DE1458206A1 - Method and device for compressing metal that solidifies in a casting mold - Google Patents

Method and device for compressing metal that solidifies in a casting mold

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DE1458206A1
DE1458206A1 DE19631458206 DE1458206A DE1458206A1 DE 1458206 A1 DE1458206 A1 DE 1458206A1 DE 19631458206 DE19631458206 DE 19631458206 DE 1458206 A DE1458206 A DE 1458206A DE 1458206 A1 DE1458206 A1 DE 1458206A1
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casting mold
mold
pressure
cover
increased
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German (de)
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Wehmeyer Dipl-Ing Werner
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Schloemann AG
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Schloemann AG
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    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D18/00Pressure casting; Vacuum casting
    • B22D18/02Pressure casting making use of mechanical pressure devices, e.g. cast-forging
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B22D18/00Pressure casting; Vacuum casting
    • B22D18/04Low pressure casting, i.e. making use of pressures up to a few bars to fill the mould
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D27/00Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
    • B22D27/02Use of electric or magnetic effects

Description

2.9.19682.9.1968

Zur QffenlegungFor disclosure

Titel: .Verfahren und Vorrichtung zum Verdichten von in einer Gießform erstarrendem Metall durch Druck Title: .Method and device for compacting metal that solidifies in a casting mold by pressure

iiis ist bekannt, daß Metall, wenn es gegossen und zum mehr oder weniger schnellen Erstarren gebracht wird, durch den Schrumpfprozeß beim abkühlen Hohlräume bekommt, die durch ein Nachsaugen des bis zum Ende des Erstarrungsprozesses möglichst flüssig gehaltenen Metalls aus den Steigern oder verlorenen Köpfen nicht mehr ausgefüllt werden können.iiis is known to be metal when it is cast and used for more or less rapid solidification is brought about by the shrinking process When it cools, it gets cavities, which are kept as liquid as possible until the end of the solidification process by suction Metal from the risers or lost heads no longer filled in can be.

Es ist ebenfalls bekannt, daß man diese Hohlräume, auch Lunker genannt, vermeiden kann, wenn man das Jüetall in flüssigem oder halberstarrtem Zustand unter Druck setz* und bis zum Zeitpunkt des völligen Erstarrens unter gleichbleibendem Druck hält. (Siehe deutsche Patentschrift 159 118, Klasse 31c, G-ruppe 26/01, vom 18. 2.19o3)· Bei dem in dieser Patentschrift angeführten Verfahren wird ein niedriger, konstanter Druck über ein Rohr von einem Druckgasspeicher in die mit Metall gefüllte und geschlossene Kokille geleitet und dieser Druekanschluß während des Erstarrungsprozesses aufrechterhalten.It is also known that these cavities, also called blowholes, can be avoided if the jewel is in liquid or semi-rigid Pressurize the condition * and keep it under constant pressure until it has completely solidified. (Please refer German patent specification 159 118, class 31c, group 26/01, from 18. 2.19o3) · In the process cited in this patent specification, a low, constant pressure is passed through a pipe from a pressurized gas reservoir into the metal-filled and closed mold and maintain this pressure connection during the solidification process.

BAD OWGlNW-BAD OWGlNW-

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- ι f\rt7$lAb6.2Nr.3Ssrtz3d»sÄrKierungsa<*Y.4.a-1252i- ι f \ rt 7 $ lAb6.2Nr.3Ssrtz3d »sÄrKierungsa <* Y.4.a-1252i

14582Ό6 -z- 14582Ό6 -z-

Eeraer ist durch die Veröffentlichung in "Stahl und Eisen", 81 (17.8.1961) 17, Seite 1146/48, ein Verfahren bekannt, bei dem Stahl in halberstarrten Zustand in Pormen, die mit Wasser gekühlt sind, auf hydraulischen Pressen so lange durch das Oberteil der lorm unter konstantem Druck von 6 bis 10 kg/mm gehalten wird, bis die Erstarrung des Stahles vollendet ist. Der damit erreichte Stahlguß ist frei Ton Lunkern und Grasblasen, hat ein sehr dichtes Gefüge und höhere Zugfestigkeit, Streckgrenze, Dehnung und Kerbschlagzähigkeit als gewalztes Material gleicher Analyse. Während das erstgenannte Verfahren nur mit geringem Druck arbeitet, der zu niedrig ist, um eine Gefügeverbesserung zu erreichen, sind die bei diesem Verfahren auftretenden Drücke zur Gefügeverbesserung ausreichend.Eeraer is published in "Stahl und Eisen", 81 (17.8.1961) 17, page 1146/48, a process known in which steel in a semi-rigid state in pormen, which are cooled with water, on hydraulic presses as long through the upper part of the lorm underneath constant pressure of 6 to 10 kg / mm is kept until solidification of steel is complete. The resulting cast steel is free from voids and grass bubbles, has a very dense structure and higher tensile strength, yield strength, elongation and notched impact strength than rolled material of the same analysis. While the former The process only works with low pressure, which is too low to achieve a structural improvement, are the characteristics of this process occurring pressures are sufficient to improve the structure.

