DE2122453C3 - Vorrichtung zum Tauchgießen von Metallgußstücken - Google Patents
Vorrichtung zum Tauchgießen von MetallgußstückenInfo
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- B22C9/20—Stack moulds, i.e. arrangement of multiple moulds or flasks
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- B22D21/002—Castings of light metals
- B22D21/007—Castings of light metals with low melting point, e.g. Al 659 degrees C, Mg 650 degrees C
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Description
Bei der Gießform oder den Gießformen der Vorrichtung nach dem Hauptpatent stehen die das
spätere Gußstück ausbildenden Formenhohlräume nur mit einem Anschnitt in Verbindung, durch den die
Metallschmelze eintritt Die bei Schmelzeeintritt in die Formenhohlräume aus diesen Räumen zu entfernende
Luft tritt einmal durch einen bis zur Vollendung der Hohlraumausfüllung mit Schmelze frei bleibenden
Restquerschnitt des Anschnittes aus und entweicht zum anderen durch das poröse Material der Gießformen
hindurch in einen gemeinsamen Entlüftungskanal. Diese Ausgestaltung der Gießformen gestattet keine rationelle
Verwendung von Dauerformen, da dann die Luft der Formenhohlräume sämtlich durch den erwähnten
Restquerschnitt des Anschnittes entweichen muß, was ein sehr langsames Eintauchen der Vorrichtung in die
Metallschmelze und damit einen zeitraubenden Eintauchvorgang zur Folge hat
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Verbesserung der Vorrichtung nach dem Hauptpatent in der
Hinsicht, daß auch Dauerformen in Verbindung mit der Vorrichtung und dem Verfahren nach dem Hauptpatent
verwendet werden können.
Die Lösung der Aufgabe ist in dem Kennzeichen des Anspruchs 1 definiert
Eine vorteilhafte Ausgestaltung dieser Lösung ist in den beiden Unteransprüchen angegeben.
Die so verbesserte Gießvorrichtung gestattet die Verwendung von Dauerformen bei dem Verfahren nach
dem Hauptpatent, denn beim Eintauchen der Vorrichtung in die Schmelze kann die Luft aus den
Formenhohlräumen nicht nur aus einem Restquerschnitt des Anschnittes ausströmen, um zusätzlich das
Eintreten von Schlacke zu verhindern, sondern auch aus den einzelnen, zu einem gemeinsamen Entlüftungskanal
führenden Entlüftungsgängen, wodurch ein rationelles Eintauchen der Vorrichtung in die Schmelze erzielt
S wird. Die Schmelze selbst kann nicht durch die Entlüftungsgänge hindurchfließen, da diese hierzu einen
zu kleinen Querschnitt aufweisen, der ein ausreichend schnelles Abkühlen von evtl. in diese Gänge gelangter
Schmelze bewirkt, so daß diese dort erstarrt, wodurch
ίο ein Nachströmen der Schmelze verhindert ist
Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher
erläutert Es zeigt
F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer Dauerform
F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer Dauerform
is zum Herstellen eines kleinen Gußstückes wie z. B. ein
Kolbenring,
F i g. 2 einen Axialschnitt durch eine Vorrichtung mit einem Dauerformstapel,
Fig.3 eine teilweise Darstellung vom Eintauchen
Fig.3 eine teilweise Darstellung vom Eintauchen
*> eines Formenstapels in eine Schmelze,
F i g. 4 eine Aufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Dauerform.
In F i g. 1 ist eine Dauerform 11 aus Metall
vorzugsweise aus einer Legierung aus 99,5% Molybdän,
0,4% Titan und 0,1% Zirkonium, zum Vergießen von Eisenmetall gezeigt Die Form 11 besitzt einen
ringförmigen, das spätere Werkstück ausbildenden Hohlraum 12, einen ständig offenen Anschnitt 13 und
einen oder mehrere Entlüftungsgänge 14, wobei im Beispiel zwei sich diametral gegenüberliegende, mit
einem Anschnitt 13 ausgerichtete Gänge 14 gezeigt sind, die mit einem zentralen Entlüftungskanal 14a kommunizieren.
