruppe von Formen zu einer anderen Gruppe bewegt werden können, um diese zu füllen, bis der Vorrat an geschmolzenem Metall in der Gießpfanne verbraucht ist,

F i g. 7 eine horizontale Schnittansicht eines Teiles der Tüllenanordnung längs der Linie 7-7 der F i g. 6,

F i g. 8 eine Teilschnittansicht ähnlich der F i g. 6 in vergrößertem Maßstab, der eine Gießpfanne und Gießtülle darstellt, wobei die Gießpfanne langsam

abgesenkt und mit der Gießtülle in Verbindung gebracht wird; das Verschlußstück im Bodenstück der Gießpfanne ist kurz vor dem letzten Abschnitt der Absenkbewegung der Gießpfanne auf die Tüllenanordnung gezeigt, bei dem es selbsttätig entfernt wird,

F i g. 9 einen vertikalen Teilschnitt durch eine Gießtülle und Form längs der Linie 9-9 der Fig. 10, der das obere, das Metall zuführende Ende einer Gießtülle zeigt, nachdem die Tülle mit mehreren abnehmbaren zu füllenden Formen verbunden worden ist; die Verbindung wird dabei über einen verschließbaren Eingußtrichter hergestellt, der von der Tülle und den zu füllenden Formen abgenommen und dabei geschlossen wird,

F i g. 10 eine Draufsicht auf Eingußtrichteranordnung gemäß F i g. 9 mit den verschiedenen angeschlossenen Formen,

Fig. 11 einen Vertikalschnitt durch eine besondere Form, die einen Kern zum Gießen rohrförmiger Teile enthält, wobei diese Form mit dem Kern zusammen mit einer Anzahl gleicher Formen mit Kernen in Verbindung mit dem Eingußtrichter gemäß Fig. 9 und 10 verwendet werden kann; ein Teil dieses Eingußtrichters ist hier als Vertikalschnitt längs der Linie 11-11 der Fig. 10 gezeigt,

Fig. 12 einen Vertikalschnitt durch eine gegenüber der Form gemäß Fig. 11 abgeänderten Form in vergrößertem Maßstab; in dieser ist der zum Teil im Vertikalschnitt gezeigte Kern abgewandelt; es wird hierbei wieder ein Teil des zugehörigen Eingußtrichters in seiner Arbeitsverbindung mit Form und Kern gezeigt,

Fig. 13 einen Vertikalschnitt durch eine weitere Ausführungsform, bei der eine Gießpfanne mit einer beliebigen Anzahl Gießtüllen verbunden ist und bei der abgewandelte Mittel vorgesehen sind, um die Gießpfanne mit der oder den Tüllen zu verbinden und um während des Gusses einen geregelten Druck auf das geschmolzene Metall in der Gießpfanne aufrechtzuerhalten.

In F i g. 1 ist eine hitzebeständig ausgekleidete, stahlumschlossene Gießpfanne 1 und davon getrennt eine hitzebeständig ausgekleidete, stahlumschlossene Gießtülle 2 gezeigt, die im Gebrauch miteinander verbunden sind. Die Gießpfanne 1 besitzt am Boden eine Gießöffnung 3 und außerdem einen hitzebeständig verkleideten Deckel 4, der abnehmbar auf einer ringförmigen Abdichtung 5 sitzt und mit mehreren Klammern 6 (von denen eine gezeigt ist), die am Umfang der Gießpfanne verteilt angebracht sind, festgeklammert ist. Der Deckel 4 ist mit einem Einlaßstutzen 7 für Druckgas versehen, mit dem ein (nicht gezeigter) Behälter für unter Druck stehendes Gas oder inertes Gas über ein Dreiwegventil 8 verbunden ist, durch das Druckgas in die Gießpfanne geleitet wird. An das Ventil 8 kann ferner eine Abzugsleitung 9 für das Gas angeschlossen sein, so daß der Gasdruck durch Betätigung des Ventils schnell vermindert werden kann. Der Behälter für das Druckgas besitzt zweckmäßigerweise einen geeigneten Druckregler mit entsprechenden Steuerungen [ebenfalls nicht gezeigt), um in der Gießpfanne einen jenau geregelten, sich steigernden Gasdruck aufrechtzuerhalten.

Die Gießöffnung 3 am Boden der Gießpfanne 1 weist einen Ansatz 10 auf, der so geformt ist, daß er Tiit einer Lippe 11 am unteren Ende der Gießtülle 2 unter Abdichtung zusammenpaßt und schnell aus dieser Lippe entfernt werden kann. Hierbei können geeignete Halter oder Klammern (nicht gezeigt) verwendet werden, um die Gießtülle 2 abnehmbar an der Gießpfanne 1 anzuklammern, wobei der Ansatz 10 und die Lippe 11 so ineinanderpassen, daß Leckverluste des geschmolzenen Metalls durch die Verbindung verhindert werden. Wenn das Metall in diese Verbindung eintritt und dabei erstarrt, trägt dies

ίο ebenfalls zur Abdichtung der Verbindung gegen etwa auftretende Leckverluste bei.

Das untere Ende der Gießtülle 2 kann mit einem beliebig geformten Ventil 12 aus hitzebeständigem Material versehen sein, um die Gießtülle vorübergehend für den Durchfluß von geschmolzenem Metall zu sperren. Gemäß der Zeichnung kann das Ventil aus einer verschiebbaren Platte 13 aus Graphit od. dgl. bestehen, die mit Hilfe einer mit ihr verbundenen Stange 14 angehoben werden kann, bis die Bohrung der Gießtülle nicht mehr versperrt ist.

Die Gießtülle 2 erstreckt sich nach oben zu einem oben offenen Ende, das eine abnehmbare Gießformanordnimg aufnehmen kann, die aus einer Gießform

15 und einem abschließbaren Eingußtrichter 16 aus hitzebeständigem Material besteht. Dieser Eingußtrichter 16 kann — wie dargestellt — aus einem rohrförmigen Körper bestehen, der mittels einer mit einer Öffnung versehenen Gleitplatte 17 verschlossen werden kann, wie durch den Pfeil 18 angegeben ist, so daß ein nicht durchlöcherter Teil der Platte quer über die Bohrung des Eingußtrichters liegen kann, um diese zu verschließen.