Dieses Verfahren hat jedoch den Hachteil, daß eine große Anzahl von Pressen und gekühlten Kokillen eingesetzt werden muß, wenn eine große Zahl von Güssen, etwa 60 bis 120 Stück in der Stunde, hergestellt werden sollen. Die Zahl der Pressen und Kokillen steigt außerdem mit der Wandstärke, dem Querschnitt und dem Gewicht der Gußstücke, weil diese Faktoren die Erstarrungszeit bestimmen. Der Aufwand für die vielen Pressen beeinflußt die Wirtschaftlichkeit ties Verfahrens.However, this method has the disadvantage that a large number of Presses and chilled molds must be used if one large numbers of castings, around 60 to 120 pieces per hour, are to be produced. The number of presses and molds is increasing also with the wall thickness, the cross-section and the weight of the castings, because these factors determine the solidification time. The effort for the many presses affects the economics of the process.

Weiterhin ist es durch die deutschen Patentschriften 202 271 und 222 011 bekannt, zum Verdichten von in einer Gießform zu einem .Block erstarrendem Metall durch Druck, den Stahl durch einen außen auf dieFurthermore, it is through the German patents 202 271 and 222 011 known, for compacting in a mold to a .Block solidifying metal by pressure, the steel by an outside on the

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Gießform ausgeübten Druck zu komprimieren. Dieses bekannte Verfahren ergibt einen Block mit guten Werkstoffeigenschaften, da hier ein erheblicher Außendruck anwendbar ist. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht jedoch in einem großen Aufwand an Pressen und Gießformen und auch in einem häufig komplizierten Aufbau der Gießformen.Compress mold pressure exerted. This known method results in a block with good material properties, since a considerable external pressure can be used here. The disadvantage of this procedure However, there is a great deal of presses and molds and also in an often complicated structure of the casting molds.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Verfahren zu schaffen, nach welchem ein Block gewonnen werden kann, der bei größerer Wirtschaftlichkeit als die des genannten bekannten Verfahrens zumindest die gleichen Werkstoffeigenschaften wie ein nach diesem Verfahren gewonnener Block aufweist. Die Erfindung geht hierzu aus von einem Verfahren zum Verdichten von in einer Gießform erstarrendem Metall durch Druck, bei dem der Innendruck eines in die Gießform gepreßten gasförmigen Druckmediums bei verschlossener Gießform durch zusätzliche Wärmezufuhr gesteigert wird.The object of the invention is now to create a method according to which one block can be obtained, the one with greater profitability than those of the known method mentioned, at least the same material properties as one obtained by this method Has block. To this end, the invention is based on a method for compacting metal that solidifies in a casting mold Pressure at which the internal pressure of a gaseous pressure medium pressed into the casting mold when the casting mold is closed by additional Heat supply is increased.

Ein derartiges Verfahren ist durch die deutschen Patentschriften 3 724, 12 037 und 17 056 bekannt und besitzt, ebenso wie ein andersartiges durch die deutsche Patentschrift 159 118 und die österreichische Patentschrift 191 324 bekanntes Verfahren, bei dem ein gasförmiges Druckmedium während des gesamten Erstarrens in die Gießform gepreßt wird, den Vorteil, daß zumindest der Aufbau der Gießform einfacher sein kann. Bei dem bekannten Verfahren dieser Art wird der Innendruck des in die Gießform gepreßten gasförmigen Druckmittels dadurch gesteigert, daß die Gießform verschlossen wird. Wegen des Vers chli eßens kann der das Gas erhitzende Wärmeinhalt des Metalles 'Such a method is known from German patents 3,724, 12 037 and 17 056 and, like another, has it by the German patent specification 159 118 and the Austrian patent specification 191 324 known method in which a gaseous Pressure medium is pressed into the casting mold during the entire solidification process, the advantage that at least the structure of the casting mold is simpler can be. In the known method of this type, the internal pressure of the gaseous pressure medium pressed into the casting mold increased by the fact that the mold is closed. Because of the In addition, the heat content of the metal, which heats the gas, can

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-Φάβη Innendruck des Grases steigern. Die mit diesem bekannten Verfahren erreichbare Höhe des Innendrucks ist jedoch geringer als die durdi Verkleinern der Gießform mittels Außendruek erreichbare. Daher hat sich das Verfahren in der Praxis nicht durchgesetzt. Auch ist.bei diesem Verfahren der erreichbare Innendruck des Gases rom Einpreßdruck und yon der Temperatur des Metalles abhängig, was als nachteilig empfunden wird.-Φάβη increase the internal pressure of the grass. The level of internal pressure that can be achieved with this known method is, however, lower than the durdi Reducing the mold by means of external pressure achievable. This is why the process has not caught on in practice. Also is. At This process depends on the internal pressure of the gas that can be achieved as a function of the injection pressure and on the temperature of the metal, which is perceived as disadvantageous.