Um den Hohlraum 12 zu schließen bzw. zu vervollständigen, wird eine gleiche Dauerform 11 auf
der Oberseite der jeweils unteren Dauerform gestapelt
ringförmiger Gußstücke gedacht ist, ist es jedoch klar,
daß die Dauerform auch zur Herstellung von Gußstükken anderer Gestalt verwendet werden kann.
Nach F i g. 2 ist in einer Tragvorrichtung / ein Stapel
aus metallenen Dauerformen 11, deren Entlüftungskanäle 14a miteinander ausgerichtet sind, vorhanden,
wobei die Vorrichtung z. B. 20 Dauerformen aufnehmen kann. Eine Abdeckform 11a kann zum Abdecken des
Hohlraums 12 der obersten Dauerform U vorgesehen sein und ebenfalls einen zentralen Entlüftungskanal 14a
aufweisen, der mit dem Entlüftungskanälen 14a der anderen Formen 11 ausgerichtet ist Die Tragvorrichtung
/besteht aus Flußstahl, ist mit einem hitzebeständigen Material, z. B. Graphit, überzogen und schließt ein
Unterteil 15 ein, auf dem die Dauerformen U gestapelt sind. Das Unterteil 15 ist an einem Joch 17 befestigt,
dessen oberes Ende eine ringförmige Führung 18 trägt, in der sich eine vertikale Spindel 19 auf und ab bewegen
kann. Ein hitzebeständiger Block 16, z. B. aus Gußeisen, ist mit Entlüftungslöchern 16a versehen und an der
Spindel 19 befestigt, deren oberes Ende mit einem Teil 19a versehen ist, so daß die Spindel an einem
Tauchmechanismus (nicht dargestellt) zum Absenken bzw. Herausziehen der gesamten Vorrichtung in das
bzw. aus dem Schmelzbad befestigt werden kann.
Die äußeren Oberflächen der Dauerformen 11 können ebenfalls mit einem hitzebeständigen Überzug
versehen sein, um sie vor den Auswirkungen des wiederholten Eintauchens in das geschmolzene Metall
zu schützen.
tung / wird mit den äußeren, der Schmelze ausgesetzten
Formenoberflächen in ein Metallschmelzbad 20 eingetaucht, und zwar bis etwa zur Hälfte des hitzebeständigen
Blocks 16 gerade unterhalb seiner Entlüftungslöcher 16a. Bei Beginn des Eintauchvorgangs werden die
unteren Dauerformen durch das Gewicht der darüberliegenden Formen zusammengeklemmt gehalten, und
das schmelzflüssige Metall, z. B. Eisen, fließt durch die
Anschnitte 13 in die Hohlräume 12 ein.
Die dargestellten Dauerformen haben eine niedrigere Dichte als das zu vergießende Eisenmetall und beginnen
demgemäß aufzuschwimmen, bis die Abdeckform Ua an den Block 16 anstößt, wobei die Formen durch die
Wirkung ihres Auftriebes zusammengehalten werden. Nach Ablauf einer ausreichenden Zeit zur Füllung der
Formen wird die Vorrichtung / aus dem Schmelzbad herausgezogen, damit der Abkühlvorgang beginnen
kann. Wenn jedoch die Dauerformen eine höhere Dichte als das zu vergießende Metall aufweisen, können
sie vor dem Eintauchen mechanisch zurimmengeklemmt
werden, z. B. dadurch, daß die Spindel 19 und die rohrförmige Führung 18 mit einem Gewinde versehen
werden, so daß der Formstapel mechanisch zwischen dem Unterteil 15 und dem Block 16 eingeklemmt
werden kann.
Der Beginn des Eintauchens des Formstapels in das Schmelzebad 20 ist in F i g. 3 dargestellt Wie gezeigt, ist
die unterste Dauerform schon mit geschmolzenem Metall gefüllt, und die nächste Dauerform schließt
gerade mit dem Schmelzepegel ab.