Die Gießform 15 kann eine beliebige Form besitzen, bei der eine Bodenöffnung über den Einguß-

trichter 16 mit der Gießtülle 2 in Verbindung steht. Gegebenenfalls können die Form 15 und der Trichter

16 vorher zusammengesetzt und in geeigneter Weise miteinander durch Bolzen oder Klammern verbunden werden, um sie über dem offenen oberen Ende der Gießtülle 2 anzuordnen. Wie nachstehend noch beschrieben wird, kann eine Anzahl solcher Formen und Eingußtrichter vorher zusammengesetzt werden, die dann nacheinander zum Füllen jeder Form mit der Gießtülle 2 verbunden werden.

Bei der Verwendung der Vorrichtung gemäß Fig. 1 zum Gießen von geschmolzenem Metall, z. B. Eisen oder Stahl, wird die Gießtülle 2 fest mit der Gießpfanne 1 verbunden, wobei sich gegebenenfalls bereits die Form 15 und der Eingußtrichter 16 auf dem oberen Ende der Tülle befinden, was aber nicht erforderlich ist. Wenn der Deckel 4 von der Gießpfanne abgenommen ist, wird heißes, geschmolzenes Metall in die Gießpfanne eingegossen, bis sie praktisch gefüllt ist. Dann wird der Deckel 4 wieder fest in seiner richtigen Stellung angeklammert, worauf die Leitung für das Druckgas an den Stutzen 7 angeschlossen und das Ventil 12 geöffnet wird, um das Einfließen des geschmolzenen Metalls in die Tülle 2 zu ermöglichen. Wenn sich die Form 15 und der Eingußtrichter 16 auf dem oberen Ende der Gießtülle 2 befinden und die Eingußtrichterplatte 17 in gezeigter Weise zurückgezogen ist, wird der Gasdruck in der Gießpfanne 1 allmählich erhöht. Hierdurch steigt das geschmolzene Metall in der Gießtülle 2 nach oben und gelangt durch den Eingußtrichter 16 in die Form 15. Der Gasdruck in der Gießpfanne wird dann allmählich weiter erhöht, bis das geschmolzene Metall die Oberseite der Form erreicht. Dann wird die

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Platte 17 des Eingußtrichters so verschoben, daß sie Zurückhalten der Hitze des geschmolzenen Metalls seine Bohrung verschließt und das geschmolzene schnell geschlossen wurde, wird der Wagen 29 längs Metall in der Form zurückgehalten wird. Gleichzeitig der Schienen 30 nacheinander zu einer Anzahl von oder unmittelbar danach wird das Ventil 8 betätigt, Stationen 31, 32, 33 und 34 zum Füllen der Formen um den Gasdruck in der Gießpfanne zu vermindern 5 gefahren. An jeder dieser Stationen können eine oder und die Oberfläche des geschmolzenen Metalls in der mehrere Formen mit einem (nicht gezeigten) ver-Gießtülle 2 unter deren oberes Ende absinken zu las- schließbaren Eingußtrichter vorher bereits so angesen. Die den hitzebeständigen Werkstoffen eigene ordnet werden, daß sie mit dem offenen oberen Ende Porosität und der Lufteintritt an der Verbindungs- der Gießpfannentülle 28 verbunden werden können, stelle zwischen der Gießtülle und dem Eingußtrichter ίο An jeder dieser Stationen kann ferner ein nicht gevermindern rasch ein sich sonst nahe der Einguß- zeigter Behälter für Druckgas vorgesehen sein, der trichterplatte 17 bildendes Vakuum, das ein Absin- an die Gießpfanne zur Entnahme des geschmolzenen ken der Oberfläche des geschmolzenen Metalls in der Metalls angeschlossen wird.
Gießtülle behindern würde. In der oben beschriebenen Weise werden so die

Die gefüllte Gießform 15 und der daran ange- 15 Formen an einer oder mehreren aufeinanderfolgenbrachte Eingußtrichter 16 werden dann als eine Ein- den Stationen gefüllt, bis die Gießpfanne 27 praktisch heit abgenommen und durch eine gleiche leere Form leer ist. Daraufhin wird der Wagen 29 längs der mit Eingußtrichter ersetzt. Anschließend wird die Schienen 30 zu einer Station 35 gefahren, wo die Gießpfanne unter Druck gesetzt, und das beschrie- Gießtülle 26 von der Gießpfanne abgenommen und bene Verfahren wird wiederholt, bis die Gießpfanne 1 20 auseinandergenommen wird, wie dies zur Wiedernahezu vollständig geleert ist. Zu diesem Zeitpunkt gewinnung von etwa vorhandenen erstarrten Metallbleibt ein kleiner Rest geschmolzenes Metall in der rückständen erforderlich ist. Wie durch den Pfeil 36 Gießtülle zurück und erstarrt schnell. Die Gießtülle . angegeben, wird das wiedergewonnene Metall erneut wird dann von der Gießpfanne abgenommen und in den Ofen 25 gegeben, wo es wieder geschmolzen durch eine neue ersetzt, so daß die Gießpfanne er- 25 oder wieder verwendet wird.

neut gefüllt und der oben beschriebene Vorgang wie- Von der Station 35 zur Abnahme der Gießtülle

derholt werden kann. wird der Wagen 29 längs der Schienen 30 zu einer

Die ganze Gießtülle 2 kann aus jeweils ausein- letzten Station 37 bewegt, wo die Gießpfanne 27 wie-

andernehmbaren Teilen eines Stahlgehäuses und einer der betriebsbereit gemacht wird, wozu auch das Ein-

hitzebeständigen Auskleidung irgendeiner Ausfüh- 30 setzen einer neuen Gießtülle 26 gehört. Die Gieß-

rungsform bestehen, so daß die hitzebeständige Aus- pfanne ist dann bereit, um auf dem Wagen 29 wieder

kleidung des Stahlgehäuses ohne weiteres entfernt die gleiche geschlossene Bahn zu durchlaufen, um

und mit geringen Kosten ersetzt werden kann. Diese die vorgenannten Arbeitsstufen zu wiederholen. Es

Teile der herausgenommenen hitzebeständigen Gieß- ist ersichtlich, daß jede gewünschte Anzahl von wei-

tüllenauskleidung, an denen eine merkliche Menge 35 teren Wagen zum Tragen von Gießpfannen auf den

an erstarrten Metallresten zurückbleibt, können zur gleichen Schienen vorgesehen werden kann, die dann

