DE126491C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

M 126491 KLASSE 31 c.

Es ist bekannt, Werkstücke aus Gußmetall dadurch zu verdichten, daß man sie in einer sich nach oben verjüngenden Form einem mechanischen Druck aussetzt, durch den das Werkstück in der Form nach oben verschoben und hierbei zusammengedrückt wird. Bei diesem bekannten Verfahren wird der Druck immer nur von unten nach oben, also einseitig ausgeübt, und es eignet sich dasselbe besonders für kleine Gußstücke, z. B. auch gezahnte Maschinentheile, nicht aber für schwere Blöcke. Für solche hat man zwar vorgeschlagen, die große Grundfläche des Blockes im Verhältniß zur großen Grundfläche der umgebenden Matrize nahezu unbeweglich zu lassen, wobei der Druck auf den oberen Theil des Stahlblockes wirkte und das Metall in wagerechter Ebene aufgebläht wurde, um dessen Schwinden auszugleichen und dasselbe gegen die Matrizenwände zu stützen, die sich durch die Hitze ausdehnen. Dieses Verfahren hat sich aber nicht bewährt.

Das neue Verfahren zum Verdichten von Metall, insbesondere von Stahl, besteht nach vorliegender Erfindung darin, daß dasselbe von seiner großen Grundfläche her einem von unten nach oben gerichteten Druck, gleichzeitig aber einem von oben nach unten gerichteten Druck ausgesetzt wird, der etwas kleiner als der erstgenannte Druck, berechnet auf die Flächeneinheit, ist, so daß das Gußstück im Innern der nach oben verjüngten Form oder Matrize vorrückt und'den oberen, aber kleineren Querschnitt durch eine Art Ziehen zusammendrückt.

Durch dieses von den Seiten her wirkende Zusammendrücken wird Folgendes erzielt:

ι. Wegfall des Aufblähens, weil das Metall nach Maßgabe seines Schwindens (und auch nach Maßgabe des Ausdehnens der Form) beständig gegen die kleine Grundfläche des eine Umhüllung bildenden Kegels und gegen dessen Wände gedrückt wird, indem es parallel zur Achse des Kegels gleitet;

2. das Strecken oder Ziehen des Stahles, der durch den Druck auf^: seine große Grundfläche in Richtung der Achse gleitet, nicht nur durch Anliegen an die Wandungen, sondern auch durch Zusammenschrumpfen und Verminderung seines Querschnittes nach Maßgabe derjenigen Kraft, die den Stahl zwingt, immer mehr und mehr in die engen Theile des Hohlkegels einzudringen;

3. die Verhinderung der Bildung fehlerhafter Stellen (Lunker) in der Stahlmasse.

Die zu diesem Zusammendrücken nöthige Kraft ist nicht erheblich, denn sie wird durch die kegelartige Gestalt der Form erleichtert.

Die Zeit. der Wirkung der Kraft zum Zusammendrücken des Metalles richtet sich ganz nach dem mehr oder weniger großen Bestreben der Bildung fehlerhafter Stellen und nach dem Metall selbst; diese Zeit ist aber nie größer als die zur vollständigen Abkühlung des Blockes nöthige Zeit.

(a. Auflage, ausgegeben am ji. Dezember jgojj.J

Der Vorschub des Metalls im Innern der kegelartig gestalteten Form muß dem Schwinden des Stahles und der Erweiterung der Blockform entsprechen.

Das Verfahren des vorstehend gekennzeichneten Zusammendrückens kann dadurch zur Ausführung gelangen, daß man mit einer Presse auf die oberen Ränder einer Stahlform drückt, die in senkrechter Richtung nach abwärts geht, während der gegen einen festen Block sich anlegende Boden in das Innere eindringt und das Metall vor sich her stößt, oder daß man die Stahlform festhält und deren Boden durch eine untere Presse anhebt, wobei das Metall auch in die Form hineingedrückt wird.