Die Dauerformen sind im allgemeinen impermeabel, jedoch bewirkt die aus dem Eintauchen resultierende
Erhitzung der Formen eine Expansion der Luft in den Hohlräumen 12, die teilweise durch die Anschnitte 13
austritt, die so konstruiert sind, daß sie einer engen Halsquerschnitt aufweisen. Dieser Halsquerschnitt ist in
bezug auf die Eintauchgeschwindigkeit weiterhin so dimensioniert, daß, während die Anschnitte durch die
Schlackenteile 22 auf der Oberfläche 21 der Schmelze hindurchtreten, die Luft auch aus den Anschnitten
herausströmt Das Einströmen von Metall in den jeweiligen Hohlraum 12 beginnt nur, wenn sich der
entsprechende Anschnitt unterhalb der Oberfläche 21 der Schmelze befindet Die zu dieser Zeit in dem
Hohlraum verbliebene Luft tritt nun durch die Entlüftungsgänge 14 aus, und zwar zunächst in den
zentralen Entlüftungskanal 14a und danr in das Innere des Blockes 16, aus dem sie durch dessen Entlüftungslöcher
16a in die Atmosphäre austritt
Um das Auslaufen von Metall aus den Formen zu verhindern, wenn diese zwecks Abkühlens der Gußstükke
mit der Tragvorrichtung aus der Schmelze
is herausgenommen werden, ist es lediglich notwendig zu
sichern, daß die gefüllten Anschnitte der Dauerformen ausreichend schnell erstarren. Dies kann durch eine
enge Bemessung der Anschnitte jeder Dauerform in bezug auf den Querschnitt des Formenhohlraums
erreicht werden. Wenn ein »Nachlaufen« von Schmelze gewünscht wird, kann die Fonnenhohlraumgeometrie
ferner so ausgebildet sein, daß eine ausreichende Reserve geschmolzenen Metalls beim Herausnehmen
der Formen aus der Schmelze zur Verfugung steht Andererseits können die Dauerformen auch bis zur
teilweise oder vollständigen Erstarrung der Gußstücke in der Schmelze belassen werden.
In F i g. 4 ist eine aus Metall bestehende Dauerform 31
mit sechs ringfönnigen Formenhohlräumen 32 gezeigt wobei jeder Hohlraum mit einem eigenen Anschnitt 33
versehen ist Vcn jedem Formenhohlraum ausgehende Entlüftungsgänge 34 kommunizieren mit einem zentralen
Entlüftungskanal 34a.
Im Rahmen der Erfindung kann der Stapel aus Dauerformen 11 auch durch eine einzige Dauerform 11 zum Gießen eines einzigen Gegenstandes ersetzt werden.
Im Rahmen der Erfindung kann der Stapel aus Dauerformen 11 auch durch eine einzige Dauerform 11 zum Gießen eines einzigen Gegenstandes ersetzt werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Vorrichtung zum Tauchgießen von Metallgußstücken,
die eine einzelne Gießform oder einen Gießformstapel, eine Tragvorrichtung für die oder
jede Gießform und einen Tauchmechanismus zum Eintauchen der beschickten Tragvorrichtung in die
bzw. Herausziehen derselben aus der Metallschmelze nach Füllung der oder jeder Gießform umfaßt,
wobei die oder jede unmittelbar in die Schmelze einzutauchende Gießform einen Anschnitt von sehr
kurzer Länge und von gegenüber der üblichen Querschnittsbemessung verringertem Querschnitt
und einen Entlüftungskanal aufweist, nach dem Hauptpatent 1783056, dadurch gekennzeichnet,
daß die oder jede Gießform (11) aus einer Dauerform besteht, daß der oder jtder
Gießformhohlraum (12) Ober wenigstens einen Entlüftungsgang (14) mit dem Entlüftungskanal (14aJ
in Verbindung steht und daß der Querschnitt des Entlüftungsganges zumindest auf einem Teil der
Ganglänge so klein ist, daß das Einströmen von Schmelze in den Entlüftungskanal verhindert ist
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede Dauerform (11) in an sich
bekannter Weise aus Metall besteht
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede Dauerform (11) in
an sich bekannter Weise aus solchem Material besteht, dessen Dichte geringer ist als die Dichte des
zu vergießenden Metalls.
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