Wiedergewinnung des Metalls aufgebrochen werden, hintereinander die gleiche geschlossene Bahn durch-

das dann zur erneuten Verwendung wieder geschmol- laufen, um die gesamte Gießpfannenkapazität der

zen wird. Es bleibt nur ein verhältnismäßig geringer Kapazität des Ofens 25 anzupassen, so daß ein kon-

Rest des Metalls in der Gießpfanne selbst zurück, 40 tinuierlicher Arbeitsablauf sichergestellt ist. Ebenso

dieser Teil erstarrt oder kann dann — falls erforder- kann jede beliebige Anzahl von Füllstationen vorge-

lich — vor der Wiederverwendung der Gießpfanne sehen werden, die in Reihe oder parallel zueinander

entfernt werden. Auf diese Weise braucht beim Lee- angeordnet sind, um so die gesamte Kapazität der

ren einer Gießpfanne normalerweise also nur die bil- Gießformen an die Kapazität der Gießpfanne oder

lige hitzebeständige Auskleidung des unteren Teiles 45 -pfannen und des Ofens anzupassen,

der Gießtülle als Abfall verworfen und ausgetauscht Im Hinblick auf die vorstehende Beschreibung der

zu werden. erfindungsgemäßen Vorrichtung mit besonderem Be-

Die Vorteile bei der praktischen Durchführung des zug auf gewisse Grunderfordernisse der Anlage, die erfindungsgemäßen Verfahrens unter Anwendung der schematisch in Fig. 1 gezeigt sind, werden nacherfindungsgemäßen Vorrichtung sind schematisch in 50 stehend verschiedene verbesserte und abgewandelte F i g. 2 gezeigt. Ein üblicher Schmelzofen 25, wie Ausführungsformen dieser Grundausrüstung bez. B. ein elektrischer oder Siemens-Martin-Stahlofen, schrieben. Je nachdem, welche Gegenstände gegosein Hochofen zur Herstellung von Roheisen oder sen werden sollen, welches Metall oder welche Legie-Eisenlegierungen, ein Bessemerofen od. dgl., kann rung verwendet werden soll, wie groß das gewünschte mit der erfindungsgemäßen Gießvorrichtung vereinigt 55 Produktionsvolumen ist, und besonders, welche techwerden, um unmittelbar beliebig geformte Gußstücke nische Konstruktion bevorzugt und welche zukünfherzustellen, ohne zunächst Zwischenformen der tigen wirtschaftlichen Überlegungen angestellt wer-Gußstücke, ζ. B. Roheisenblöcke oder Gußblöcke, zu den, kann jede dieser Abwandlungen und ebenso erzeugen. Der Ofen 25 kann so abgestochen werden, zahlreiche weitere Abwandlungen der Vorrichtung daß sein Inhalt durch eine Tülle 26 direkt in die 60 und des Verfahrens für die speziellen Erfordernisse Gießpfanne 27 geleitet wird, die beispielsweise die in der metallverarbeitenden Industrie am besten geForm der in F i g. 1 gezeigten Gießpfanne haben eignet sein. Es versteht sich ferner, daß die hier bekann. Mit der Gießpfanne kann, wie oben beschrie- schriebenen Ausführungsformen der Vorrichtung und ben, eine hochstehende Gießtülle 28 verbunden sein; des Verfahrens lediglich Beispiele sind und daß sich die Gießpfanne mit Tülle kann auf einem Wagen 29 65 im Rahmen der Erfindung für den Fachmann zahlzum Ofen gebracht werden, wobei dieser Wagen auf reiche weitere Alternativen ergeben,
einer vorbestimmten Bahn auf einem Schienenpaar In Fig. 3 ist eine hitzebeständig ausgekleidete 30 läuft. Wenn die Gießpfanne gefüllt ist und zum Gießform 41 gezeigt, die einen schalenförmigen Bo-

den 42 und eine in der Mitte des Bodens vorgesehene Öffnung 43 besitzt, um das Entfernen des geschmolzenen Metalls aus der Gießpfanne zu erleichtern. Das Metallgehäuse 44 der Gießpfanne besitzt einen oberen hohlen Rand 45, der eine praktisch nicht poröse Auflagefläche für einen Abdichtring 46 und ferner eine ringförmige Kammer 47 bildet, durch die eine Kühlflüssigkeit umlaufen kann, um die Dichtung 46 gegen übermäßige Hitze zu schützen. Auf einem hitzebeständig verkleideten Deckel 49 können Griffe 48 angebracht sein, in die Kranhaken od. dgl. eingreifen können, um den Deckel abzuheben und wieder aufzusetzen. An Stelle eines Ventils wie an der Gicßtüllenaiiordnung der Fig. 1 kann ein Verschlußstück aus hitzebeständigern Material 50 in die Öffnung 43 eingesetzt werden, um das Metall in der Gießpfanne zurückzuhalten; an diesem Verschlußstück 50 ist ein Stab 51 angebracht, um das Verschlußstück, wie nachstehend noch beschrieben wird, in seiner Lage zu halten. So kann also die Gießpfanne 41 praktisch mit geschmolzenem Metall 52 gefüllt werden, bevor die abnehmbare Gießtüllenanordnung an ihr angesetzt wird. In allen übrigen Teilen ist die Gießpfanne 41 praktisch genauso ausgeführt wie in der Gießpfanne 1 der F i g. 1 und arbeitet auch in gleicher Weise.

Wenn die Gießpfanne 41 mit geschmolzenem Metall gefüllt und durch den Deckel 49 verschlosser; wurde, kann sie mit einem Kran so abgesenkt werden, daß sie, wie gezeigt, mit einer hitzebeständig ausgekleideten Gießtüllenanordnung 55 in Eingriff gelangt. Bei dieser Ausführungsform endet das untere Ende der Gießtülle in einem nach oben gerichteten Mundstück 56, das so geformt ist, daß es in eine Ausparung am Boden der Gießpfanne hineinpaßt und hierbei eine dichte Verbindung entsteht. Wenn die gefüllte Gießpfanne 41 mit der Gießtülle 55 verbunden wird, kann das obere Ende der Tülle auch offen und unversperrt sein, und die Gasleitung 57, die durch den Deckel 49 der Gießpfanne hindurchführt, kann geöffnet werden, um Gas aus der Gießpfanne abzuziehen. Wenn ein geeignetes Zwischenstück, das am Ende einer weiteren Druckluftleitung (nicht gezeigt) sitzt, an das obere offene Ende der Gießtülle 55 angeschlossen wird, kann plötzlich ein Luftstoß (unter Druck) in das obere Ende der Tülle und durch diese hindurchgeleitet werden, um hierdurch das Verschlußstück 50 aus seiner Verschlußstellung herauszuheben. Dieses Verschlußstück 50 kann aus irgendeinem geeigneten hitzebeständigen Material bestehen, das eine erheblich geringere Dichte als das geschmolzene Metall 52 besitzt, so daß das Ve-rschlußstück an die Oberfläche des geschmolzenen Metalls steigt, wenn es mit Hilfe der Druckluf ein erhebliches Stück aus der Verschlußstellung herausbewegt wurde. Hierbei wird eine frei fließende Verbindung mit der Gießtülle hergestellt, wobei das geschmolzene Metall in der Gießtülle auf die gleiche Höhe wie in der Gießpfanne ansteigt.