Die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, daß der Innendruck des inerten Grases durch elektrisch, vorzugsweise mittels Lichtbogens, erzeugte Wärmezufuhr gesteigert wird. Obwohl die Verwendung elektrischer Heizmittel zum Flüssighalten einer überschüssigen Metallmasse während des Er starr ens des Metalles in der Gießform bekannt ist, ist die Verwendung elektrischer Heizmittel zur Druoksteigerung des eingepreßten Gases nichtbekannt. Durch die erfindungsgemäSe Verwendung dieses Mittels wird ein seit altere bekanntes, in der Praxis kaum benutztes Verfahren derart verbessert, daß ee nun mit gleichem Erfolg wie andersartige, denselben Zweck verfolgende Verfahren unter Vermeidung der Kachteile dieser andersartigen Verfahren durchführbar ist. Wesentlich hierfür ist u.a. die sehr rasche Wärmezufuhr zum eingeschlossenen Gas, weshalb die Wärmezufuhr durch mittels Lichtbogens bevorzugt wird.The inventive solution to the task at hand consists in that the internal pressure of the inert grass by electrical, preferably by means of an electric arc, generated heat supply is increased. Although the use of electrical heating means to keep an excess metal mass liquid while the metal is rigid in the Mold is known, the use of electrical heating means to increase the pressure of the injected gas is not known. By using this agent according to the invention, a method which has been known for a long time and is hardly used in practice is improved in such a way that that ee can now be carried out with the same success as other types of processes that pursue the same purpose while avoiding the parts of these other types of process. Essential for this is, among other things, the very rapid heat supply to the enclosed gas, which is why the heat supply by means of an electric arc is preferred.

Zur Sicherung der Gußetückabaessungen und zur Vermeidung von Deformationen der Gießfcnoenunter dem inneren Oberdruck und zum DichthaltenTo secure the cast piece dimensions and to avoid deformation of the cast seams under the internal pressure and to keep it tight

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der formen werden gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung die für das erfindungsgemäße Verfahren verwendeten Gießformen vor dem Erzeugen des Innendruckes unter einen den Innendruck übersteigenden äußeren Vorspanndruck gesetzt. Dies geschieht vorzugsweise durch Verkeilen gegen entsprechend starke Hantel und Rahmen. Diese entsprechende Vorrichtung muß so ausgebildet sein, daß sie sehr schnell betätigt werden kann.the forms are according to a further embodiment of the invention for The casting molds used in the method according to the invention are placed under an external preload pressure that exceeds the internal pressure before the internal pressure is generated. This is preferably done by wedging against appropriately strong dumbbells and frames. This corresponding device must be designed so that it operates very quickly can be.

Als Gas wird vorzugsweise Argangas verwendet, da dieses keinerlei Verbindung mit Metallen oder irgendeinem anderen Stoff eingeht. Wegen des hohen Preises des Gases wird es vorzugsweise mehrfach verwendet. Man läßt es über Speicher und Kompressionsanlagen umlaufen.Argan gas is preferably used as the gas, since it does not form any connection with metals or any other substance. Because Due to the high price of the gas, it is preferably used several times. It is circulated through storage and compression systems.

Oft besteht ein Interesse, das Maß der Schnelligkeit des Erstarrens des Blockes vorher zu bestimmen, oder auch das Interesse, das Erstarren des Blockes in bestimmter Richtung verlaufen zu lassen, beispielsweise nur vom zylindrischen Umfang und vom Kern her. Dies kann gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung dadurch erreicht werden, daß die Gußform an einzelnen Formflächen mit Formstücken aus Metall und/ oder feuerfestem Metall belegt wird. Werden beispielsweise auf den Boden der form und gleich nach dem Füllen der Form auf den oberen Flüssigkeitsspiegel Formstücke aus feuerfestem Material gelegt, so findet eine Abkühlung von unten und oben her fast gar nicht statt.Often there is an interest, the degree of quickness of freezing of the block in advance, or the interest in allowing the block to solidify in a certain direction, for example only from the cylindrical circumference and from the core. This can can be achieved according to a further embodiment of the invention that the mold is covered on individual mold surfaces with molded pieces made of metal and / or refractory metal. For example, are on the Bottom of the mold and immediately after filling the mold on the upper liquid level, molded pieces made of refractory material are placed, like this there is almost no cooling from below and above.

Zur Durchführung des Verfahrens wird also vorzugsweise ein Druckbehälter ohne irgendwelche mechanischen Einrichtungen zur ErzeugungTo carry out the method, a pressure vessel without any mechanical means for generating it is therefore preferably used

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oder Steigerung des Innendruckes verwendet. Hierdurch unterscheidet sich die erfindungsgemäße Form von den teueren Formen, die in der o.g. Veröffentlichung in "Stahl und Eisen" näher beschrieben sind.or increasing the internal pressure is used. This differs the form according to the invention differs from the expensive forms, which are described in more detail in the above publication in "Stahl und Eisen".

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung sowie der Zeichnung und den Ansprüchen zu entnehmen.Further details of the invention are the following description as well as the drawing and the claims.

Ss zeigtSs shows

Fig. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Gießform,1 shows a vertical longitudinal section through a casting mold according to the invention,

Pig. 2 einen Halb-Schnitt H-II der Pig. 1, Pig. 3 einen Halb-Schnitt HI-III der Pig. 1,Pig. 2 a half-section H-II of the Pig. 1, Pig. 3 a half-section HI-III of the Pig. 1,

Pig. 4 eine Ansicht der Gießform nach Einspannung in einen im Schnitt gezeigten Rahmen undPig. 4 shows a view of the casting mold after being clamped in a frame shown in section and FIG

Pig. 5 erläutert die verschiedenen Stellungen, welche die zur Durchführung des Verfahrens notwendigen Vorrichtungen in zeitlicher Reihenfolge einnehmen.Pig. 5 explains the various positions which the devices necessary to carry out the method take in chronological order.