Der Block wird also immer senkrecht zu seiner Achse zusammen- und durch Druck in eine kegelartig gestaltete Form hineingedrückt, um die senkrecht zur Achse liegenden Querschnitte in einem Maße zu vermindern, das gleich ist dem Gesammtschwinden (unter Einschluß des sogenannten Lunkers) ohne jedwedes Aufblähen.

Zur Ausführung des Verfahrens kann beispielsweise folgende Vorrichtung dienen.

d ist die von b nach α verjüngt zulaufende Form, die von b nach c cylindrische Gestalt erhält.

e ist der bewegliche cylindrische Boden, dessen Durchmesser ein wenig kleiner ist als der Durchmesser der Form in ihrem cylindrischen Theile.

f ist der den Boden mit der für das Zusammendrücken gewünschten Stärke und Geschwindigkeit vor sich her schiebende Preßkolben , g ist der auf den oberen Theil des flüssigen Metalls aufgesetzte Kolben, der durch eine verhältnißmäßig schwache Presse auf das Metall drückt und durch den, obgleich er nicht unumgänglich nothwendig ist, die Bildung von Aufschwellungen am oberen Theil der Form verhütet werden soll. Der Kolben und der denselben tragende Preßkolben gehen mit dem Blocke in'dem Maße zurück, als der Druck des unteren Kolbens f zur Wirkung gelangt; h ist der die Form tragende Wagen.

Der Arbeitsvorgang mit dieser Vorrichtung ist folgender: Die auf dem Wagen befindliche Form wird in gewünschter Höhe mit flüssigem Metall angefüllt und das Ganze sodann über die Presse geschoben, wie dies in der Zeichnung ersichtlich ist.

Durch Eintreiben der Keile i i wird die Stahl form gegen das obere Gestell der Presse angedrückt; man setzt den Kolben g mit einem geringen Druck auf und bewegt den Kolben/, auf dem der Boden e aufliegt, nach oben, so daß der Kolben / das Metall in das Innere der durch die Keile i i unbeweglich gemachten Form hineindrückt.

Die Geschwindigkeit des den Boden e vor sich herschiebenden Kolbens f muß im Verhältniß zur späteren Geschwindigkeit erst ein wenig größer sein, um den Block, der während des Arbeitsvorganges schon einem Schwinden unterlegen hat, mit den Wandungen der Blockform in Berührung zu bringen, die sich ihrerseits ausgedehnt hat. Vom Augenblick der Berührung an muß die Geschwindigkeit des nach oben bewegten Kolbens f geregelt werden. Man könnte dieselbe auch erhöhen, um das Metall eng gegen die Wandungen anzulegen und bei weiterem Verschieben zu ziehen, ohne indessen dieses Verschieben zu schnell zu bewirken, was am oberen Theil ein Zurückspringen und Aufblähen des Metalls zur Folge haben würde.

Die im Anfang mit dem Kolben f hervorzurufende Wirkung ist verhältnißmäßig schwach, so lange das Metall flüssig ist, nimmt aber mit der Abkühlung zu.

Der gesammte Hub ist kleiner als die Höhe des cylindrischen Theiles b c und der allmählich abnehmende Vorschub darf, ohne zu Null zu werden, den Boden e nicht über den cylindrischen Theil der Metallform heraustreten lassen; er muß bei b ankommen, wenn man im abgekühlten Block dem Schwinden zuzuschreibende Risse nicht mehr zu fürchten hat.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Verfahren zur Herstellung von dichten Stahlgußblöcken durch mechanischen Druck in sich nach oben verjüngender Form, dadurch gekennzeichnet, daß in der Längsachse des Gußstückes ein von unten nach aufwärts gerichteter stärkerer Druck und ein von oben nach unten gerichteter schwächerer Druck, berechnet auf die Flächeneinheit, ausgeübt wird, zum Zwecke, unter Vorschieben der Stahlmasse in der sich nach oben verjüngenden Form einen von inneren Höhlungen freien Stahlblock herzustellen.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.