Die in Fig. 3 gezeigte Vorrichtung ist dann arbeitsbereit, so daß eine Form 58 und der zugehörige Eingußtrichter 59 abgesenkt und in gezeigter Weise mit dem oberen Ende der Gießtülle verbunden werden können. Der Eingußtrichter 59 kann aus einem entsprechend geformten Metall bestehen und weist eine Bohrung auf, die mit Graphit 61 oder mit einem anderen hitzebeständigen Material ausgekleidet ist.

In diesem Eingußtrichter kann eine mit öffnungen versehene Verschlußplatte 62 verschiebbar angebracht sein, um die Bohrung des Trichters zu verschließen, wenn die Platte zu diesem Zweck nach innen gestoßen wird. Um die Platte 62 nach dem Füllen der Form 58 nach innen zu schieben, kann ein Luftzylinder 63 od. dgl. in geeigneter Weise am Eingußtrichter angebracht sein. Die Form 58 kann mit dem Eingußtrichter 59 in beliebiger Weise mittels

ίο Bolzen oder Klammern verbunden sein, so daß die Form und der Eingußtrichter als Ganzes in die richtige Stellung abgesenkt werden können.

Wenn die gefüllte und geschlossene Gießpfanne 41, die Gießtülle 55 und die Form SS mit dem Eingußtrichter 59 in beschriebener Weise miteinander verbunden sind, wird die Form 58 gefüllt, indem Druckgas in die Leitung 57 geleitet wird, wie dies im Zusammenhang mit F i g. 1 beschrieben wurde. Wenn Form 58 gefüllt ist, wird der Zylinder 63 betätigt, um den Eingußtrichter zu verschließen, damit das geschmolzene Metall in der Form zurückgehalten wird; der Gasdruck in der Leitung 57 wird vermindert, und die gefüllte Form und der Eingußirichter können abgenommen und gegen eine neue Form mit Trichter ausgetauscht werden. Dieser Füllvorgang der Formen wird wiederholt, bis die Gießpfanne 41 praktisch leer ist.

In F i g. 4 ist eine einfache Vorrichtung gezeigt, um das Verschlußstück 50 während des Füllens der Gießpfanne 41 in seiner richtigen Stellung zu halten. Der Stab 51 des Verschlußstückes ist mit einer Öffnung 64 zur Aufnahme eines Keils versehen. An dem Boden der Gießpfanne liegt eine Dichtungsscheibe 65 an, durch die der Stab 51 des Verschlußstückes durchgeführt ist. Ein an einem Seil 67 befestigter Keil 66 ist in die Öffnung 64 des Stabes 51 hineingesteckt, um das Verschlußstück und die Dichtungsscheibe in ihrer richtigen Stellung zu halten, bis die Gießpfanne gefüllt ist. Wenn das Verschlußstück dann durch den Druck des geschmolzenen Metalls in der Gießpfanne gehalten wird, kann der Keil mit Hilfe des Seiles 67 ohne weiteres mit einem Ruck herausgezogen weiden, wobei die Dichtungsscheibe 65 herabfällt und das Verschlußstück frei daliegt, so daß es in oben beschriebener Weise durch die Druckluft verschoben werden kann. Es ist ersichtlich, daß auch eine Anzahl Schnappklammern od. dgl. in ähnlicher Weise verwendet werden können, um das Verschlußstück vorübergehend beim Füllen der Gi sßpfanne 41 fest in seiner Lage zu halten.

In F i g. 5 ist eine weitere Ausführungsform der Gießpfanne 71 gezeigt, die im allgemeinen der Gießpfanne 41 der F i g. 3 entspricht, jedoch vor dem Füllen mit geschmolzenem Metall mit einer anderen Gießtülle 72 mit Ventil zusammengesetzt wird. Die Gießtülle 72 wird an die Gießpfanne 71 mittels verbolzter Flansche 72 befestigt, die sich am Stahlgehäuse der Gießpfanne und der Gießtülle befinden. Die Gießpfanne 71 und die Tülle 72 können auf einem Träger 74 angebracht sein, der entweder feststehend oder aber auch beweglich ist, je nachdem, ob die Formen nacheinander zu dieser Vorrichtung gebracht werden oder ob die Vorrichtung von einer Form einer Formengruppe zur nächsten bewegt werden soll.

Der Boden der Gießpfanne 71 ist vorzugsweise so geformt, daß er auf drei Seiten zu einem tiefsten Punkt in der Mitte der vierten Seite hin geneigt ist,