Gemäß Pig. 1 ist eine Bodenplatte 1 auf eine mit Rädern 2 versehene Unterplatte 3 gesetzt. Die Bodenplatte hat eine innere Ausnehmung 4, in die ein Füllstück 5 eingesetzt ist. Die Bodenplatte hat ferner eine zylindrische Ausnehmung 6, in die der kupferne Innenmantel 7 der aufzubauenden Gußform gesetzt ist. Aus den Pig. 2 und 3 ist die Fora des kupfernen Innenmantels 7 erkennbar. Er hat insgesamt vier Stellen 8 ganz geringer Wandstärke. Die hierdurch entstehenden Ausnehmungen im Mantel 7 sind ausgefüllt durch Keile 9 annähernd dreieckigen Querschnitts. Der Innenmantel 7? der den Eiern der Form bildet;According to Pig. 1 is a base plate 1 on a 2 wheeled base Lower plate 3 set. The base plate has an inner recess 4 into which a filler piece 5 is inserted. The bottom plate also has a cylindrical recess 6 into which the copper inner jacket 7 the mold to be built is set. From the Pig. 2 and 3 is the Fora of the copper inner jacket 7 can be seen. He has four in total Make 8 very thin walls. The resulting recesses in the jacket 7 are filled by wedges 9 approximately triangular Cross-sectional. The inner jacket 7? which forms the eggs of the mold;

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θtutzt sich auf eine Kernstütze 10, aus Stahl. In ihr sind Kühlelemente 11 eingesetzt mit Bohrungen für das Kühlwasser, die Anschluß an eine Kühlwasserleitung 12 in der Unterplatte 5 haben und bei 15 ins Freie münden. Der Eiern 7 ist außen zylindrisch, innen aber konisch, wobei die Kernstütze 10 eine entsprechend konische Gestalt hat. Die Außenwand der Gießform wird gebildet durch eine zweiteilige Kupferwand 14 mit Stoßfugen 15· Die Kupferwand ist innen und außen zylindrisch und stützt sich ab gegen einen zweiteiligen Stahlmantel 16, dessen Seile bei der Stoßfuge 17 zusammenstoßen, deren Flansche 18 mittels Schrauben 19 zusammengehalten werden. Der Stahlmantel 16 ist mit Kühlelementen 20 versehen, mit Bohrungen für das Kühlwasser, die eine Fortsetzung in den Kanälen 21 der Bodenplatte 1 finden und bei 22 ins Freie münden. Durch sie kann Kühlwasser oder Naßdampf ein- und ausgeleitet werden. Die Außenwand des zweiteiligen Stahlmantels 16 ist konisch und wird von einem innen konischen Torspannring 23 umfaßt, der, wenn er nach unten gedrückt wird, die stählernen Formteile 16 und die kupfernen Formteile 14 zusammendrückt.θ is based on a core support 10, made of steel. There are cooling elements in it 11 used with holes for the cooling water, which have connection to a cooling water line 12 in the lower plate 5 and at 15 ins Free flow. The eggs 7 are cylindrical on the outside, but conical on the inside, the core support 10 having a correspondingly conical shape. the The outer wall of the casting mold is formed by a two-part copper wall 14 with butt joints 15 The copper wall is cylindrical inside and out and is supported against a two-part steel jacket 16, whose ropes collide at the butt joint 17, whose flanges 18 are held together by means of screws 19. The steel jacket 16 is provided with cooling elements 20, with holes for the cooling water, which find a continuation in the channels 21 of the base plate 1 and at 22 open into the open. Cooling water or wet steam can be introduced and discharged through them. The outer wall of the two-part steel jacket 16 is conical and is encompassed by an internally conical door tensioning ring 23 which, when pressed down, forms the steel moldings 16 and the copper moldings 14 presses together.

Die Form wird abgeschlossen durch einen Deckel 24» der sich mit einem Füllstück 25 auf den Kernmantel 7 aufsetzt und außerdem in einer Ringnut 24a den oberen Rand der Formaußenwand 14*16 aufnimmt. Eine Bohrung 26 mit einer Ans cliluß vor richtung 27 ermöglicht das Einpressen Ton Gas in den Hohlraum der Form. Eine Bohrung 28 mit Auslaßventil 29 ermöglicht das Auslassen des auf das Höchste gespannten Gases aus der Gießform. Hit 50 ist ein Druckmesser bezeichnet und mit 51 ein Sicherheitsventil, welches den Kanal 31a öffnet, sobald derThe form is closed by a lid 24 »which is closed with a Filler piece 25 is placed on the core jacket 7 and also receives the upper edge of the outer mold wall 14 * 16 in an annular groove 24a. One Bore 26 with an Ans cliluß in front of device 27 enables the pressing Clay gas in the cavity of the mold. A bore 28 with an outlet valve 29 enables the gas, which is under maximum tension, to be released from the mold. Hit 50 is a pressure gauge labeled and 51 a safety valve which opens the channel 31a as soon as the

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Druck in der Gießform ein bestimmtes MaB übersclureitet. Sine elektrische Heizvorrichtung 32, die beispielsweise als Heizwendel, Glühdräht oder Lichtbogen für Kondensatorentladung eingerichtet ist, hat eine elektrische Zuleitung über Kanal 33a bei 33.Pressure in the casting mold overshoots a certain amount. Sine electric Heating device 32, which is set up, for example, as a heating coil, filament or arc for capacitor discharge, has a electrical supply via channel 33a at 33.