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wo sich die Öffnung eines Auslaßansatzes 75 befin- lieh, daß, wenn die gefüllte Gießpfanne 91 mit dei det. Im Ansatz 75 ist eine Auflagefläche 76 für ein Öffnung 96 der Gießtülle in Verbindung gebracht Verschlußstück 77 vorgesehen. Eine Stange 78 er- und hierbei das Verschlußstück 95 verschoben wird, streckt sich durch einen hitzebeständigen Block 79 in jeden der Gießtüllenzweige 98 geschmolzenes und durch das Gehäuse der Gießtülle nach außen 5 Metall fließt und in diesen bis zur Höhe des gein einen ebenfalls auf dem Träger 74 angebrachten schmolzenen Metalls in der Gießpfanne ansteigt,
pneumatischen Zylinder 80. Im Zylinder 80 wird ein Wenn mit dem oberen Ende jedes Gießtüllenzweinicht gezeigter Kolben pneumatisch betätigt, und ges 98 eine Form oder eine Gruppe von Formen zwar zunächst in der einen Richtung, um das Ver- mit einem zugehörigen Eingußtrichter verbunden und schlußstück 77 in seiner Lage an der Auflagefläche io dann, wie oben beschrieben, Druckgas in die Gieß-76 zu halten, und dann in der entgegengesetzten pfanne eingeleitet wird, werden aus der Gießpfanne Richtung, um das Verschlußstück aus dem Auslaß 91 alle Formen gleichzeitig gefüllt. Die Gießpfanne der Gießpfanne so zurückzuziehen, daß es vollstän- und die Gießtülle werden zweckmäßigerweise auf dig in einer Aussparung 81 in der Gießtülle liegt. einer Plattform auf einem fahrbaren Träger 100 an-Nachdem die Gießpfanne mit geschmolzenem Metall 15 gebracht, wobei die Plattform hydraulisch unter 82 gefüllt ist, wird das Verschlußstück 77 in be- jeder Form einer Gruppe von Formen angehoben schriebener Weise pneumatisch zurückgezogen, und und wieder gesenkt werden kann, um diese Formen die Vorrichtung kann in genau der gleichen Weise nacheinander zu füllen, bis die Gießpfanne leer ist. wie die Vorrichtung der Fig. 3 verwendet werden. In den Fig. 9 und 10 ist eine abgewandelte Ausin den Fig. 6, 7 und 8 ist eine Vorrichtung ge- 20 führungsform des Eingußtrichters und der Anordzeigt, bei der ein Verschlußstück in der Auslaßöff- nung mehrerer Formen gezeigt, bei der eine Anzahl nung am Boden der Gießpfanne automatisch ver- Formen 101 mit dem offenen oberen Ende einer schoben wird, wenn die Gießpfanne gleichzeitig mit Gießtülle 102 über den dazwischen befindlichen Einmehreren hochstehenden Gießtüllen zum Füllen von gußtrichter 103 in Verbindung steht. Wie gezeigt, Formen verbunden wird. Bei dieser Ausführungsform 25 kann der Eingußtrichter 103 aus einem Stahlgehäuse ist die Gießpfanne 91 praktisch die gleiche wie die 104 und einer trichterförmigen Auskleidung 105 aus Gießpfanne 41 in der Fig. 3. Die einzigen wesent- hitzebeständigem Material bestehen, die einen nach licheren Unterschiede sind eine nach unten stehende oben hin ausgeweiteten Ansatz 106 der Bohrung 107 ringförmige Lippe 92 um eine Mittelöffnung 93 im der Gießtülle 102 begrenzt. Der obere Teil des EinBoden der Gießpfanne und ein längerer Stab 94, der 30 gußtrichters 103 besteht aus einer mit Flanschen veran einem Verschlußstück 95 aus hitzebeständigem sehenen Deckplatte 108, die vorzugsweise z. B. aus Material angebracht ist. Das Verschlußstück 95 kann Kupfer besteht, damit sie eine gute Wärmeleitfähigwährend des Füllens der Gießpfanne 91 vorüber- keit besitzt und ein schnelles Erstarren des gegehend mittels einer abnehmbaren Dichtungsscheibe schmolzenen Metalls in diesem Bereich möglich wird, und eines Keiles in seiner Lage gehalten werden, wie 35 In der Deckplatte 108 ist eine Mittelöffnung ausgedies weiter oben beschrieben und in F i g. 4 gezeigt bildet, in der ein Schaft 109 aufsgenommen wird, wurde, ober auch mittels einer anderen beliebigen der an seinem unteren Ende ein Verschlußstück 110 lösbaren Verriegelung, Klammer od. dgl. aus hitzebeständigem Material zum Verschließen des Die Gießtülle gemäß F i g. 6, die im einzelnen in Eingußtrichters trägt. Durch Hinabdrücken des F i g. 7 und 8 gezeigt ist, besitzt eine Mittelöffnung 40 Schaftes 109 setzt sich das Verschlußstück 110 in 96, die die nach unten gerichtete Lippe 92 der Gieß- den Hals der Bohrung 106 des Eingußtrichters und pfanne aufnehmen kann, wenn diese abgesenkt wird verschließt ihn.

und mit der Auflagefläche 97 der Gießtülle in Ein- Die mit den Flanschen versehene Deckplatte 108

griff gelangt. Wenn die Lippe 92 in die Öffnung 96 des Eingußtrichters 103 weist ferner eine Anzahl

der Gießtülle eintritt, trifft der Stab 94 des Ver- 45 kegelstumpfartiger Öffnungen auf, von denen vier ge-

schlußstückes 95 auf den Boden der Gießtülle auf. zeigt sind, in die eine entsprechende Anzahl Pflöcke

Wird die Gießpfanne weiter abgesenkt, so daß sie 111 aus hitzebeständigem Material eingesetzt sind. In

sich auf die Gießtülle aufsetzt, hebt sich das Ver- jedem dieser Pflöcke 111 ist eine Anzahl Durchlässe

schlußstück, wie in F i g. 6 gezeigt, so daß das ge- 112 mit verhältnismäßig kleinem Durchmesser (von

schmolzene Metall aus der Gießpfanne in die Gieß- 50 denen vier gezeigt sind) vorgesehen, durch die be-

tülle fließen kann. Sobald sich die Saugwirkung des schränkte Ströme des geschmolzenen Metalls aus der

nach unten fließenden Metalls um das Verschluß- Bohrung 106 des Eingußtrichters nach oben in die

stück 95 herum vermindert, steigt das Verschluß- Formen 101 fließen können.

stück, das eine verhältnismäßig geringe Dichte be- Jede der Formen 101 kann mit einem Paar Besitzt, zur Oberfläche des geschmolzenen Metalls auf, 55 festigungshaken 113 und 114 versehen sein. Die Hawie dies beim Verschlußstück der Gießpfanne in ken 113 besitzen runde öffnungen, in die in der mit Fig. 3 der Fall war. Flanschen versehene Deckplatte 108 befestigte Die Gießtülle gemäß Fig. 6, 7 und 8 kann meh- Stifte oder Zapfen 115 eingreifen. Die Haken 114 rere Zweige 98 besitzen, die sich strahlenförmig von besitzen längliche Schlitze, die sich radial zur Form der Mittelöffnung 96 aus erstrecken; im vorliegenden 60 erstrecken und zusätzliche Befestigungsstifte oder Falle sind vier solche Zweige vorgesehen, obgleich -zapfen 115 aufnehmen, wodurch eine Wärmeexpanselbstverständlich auch eine größere oder kleinere sion und -kontraktion der Formen 101 realtiv zur Anzahl verwendet werden kann. Die verschiedenen Deckplatte 108 ermöglicht wird, ohne daß die Stifte Zweige 98 können einander gleich sein, wobei jeder 115 brechen, und wobei die Formen dennoch in einen waagerechten Teil und einen hochstehenden 65 ihrer richtigen relativen Lage zu den mit öffnungen vertikalen Teil besitzt, der in einem oben offenen versehenen Pflöcken 111 gehalten werden.
Ende 99 endet, das eine entsprechende zu füllende Wenn sich das Verschlußstück 110 in seiner anForm mit Eingußtrichter aufnimmt. Es ist ersieht- gehobenen Stellung befindet, wird das geschmolzene

Metall aus der Gießtülle 102 durch den Eingußtrichter 103 in die Durchlässe 112 der Pflöcke 111 nach oben in die Formen 101 gedrückt. Der Fluß des Metalls in die Formen 101 kann durch Regelung des Gasdruckes gesteuert werden, der in der zugeliörigen Gießpfanne herrscht, um das Metall nach oben in die Gießtülle 102 zu drücken, und ferner dadurch, daß die Durchlässe 112 in den Pflöcken 111 des Eingußtrichters eine solche Größe besitzen, daß das Einfließen des geschmolzenen Metalls in den unteren Teil der Formen 101 gleichmäßig und ohne Wirbelbildung erfolgt. Auf diese Weise lassen sich die bekannten Vorteile des steigenden Gusses in günstigstem Maße ausnutzen, und es werden ohne weiteres Gußstücke gleichmäßig hoher Güte erhalten.

Wenn die Formen 101 gefüllt sind, wird der Schaft 109 nach unten gedrückt, um das Verschlußstück 110 in den Hals der Bohrung 106 des Eingußtrichters einzusetzen, so daß der Eingußtrichter geschlossen wird und das geschmolzene Metall in den Formen zurückgehalten wird. Durch Verminderung des Gasdruckes in der zugehörigen Gießpfanne sinkt das geschmolzene Metall in der Gießtülle 102 ab, und der ganze Eingußtrichter wird zusammen mit der Form als Ganzes von der Gußtülle abgenommen. Da das geschmolzene Metall in den kleinen Durchlässen 112 und um den unteren Teil der Form herum schneller erstarrt als in der Bohrung 106 des Eingußtrichters, werden die Formen 101 und die zugehörigen Pflöcke 111 des Eingußtrichters normalerweise zusammen von der Deckplatte 108 des Eingußtrichters abgezogen, wenn die Formen von diesem Trichter getrennt werden. Dies erfolgt zweckmäßigerweise dann, wenn der Eingußtrichter von der Gießtülle abgenommen wird. Ob die Durchlässe 112 der Pflöcke nun durch erstarrtes Metall zu diesem Zeitpunkt vollständig verschlossen sind oder nicht, so sind ihre Durchmesser doch durch das schnelle Erstarren von Metall in ihnen zumindest stark beschränkt. Dieser Zustand tritt so schnell ein, daß die Viskosität und Oberflächenspannung des abkühlenden Metalls in der Form jeden Metallverlust durch diese Durchlässe 112 beim Trennen der Formen vom Eingußtrichter verhindern, selbst wenn das Metall unmittelbar über und unter den Durchlässen 112 noch in geschmolzenem Zustand ist.

Wie bereits oben angegeben, kann, wenn ein Eingußtrichter mit der Form von der Gießtülle 102 abgenommen wurde, unmittelbar darauf eine gleiche Anordnung mit der Gießtülle verbunden werden, um den beschriebenen Vorgang zum Füllen der Form zu wiederholen.

Bei der Darstellung der Fig. 11 kann der zum Teil gezeigte Eingußtrichter 108 der gleiche wie gemäß F i g. 9 und 10 sein; das Formgehäuse 101 kann ebenfalls dasselbe sein und in gleicher Weise mit Haken 113 und 114 und Stiften 115 befestigt werden. Ein abgeänderter Pflock lllö mit den Durchlässen 112« ist ähnlich den entsprechenden Teilen der Fig. 9 und 10 ausgeführt, jedoch mit der Ausnahme, daß im Pflock 111 α eine Aussparung 117 vorgesehen ist, um in der Mitte einen Kern aufzunehmen. Je nach dem Verhältnis der Höhe der Form 101 zu ihrem Durchmesser kann es erforderlich sein, die Form mittels eines geeigneten Tragkreuzes oder Rahmens 118 auf dem Eingußtrichter 103 zu stabilisieren. Vorzugsweise ist auf der Form 101 eine Wärmehaube 119 vorgesehen, die ebenfalls von dem Tragkreuz oder Rahmen 118 gehalten wird. Im Innern der Form 101 kann ein Mittelkern 120 angeordnet werden, dessen unteres Ende in der Aussparung 117 in der Mitte des Pflockes 111 α gehalten wird. Das obere Ende des Kerns 120 kann durch Verdrahtung mit der Wärmehaube 119 oder auf irgendeine andere Art mittels einfacher Klammern od. dgl. (nicht gezeigt) zentriert werden, wie es sich für den Fachmann von selbst ergibt. Bei der Ausführungsform der Fig. 11 kann der Kern 120 aus jedem üblichen Kernmaterial bestehen, so daß er aus dem rohrförmigen Gußstück wieder entfernt werden kann, das gebildet wird, wenn das Metall durch die Durchlässe 112 a des Pflockes in die Form geleitet wird.

Bei Verwendung der Anordnung der F i g. 11 ist es sehr einfach, rohrförmige Gußstücke hoher Güte herzustellen. Solche rohrförmigen Gußstücke bilden die fertigen oder halbfertigen Ausgangsprodukte für viele Zwecke. Sie können auch als Rohlinge verwendet werden, die dann in einem Röhrenwerk zu längeren, nahtlosen Röhren mit dünneren Wandungen gezogen werden, ohne daß es notwendig ist, zunächst die massiven Rohlinge zu durchbohren, wie dies normalerweise jetzt für die Herstellung von nahtlosen Röhren getan wird.