Die jeweils schwarz angedeuteten Ecken 34 bedeuten Sichtungsringe bzw; Dichtungsmaterial. Mit 58 und 59 sind wärmedämniende Platten bsp. aus keramischem Material bezeichnet.The corners 34 indicated in black mean sighting rings or; Sealing material. With 58 and 59 are heat-insulating panels E.g. made of ceramic material.

Die Teile 7 bzw. 14 können auch aus anderem Material als Kupfer bestehen, doch soll es gut wärmeleitend sein. Auf die Seile ist vorzugsweise ein Verschleißschutzfilm aus feuerfesten Metall-Oxyden aufgetragen. Der Kern der Gießform, bestehend aus dem Kupferteil 7 und der stählernen Kernstütze 10, ist derart stark ausgebildet, daß er den hydrostatischen Druck des flüssigen oder erstarrenden Metalls aufnehmen kann, der dem Druckanstieg des Hochdruckgases in der Gießform entspricht. Außerdem muß er den Schrumpf druck des erstarrenden Metalls aushalten. Die Konuswinkel sind in jedem falle so gewählt, daß die aufeinandergleitenden Teile selbsthemmend sind.The parts 7 and 14 can also consist of a material other than copper, but it should have good thermal conductivity. On the ropes is preferable a wear protection film made of refractory metal oxides is applied. The core of the mold, consisting of the copper part 7 and of the steel core support 10 is so strong that it absorbs the hydrostatic pressure of the liquid or solidifying metal can accommodate, which corresponds to the increase in pressure of the high pressure gas in the mold. In addition, he must reduce the shrinkage pressure of the solidifying Withstand metal. The cone angles are chosen in each case so that the parts sliding on each other are self-locking.

Anhand der Pig. 5» Bild a bis s, wird nunmehr der Verlauf des erfindungsgemäßen Verfahrens geschildert.Look the Pig. 5 »Figure a to s, the course of the invention is now Procedure outlined.

Auf der Bodenplatte 1, die auf der fahrbaren Unterplatte 3 ruht, wird zunächst der Kern 7,10 mit Hilfe eines Krane aufgesetzt; vgl.On the base plate 1, which rests on the movable lower plate 3, the core 7,10 is first placed with the help of a crane; see.

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BiId a. Dann wJLrd die Außenform ,14*16 auf die Bodenplatte 1 auf ge-, setzt, Bild b„ Anschließend wird ,der ionische YgrspaTmring 23 auf den Stahlmantel 16 aufgeschoben,,Bi^,d,,e., Dann fährt die IJnterplatte 3 in eine Presse 35 * von welcher der Torspannring 23 niedergedrückt wird. Anschließend erfolgt gemäß Bild e das Füllen der Gießform mit einer genau bemessenen Metallmenge. Möglichst rasch nach.Beendigung des Gießens wird der Deckel 24 aufgesetzt, Bild f. Die fahrbare TJnterplatte 3 rollt nun in einen !Rahmen 36 hinein, dessen beide Rahmenglieder unten durch eine Rahmenplatte 37 zusammengehalten sind. Der Rahmen 36 steht auf einemRahmenwa^en 38; Tgl. I1Ig. 4 und Bild g der Fig. 5. Der Rahmenwagen 38 ist in einer Ausnehmung 39 des Werkstattbodens so tief verfahrbar^ daß die von.ihm getragenen Schienen 40 mit Schienen 41 fluchten, die auf dem .Werkstattflur_ 42 liegen, so daßr die fahrbare Unterplatte 3 ohne weiter es. in den Rahmen 36 geschoben werden kann. In. dieser Stellung fährt eine am Kran hängende Presse 43 über den Rahmen 36 und preßt, einen Keil 44 zwischen... den Deckel und einen Gegenkeil 45? -der ©it dem, Bahmen .36 fest verbunden, ist» der Deckel 24 wird dadurch fest auf,die Gießform aufgepreßt, ,^r etzt wird durch das Einlaßventil 2,7 Argongas aus einer Flasche 46 in den Hohlraum zwischen der Platte 58 und dem Deckel 24 geleitet. Nach dem Schließen desSinaaßyen^lJ^L 27 fährt ^er^.Sahmenwagen 38, auf,.,ein,. ., Earusell 47, Bild h. Auf diesem K^u^el^ ^nnein mehrere, J^wenwa^eai gleichzeitig Plats finden; denn auf dem Karusell sollen die Rahmenwagen solange- verharren,, bis. das Ar-gon^s, die gewitschte und damit derl gewünscht en, Druci:- e^halten:; haifc f;. ejitw^jaier Wärmeübergang vom Schmelzgut her oder durch eine besondere oben er-Figure a. Then the outer shape 14 * 16 is placed on the base plate 1, Fig. B. Then the ionic YgrspaTmring 23 is pushed onto the steel jacket 16, Bi ^, d, e., Then the bottom plate 3 moves in a press 35 * by which the door clamping ring 23 is pressed down. The casting mold is then filled with a precisely measured amount of metal, as shown in Figure e. As soon as possible after the end of the pouring, the cover 24 is put on, Figure f. The mobile bottom plate 3 now rolls into a frame 36, the two frame members of which are held together at the bottom by a frame plate 37. The frame 36 stands on a frame wall 38; Daily I 1 Ig. 4 and image g of FIG. 5. The frame carriage 38 can be moved so deep in a recess 39 of the workshop floor that the rails 40 carried by it are aligned with rails 41 lying on the .Werkstattflur_ 42, so that r the movable lower plate 3 without further it. can be pushed into the frame 36. In. In this position, a press 43 suspended from the crane moves over the frame 36 and presses a wedge 44 between ... the cover and a counter wedge 45? -the © it to the frame .36 is firmly connected, the cover 24 is thereby firmly on, the mold is pressed on, ^ r etz is through the inlet valve 2.7 argon gas from a bottle 46 into the cavity between the plate 58 and the cover 24 passed. After closing the Sinaassyen ^ lJ ^ L 27 ^ he ^. ., Earusell 47, image h. On this K ^ u ^ el ^ ^ nno several, J ^ wenwa ^ eai find places at the same time; because the frame wagons should remain on the carousel until. the argon ^ s, the witched and thus the desired, Druci: - e ^ hold :; haifc f; . ejitw ^ jaier heat transfer from the melt material or through a special above