F i g. 12 zeigt in vergrößertem Maßstab eine abgewandelte Ausführungsform des Kernes der Fig. 11, mit der es möglich ist, direkt Röhren aus gewöhnlichem Eisen oder Stahl zu gießen, die eine Auskleidung aus rostfreiem Stahl besitzen. Mit Ausnahme des Kernes 130 der Form sind alle Teile der Anordnung der F i g. 12 denjenigen der Anordnung der Fig. 11 gleich, wie es auch durch die entsprechenden Bezugsziffern in beiden Figuren angezeigt wird.

Der Kern 130 der F i g. 12 kann aus einer Stange 131 aus Eisen oder Stahl bestehen, die sich durch die Mitte des Forminneren erstreckt und von einem dünnen Rohr 132 aus rostfreiem Stahl umgeben ist, wobei eine dünne ringförmige Schicht 133 aus gebundenem Kernsand zwischen der Mittelstange 131 und dem äußeren Rohr 132 vorgesehen ist. Um das Entweichen der eingeschlossenen Luft und Feuchtigkeit aus der Schicht 133 des Kernsandes beim Gießvorgang zu erleichtern, kann ein oberes Kernstück 134, das ganz aus gebundenem Kernsand besteht, oben auf dem beschriebenen zusamengesetzten Kernglied angeordnet werden. Dieses obere poröse Kernstück sieht Durchlässe vor, die den Durchtritt dieser Luft und Feuchtigkeit, nachdem das geschmolzene Metall in der Form bis zu dieser Höhe angestiegen ist, ermöglichen.

Wenn das Metall in die Form der F i g. 12 um den zusammengesetzten Kern 130 herumgegossen wird, verbindet es sich mit dem dünnen Rohr 132 aus rostfreiem Stahl, da dieses Rohr nur eine geringe Abschreckwirkung auf das geschmolzene Metall ausübt. Nachdem das Gußstück aus der Form 101 herausgenommen wurde, lassen sich die mittlere Stange 131 und die Kernsandschicht 133 leicht entfernen, wobei ein rohrförmiges Gußstück mit einer Auskleidung aus rostfreiem Stahl zurückbleibt. Ein solches mit rostfreiem Stahl ausgekleidetes Rohr kann gegebenenfalls in einem Röhrenwerk gezogen werden, um längere, mit einer dünnen Wandung und einer rostfreien Stahlauskleidung versehenen Rohre herzustellen.

In den F i g. 1, 3, 5 und 6 wurden Gießpfannen gezeigt, die das zu gießende geschmolzene Metall enthalten und in denen sich unter Druck stehendes Gas befindet, mit dessen Hilfe das geschmolzene Metall

aus der Gießpfanne in die Form oder die Formen bis zu einer größeren Höhe hinaufgedrückt wird. Es ist möglich, in manchen Fällen einen Gasdruck von bis zu 7 bis 10,5 kg/cm² anzuwenden, um das Metall auf eine beträchtliche Höhe zu drücken, wie z. B. beim Gießen von länglichen Gußstücken oder hohlen Röhren. Es ist jedoch nicht zweckmäßig, die Gießpfanne als Druckgefäß zu verwenden, in dem ein so hoher Gasdruck dem hydrostatischen Druck des geschmolzenen Metalls überlagert ist. Dies kann jedoch ohne weiteres vermieden werden, indem die Gießpfanne geschlossen und der Druck auf andere Weise, z. B. wie in F i g. 13, erzeugt wird. Es ist ersichtlich, daß das Schließen der Gießpfanne und das Einführen des Gasdruckes in dieser oder ähnlicher Weise auch bei den verschiedenen anderen Gießpfannen und Gießverfahren angewendet werden kann, die in den anderen Figuren der Zeichnung dargestellt und weiter oben beschrieben sind.

Gemäß F i g. 13 kann die Gießpfanne 141 in ähnlicher Weise wie die Gießpfannen der F i g. 3 und 6 ausgeführt sein und auch ein ähnliches Verschlußstück 142 für die Bodenöffnung mit einem länglichen Stab 143 besitzen, um das Verschlußstück zunächst an seiner Stelle festzuhalten und es anschließend in der in den F i g. 4 und 8 gezeigten Weise zu entfernen. Bei dieser Ausführungsform ist eine Anordnung 144 mit mehreren Gießtüllen gezeigt, die im allgemeinen derjenigen der F i g. 6, 7 und 8 entspricht. Die Mittelöffnung 146 dieser Gießtülle 144 steht nach oben vor, um mit der mittleren Bodenöffnung 147 der Gießpfanne 141 in Eingriff zu gelangen.

Auf die strahlenförmig angeordneten waagerechten Schenkel 148 der Gießtülle 144 ist eine schwere starre Stahlplatte 149 in Form eines Ringes aufgelegt, die teilweise oder zum größten Teil an den gegenüberliegenden Seiten der strahlenförmigen Gießtüllenschenkel von einer geeigneten Halterung (nicht gezeigt) getragen wird, um hierdurch das Gewicht der gefüllten Gießpfanne und ihres Deckels zu tragen, ohne daß die strahlenförmigen Gießtüllenschenkel zerdrückt werden. Der innere Umfang der Platte 149 ist bei 150 an der Öffnung 146 der Gießtülle abgedichtet, so daß sie den Gasdruck aushalten kann, der in und um die. Gießpfanne 141 herrscht.

Auf der Platte 149 kann eine beliebige Anzahl von hydraulischen Druckkolben 151 angeordnet werden, um die Gießpfanne 141 zunächst nach oben in einem Abstand von der Öffnung 146 der Gießtülle zu halten, wobei das untere Ende der Stange 143 des Verschlußstückes oberhalb des Bodens der Gießtülle 144 liegt. Der äußere Umfang der Platte 149 erstreckt sich radial nach außen über die Gießpfanne 141 hinaus, um eine Auflagefläche für eine starre, die Gießpfanne 141 einschließende Stahlglocke 152 zu bilden.

Das untere Ende der Glocke 152 kann mit Flanschen und Aussparungen versehen sein, in denen eine ringförmige Dichtungsscheibe 153 eine gasdichte Abdichtung zwischen der Glocke und der Platte 149 herstellen kann. An der Oberseite der Glocke kann eine Leitung 154 für das unter Druck stehende Gas vorgesehen sein, die periodisch Druckgas in die Glocke einführt und dann den Druck beim Druckgießen des geschmolzenen Metalls in zuvor beschriebener Weise wieder vermindert. An der Glocke können Griffe 156 angebracht sein, die ein Anheben und Absenken durch einen Kran ermöglichen. Ferner kann an einer geeigneten oberen Hai terung eine Anzahl hydraulischer Druckkolben 15' kreisförmig angebracht sein, um die Glocke 152 fes auf der Platte 149 zu halten, wenn der Druck in de Glocke erhöht wird. Diese obere Halterung 158 is vorzugsweise horizontal nach einer Seite der Gieß pfanne verschiebbar, so daß die Glocke 152 ohn< Schwierigkeiten in ihre richtige Lage gebracht um wieder entfernt werden kann.

ίο Wenn die Gießpfanne 141 mit geschmolzenen Metall 160 gefüllt ist, wird sie auf die in ihrer ange hobenen Stellung befindlichen hydraulischen Druck kolben 151 abgesenkt. Dann wird die Glocke 152 ii ihre richtige Lage abgesenkt, und die hydraulische) Druckkolben 157 werden betätigt, um eine abwärt wirkende Kraft auf die Glocke auszuüben. Hierau werden die hydraulischen Druckkolben 151 einge zogen, um die Gießpfanne 141 so abzusenken, dal sie mit der Gießtülle 144 in Verbindung kommt, wo

ao bei das Verschlußstück 142 in der gleichen Weis wie beim Absenken der Gießpfanne 91 auf die Gieß tülle in F i g. 6 entfernt wird. Die Vorrichtung de Fig. 13 wird dann in gleicher Weise wie die Vor richtung der Fig. 6 betätigt, um das Metall durcl jeden der vertikalen Schenkel der Gießtülle in di damit in Verbindung stehenden Formen zu drücker bis die Gießpfanne 141 geleert ist.

Zur Veranschaulichung einer weiteren Ausfüh rungsform einer abnehmbaren Gießform, die siel besonders zur Verwendung in der erfindungsgemä ßen Vorrichtung eignet, ist eine Form 165 auf der oberen Ende eines der Gießtüllenschenkel der Voi richtung nach F i g. 13 gezeigt. Die Form 165 kan: aus einem beliebigen verschließbaren Eingußtrichte 166 bestehen, über dem ein abnehmbarer hohle Formkörper 167 angeordnet ist. Wie bei 168 ge zeigt, kann das hohle Innere des Formkörpers 16 z. B. einen rechteckigen oder quadratischen Quei schnitt besitzen, um beliebig lange Gußstücke mi entsprechendem Querschnitt herzustellen. Obgleic in der Zeichnung die hochstehenden Gießtüllen schenkel und die Form 165 in vertikaler Stellung ge zeigt sind, können der Auslaß der Gießtülle und di Form 165 auch zur Vertikalen geneigt sein, dami die vertikale Höhe, auf die das Metall beim Gieße: eines Gußstückes bestimmter Länge gebracht werde: muß, vermindert wird. Auf diese Weise kann de zum Füllen der Form in der Glocke 152 erfordei liehe Druck vermindert werden.

so Die in Fig. 11 und 12 gezeigten Formen sind m: offenen Wärmehauben 119 aus hitzebeständiger Metall versehen. Gegebenenfalls kann, um das At kühlen und Erstarren des Metalls im oberen End der Form zu verlangsamen, eine geschlossen Wärmehaube aus porösem, entsprechend geformter Kernsand od. dgl. verwendet werden, wie z. B. di Wärmehaube 169 in Fig. 13. Die Porosität de Wärmehaube erlaubt das Entweichen von Luft un Gasen, wenn das geschmolzene Metall in der Fon

fio 165 nach oben steigt. Wenn die Form gefüllt is kann sie ein elektrisches leitendes Element einer be liebigen Art in der Wärmehaube (nicht gezeigt) be rühren, um einen Stromkreis zu unterbrechen, di Druckerhöhung in der Gießpfanne zu beenden un das Schließen des Eingußtrichters 166 einzuleite sowie das Gas durch die Leitung 154 abzuziehen.

Aus der vorstehenden Beschreibung der verschi« denen Ausführungsformen der Vorrichtung und de

verschiedenen Arbeitsverfahren ergibt sich, daß im Rahmen der gewünschten Ziele zahlreiche Abwandlungen möglich sind. Alle diese Abänderungen des Erfindungsgegenstandes sowie weitere, die sich für den Fachmann ergeben, sollen durch die anliegenden Ansprüche geschützt werden. Fachleute auf dem Gebiet des Metallgusses, insbesondere des Gusses von Metallen mit verhältnismäßig hohen Schmelzpunkten, werden aus der vorstehenden Beschreibung ohne weiteres entnehmen, wie sich die verschiedenen Merkmale und Vorteile der Erfindung auf wirtschaftliche Weise erzielen lassen.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Niederdruckgießvorrichtung mit einer außerhalb des Gießgefäßes angeordneten Steigleitung für das geschmolzene flüssige Metall, gekennzeichnet durch eine an der Bodenausgießöffnung (3, 43, 75, 93, 147) des Gießgefiißes (1, 41, 71, 91, 141) auswechselbar angeschlossene Steigleitung (2, 55, 72, 98, 102, 144) für das Gießmetall, die am Gießende ein Mundstück zum Aufsetzen der im steigenden Guß zu füllenden Gießform (15, 58, 101, 165) aufweist, und durch Absperrvorrichtungen an der Bodenöffnung (3, 43, 75, 93, 147) des Gießgefäßes

bzw. am Einlauf der Steigleitung und/oder am Auslauf der Steigleitung oder am Boden der zu füllenden Gießform.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Bodenausgußöffnung des Gießgefäßes und der Steigleitung und/oder zwischen dem Auslaufmundstück der Steigleitung und der Gießform ein Absperrstück (13, 17, 62, 77, 95, 110, 111«, 142) mit einem Absperrorgan (14, 51, 63, 78, 94, 143) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan ein Druckzylinder (80) ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrstück (95, 142) aus seiner geschlossenen Stellung bewegt wird, indem die Gießtülle mit der Bodenausgußöffnung des Gießgefäßes in Verbindung gebracht wird.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Steigleitungen (98) gleichzeitig mit der Bodenausgießöffnung des Gießgefäßes verbunden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 551618, 571806;
britische Patentschrift Nr. 449 891.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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