BAD ORlGiNAU "10"BAD ORlGiNAU " 10 "

eecseecs

-10- j :-10- j:

wähnte elektrische Beheizung und bis das Grießgut, unter diesem Druc erstarrt ist. Nach Beendigung dieses Torgangs· wird das Argongas al gelassen und. aufgefangen.· Der. Rahmenwagen. 38 fährt etwa, auf der er gegengese.tzten Seite yom KaruselL. 47 herunter unter eine weitere Presse .48,- Bild !,die; den Seil 44 wieder austreibt. Anschließend fährt die fahrbare TJnterplatte 3 wieder auf den Plur 42, wo mit Hilfe eines Kranes der Gußformdeckel .24 abgehoben wird* Der Rahmen wagen 3& kehrt auf das Karusell zurück. Anschließend fährt die fsh bare; Bodenplatte 3 unter eine Presse 49 (Bild 1), die den Preßring 23 von unten nachschiebt, während der Stahlmantel. 16 nebst Kupfermantel. 14 von oben gehalten werden*. ■_ ......imagined electrical heating and until the semolina has solidified under this pressure. After completion of this doorway · the argon gas is released and. caught. · The. Frame wagon. 38 drives about, on the opposite side of the carousel. 47 down under another press .48, - image!, The; the rope 44 drives out again. Then the mobile bottom plate 3 moves back onto the plur 42, where the casting mold cover 24 is lifted with the aid of a crane. * The frame carriage 3 & returns to the carousel. Then the fsh bare; Base plate 3 under a press 49 (Figure 1), which pushes the press ring 23 from below, while the steel jacket. 16 together with copper jacket. 14 are held from above *. ■ _ ......

Gemäß Bild m wird der Preßring 23 nach oben abgehoben und kehrt im Umlauf nach. Bild c zurück. Anschließend erfolgt schnell die Entfer nung des !Formkerns 7*10,, da dieser.unter der ständig, wachsenden , Schrumpf spannung des erkalteten hohlen Gießguts steht:.; -um die Entf nung des ,Kerns zu ermöglichen, wird, gemäß Bild η der.Außenmantel 1 mit. der Bodenplatte. 1,-die bei50 (lig.·. 1) mit ihm verschraubt. ist durch einen Kran abgehoben und auf. einen Auestoßwagen 51> ^gesetzt,-Bild .o. Dieser nimmt die Bodenplatte 1. auf und hat, eine innere-öffnung 52* in welche die Kernstütze.durch,die.Presse.55.,: uniter welch» der Ausstoßwagen 51 geschoben ist* nach unten ausgestoßen wird^,; :; Bild p. Hierbei ist natürlich eine zusätzliche Abstützung des Ausstoßwagens 5t neben. s&inen Hadern,-54 notwendig. Jfachdem gemäß;rBjiJd-; die ,Kernstütze .1.0 nachu unten.-^usi-dem-Eupf enasantelr.7 herstusgesrteS1^? ist, hat letzterer keinen festen Sitz mehr im Block, da er die dünxAccording to Figure m, the press ring 23 is lifted up and returns in circulation. Picture c back. The mold core 7 * 10 is then removed quickly, as this is under the constantly growing shrinkage tension of the cooled hollow casting material:.; -to enable the removal of the core, according to Figure η der.Oßenmantel 1 mit. the base plate. 1, -the at 50 (lig. ·. 1) screwed to it. is lifted and raised by a crane. a bumper car 51> ^ set, picture .o. This takes up the base plate 1. and has an inner opening 52 * into which the core support, through the press, 55. ,: uniter which "the ejection carriage 51 is pushed * is ejected downwards ^ ,; :; Picture p. Here, of course, there is an additional support for the ejector carriage 5t. s & inen rags, -54 necessary. Jfachdem according to ; rBjiJd-; the, core support .1.0 downward .- ^ usi-dem-Eupf enasantelr.7 herstusgesrteS 1 ^? is, the latter no longer has a firm seat in the block, since it is the thin

,·; , BAD ORIGINAL, ·; , BAD ORIGINAL

*7ionft COPY * 7ionft COPY

biegsamen Seile 8 (vgl. Fig. 2) aufweist und die Keile 9 nach dem Herausziehen der Kernstütze 10 sofort von selbst nach unten durchfallen. Ist auch der Mantel 7 mit Hilfe der Presse 53 nach unten ausgestoßen, so kann mittels eines Kranes, vgl. Bild q., der Außenmantel 16 nach oben abgehoben werden, wobei ihm der Gußblock nebst Bodenplatte folgt. Gemäß Bild r wird aus dem Ausstoßwagen 51 der Formkern 10,7 herausgehoben. Der Außenmantel 14» 16 mit Bodenplatte 1 wird nun wieder auf eine TJnterplatte 3 gesetzt. Mittels einer Spreizzange 55» die in die innere Höhlung, des Gußblockes eingreift, wird der Gußblock aus der Form 14» 16 herausgezogen. Das ist ohne Schwierig keiten möglich, weil inzwischen das Gießgut geschrumpft ist. Alle Teile sind nunmehr bereit für einen neuen Einsatz.has flexible ropes 8 (see. Fig. 2) and the wedges 9 after Pull out the core support 10 immediately fall through by itself. If the jacket 7 is also ejected downwards with the aid of the press 53, Thus, by means of a crane, see Fig. q., the outer jacket 16 can be lifted upwards, with the cast block together with the base plate follows. According to picture r, the mold core 10.7 is lifted out of the ejection carriage 51. The outer jacket 14 »16 with base plate 1 is now placed on a lower plate 3 again. By means of expanding pliers which engage in the inner cavity of the cast block the ingot pulled out of the mold 14 »16. That is without difficulty possible because the cast material has shrunk in the meantime. All parts are now ready for a new use.

Die Zeit, die zum Aufheizen des Argongases erforderlich ist, beträgt im allgemeinen- nur wenige Sekunden. Die Dauer der Erstarrung eines Blockes mit einer Blocklänge von 850 mm mit einem Temperaturabfall von 1350 auf etwa 12500O, einem Außendurchmesser von 250 mm und einem Innendurchmesser von 100 mm beträgt dagegen bsp. 60 bis 80 Sekunden· Durch die -obenerwähnte Anbringung von kühlen Einlageteilen aus Metall oder Keramik 58. kann die Zeit für die Druckentwicklung, d.h. für die Erhitzung des Argongases, von bsp. 2 Sekunden auf etwa 50 Sekunden erhöht werden. - -The time required to heat the argon gas is generally only a few seconds. The duration of the solidification of a block with a block length of 850 mm with a temperature drop from 1350 to about 1250 0 O, an outer diameter of 250 mm and an inner diameter of 100 mm, on the other hand, is, for example. 60 to 80 seconds · Due to the above-mentioned attachment of cool metal or ceramic inserts 58. the time for the pressure development, ie for the heating of the argon gas, of ex. 2 seconds can be increased to about 50 seconds. - -

Die Kühlung der Formteile wird während des ganzen Arbeitsganges -r gemäß Fig. 5r Bild e bis s, vorzugsweise ständig, fortgesetzt, "-so- The cooling of the molded parts is continued during the entire operation - r according to Fig. 5 r image e to s, preferably continuously, "-so-

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daß die Formteile rasch zur neuen Verwendung bereit sind. Zum mind< sten wird die Kühlung solange fortgesetzt, bis das erstarrte aber noch sehr heiße Gießmetall aus der Form entfernt ist. I1Ur ein gleit mäßiges Arbeiten ist es selbstverständlich wünschenswert, daß das Argongas gemäß Pig. 5, Bild g, stets mit gleichem !Druck zugeführt wird. Ist das Argongas in einer Flaschenbatterie gespeichert, so wird das Ziel durch Zwischenschalten eines üblichen Druckreduzsierventils erreicht.that the molded parts are quickly ready for new use. At least the cooling is continued until the solidified but still very hot casting metal has been removed from the mold. I 1 For smooth work, it is of course desirable that the argon gas according to Pig. 5, Fig. G, is always fed with the same pressure. If the argon gas is stored in a cylinder battery, the goal is achieved by interposing a conventional pressure reducing valve.

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8 09811/0 5178 09811/0 517

Claims (9)

s 1588 Zur Offenlegung . Pstentansprgche P 14· 58 206.0s 1588 For Disclosure. Pstent claims P 14 58 206.0 1. Terfahren zxua Terdichten von in einer Gießform erstarrendem Metall durch Druck, bei dem der Innendruck eines in die Gießform gepreßten gasförmigen X&ruckmediTEas bei verschlossener Gießform durch zusätzliche Wärmezufuhr gesteigert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendruck des inerten Gases durch elektrisch, vorzugsweise mittels Lichtbogens, erzeugte Wärmezufuhr gesteigert wird.1. The process of densifying metal solidifying in a casting mold by means of pressure, in which the internal pressure of a gaseous X & ruckmediTEas pressed into the casting mold is increased by additional heat supply when the mold is closed, characterized in that the internal pressure of the inert gas is increased electrically, preferably by means of an electric arc. generated heat input is increased. 2» Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gewünsd te Druck während dea Erstarrungsprozesses auf der vorgewählten. Höhe konstant gehalten wird.2 »Method according to claim 1, characterized in that the desired pressure during the solidification process is on the preselected. Height is kept constant. 5· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießform vor dem Steigern des Innezidruckes unter einen den gesteigerten liniendruck übersteigenden äußeren an sich bekannten Torspanndruck gesetzt wird.5. Method according to claim 1, characterized in that before the internal pressure is increased, the casting mold is placed under an external, known gate pressure which exceeds the increased line pressure. 4-. Yerfahren nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet« daß in. an sich bekannter Weise der Gießform die Torspannung durch Verkeilung unter Ausnutzung der Selbsthemmung von Seilen aufgedrückt wird.4-. Method according to claim 5 *, characterized in that the gate tension is pressed onto the casting mold in a manner known per se by wedging while utilizing the self-locking of ropes. -Z--Z- OFMGlNAL IMSPECTED COPyOFMGlNAL IMSPECTED COP y 80981t/051T -;....80981t / 051T -; .... 5. Verfahren nacli einem der Ansprüche t bis 4» dadurch gekennzeichnet« daß die Wärmeleitfähigkeit von !Peilen der Gießform abgeändert wird*5. The method according to one of claims t to 4 » characterized « in that the thermal conductivity of the casting mold is modified * 6. Gießform zur Herstellung von zylindrischen Gußstücken gemäß dem Yerfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnete daß sie aus inneren, dünnwandigen, mehrteiligen, sich gegeneinander abdichtenden oder abgedichteten Formstücken (14) besteht, die durch einen starkwandigen, ebenfalls mehrteiligen und ,zxtsammeüsehraubbaren»mit Wasser oder Faßdampf gekühlten, außen konischen Mantel (16) mittels eines an sich bekannten äußeren, innen konischen Vorspannring (25) zusammengehalten sind, und daß sie durch eine gegen die Innenformteile abgedichtete Bodenplatte (1) und einen die Gießform abdichtenden Deckel (24) verschließbar ist.6. Casting mold for the production of cylindrical castings according to the Yerfahren according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it consists of inner, thin-walled, multi-part, mutually sealing or sealed moldings (14), which by a thick-walled, also multi-part and, zxtsammeüsehraubbaren »with water or barrel steam cooled, externally conical jacket (16) are held together by means of an outer, internally conical pretensioning ring (25) known per se, and that they are held together by a base plate (1) sealed against the inner mold parts and a cover (1) sealing the casting mold 24) is lockable. 7. Gießform nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie an einzelnen Innenflächen mit Formstücken (58,59) aus kaltem Metall und/oder feuerfesten Material belegt ist.7. Casting mold according to claim 6, characterized in that it is covered on individual inner surfaces with molded pieces (58, 59) made of cold metal and / or refractory material. 8. Gießform zur Herstellung von hohlzylindrischen Gußstücken nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen kühlbaren, hohlen Kern (7) besitzt, der aus dünnwandigen» mehrteiligen, sich gegeneinander abstützenden Formstücken besteht, die ein an ihrer Innenseite selbsthemmend konisches Rohr bilden und von innen her von einer einteiligen, selbsthemmend entgegengesetzt konischen, gekühlten» kräftigen Kernstütze (10) abgestützt sind.8. Casting mold for the production of hollow cylindrical castings according to claim 5 or 6, characterized in that it has a coolable, hollow core (7) which consists of thin-walled »multi-part, mutually supporting moldings which form a self-locking conical tube on its inside and are supported from the inside by a one-piece, self-locking, oppositely conical, cooled, strong core support (10). -3--3- 809811/0517809811/0517 9. Verfahren nacht den Ansprüchen 1 bis 4 unter Verwendung von Gießformen gemäß Anspruch 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Außenform (14»16) ein innen konischer Torspannring (23) unter einer Presse aufgepreßt, nach der dann folgenden Füllung der Grießform der Deckel (24) aufgesetzt und die Gesamtform in einen Rahmen (36,37) geschoben und in diesem der Deckel durch waagerechte Seile gegen das Kahmenoberteil verkeilt wird, daß dann Argongas in den Baum unter den Deckel geleitet und nach Erwärmung durch das Schmelzgut und eine zusätzliche elektrische Lichtbogenheizung auf gewünschte Temperatur und Druck abgelassen wird, worauf der Deckel nach Ausstoßen der Eeile abgehoben und der Torspannring unter einer Presse (49) angehoben wird.9. The method according to claims 1 to 4 using casting molds according to claim 5 to 8, characterized in that an internally conical Torspannring (23) is pressed under a press on the outer mold (14 »16), after the subsequent filling of the semolina mold the cover (24) is put on and the overall shape is pushed into a frame (36,37) and in this the cover is wedged against the frame upper part by horizontal ropes, that argon gas is then passed into the tree under the cover and after being heated by the melted material and a additional electric arc heating is released to the desired temperature and pressure, whereupon the cover is lifted off after the Eeile has been ejected and the door tensioning ring is lifted under a press (49). 80 9 811/051780 9 811/0517
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