DE2128425A1

DE2128425A1 - Giessverfahren mit druckanwendung und einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2128425A1
Application number: DE19712128425
Authority: DE
Inventors: Friedhelm Dipl Ing Kahn
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-08-21
Filing date: 1971-06-08
Publication date: 1973-01-04

Description

Gießverfahren mit Druckanwendung und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Gegentand der Erfindung ist ein Geißerfahren zur Herstellung von Werkstücken oder Vormaterialien aus der Schmelze unter Druckeinwirkung sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patent (P 20 41 588.7).
Diese Erfindung setzt voraus, daß das zu vergießende Einsatzmaterial in fester Form in den beheizten Ofen eingeschoben und darin geschmolzen wird. Dieser Verfahrensablaui ist immer dann erforderlich, wenn es sich um einen Gießerei-Betrieb handelt, dem das Rohmsterial in fester Form angeliefert wird.
Sofern aber mit dem Gießerei-Betrieb ein Schmelzbetrleb räumlich eng verbunden ist, entsteht die Aufgabe, eine Lösung zu finden, die gestattet,mit derselben Einrichtung und teilweise nach demselben Verfahren zu arbeiten.
Das bedeutet, eine Lösung ftir die Zufuhr des Einsetzmeteriale im schm3elzrflüssigen Zustand und für die Druckausübung zum Gießen zu suchen.
Die Auigabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß zunächst die Schmelze in den Ofen eingefüllt wird, daß dann durch die Chargierkammer ein den Chargierkörper ersetzender Verdrängerkörper auf die Schmelze abgesenkt wird und daß der hierbei entstehende Überdruck die Schmelze durch das Steigrohr in die Gießform drückt. Beim Einfüllen der Schmelze wird der Verdrängerkörper zweckmässig aus dem Ofen hochgezogen. Die Schmelze selbst kann durch die vorhandene Zufhrvorrichtung für Schmelzbehandlungsmittel eingefüllt werden in gleicher Weise auch durch dae Steigrohr. In Abwandlung der Einrichtung nach dem Hauptpatent kann aber auch nahe dem Boden des Ofens ein ventilgesteuerter Zuflußkanal angeordnet sein.
Der Verdrängerkörper muß aus einem gegen die auftretenden Hitzegrade sowie gegen die Schmelze beständigen Werkstoff hergestellt sein. Der Verdrängerkörper kann auch mit eine r zusätzlichen Erhitzungsquelle versehen sein, z.B. durch Installation einer Wärmequelle in seinem Innern aber auch durch induktive Erwärmung von außen.
Nach der Füllung des Ofens kann durch Evakuieren der Ohargieikammer vor Gießbeginn die Schmelze entgast werden.
Das Einfüllen der Schmelze kann in Abhängigkeit von der Größe des Ofens oder auch von der Zahl der zu gießenden Werkstücke nach Jedem einzelnen Gießtakt erfolgen. Zu diesem Zweck wird der Verdrängerkörper um die Höhe des zuvor vergossenen Volumens hochgezogen und zugleich eine entsprechende Schmelzömenge nach einer der verschiedenen Einf2llmöglichkeiten nachgefüllt.
In der Zeichnung ist ein Ausftlhrungsbeispie1 der erfindungsgemäßen Einrichtung dargestellt.
Die Einrichtung besteht im wesentlichen aus dem Ofen 1 mit seitlich abführendem Steigrchr 2, der druckdichten Chargierkammer 3 und der Gießform 4. Die Chargierkammer 3 ist gegen die Atmosphäre mit Hilfe einer Dichtung 9, gegen den Ofen 1 durch den gasdichten, feuerfesten Einsatz 10 und die im Bereich dieses Einsatzes befindliche Oberfläche 11 abgedichtet. Die Chargierkammer 3 ist mit dem Druckzylinder 14 verbunden und enthält ein Schutzgas, z.B. Argon, das durch die bei 12 befindliche Gasquelle über ein Absperrventil 13 eingeftillt und mit Hilfe des Druckzylinders 14 auf die verschiedenen, während des Gießvorganges erforderlichen Drucke in Abstimmung mit dem Vorschub des Verdrängerkörpers 7 geregelt wird.
Der Verdrängerkörper 7 besteht aus einem gegen die Schmelze und gegen die Ofenhitze beständigen Material.
Er kann auch mit einer zusätzlichen Heizung zur Beheizung der Schmelze herangezogen werden, beispielweise durch induktive Erwärmung von außen oder durch Installation einer Wärmequelle in seinem Innern, Der Verdrängerkörper 7 wird durch einen bei 6 befindlichen Hub-und Senkmechanismus in den einzelnen Verfahrensabsohnitten angepaßter Weise gehalten und betätigt.
Für den Gießvorgang wird der Ofen zunächst mit der Schmelze 15 gefüllt, die entweder durch den ventilgesteuerten Ziiflnßkanal 5, oder durch die abdichtbare Zuführvorrichtung 18 für Schmelzbehandlungsmittel, schließlich auch durch die Steigrohrmöndung' 16 zugeführt wird.
In letzterem Pall muß vorher die Gießform 4 entfernt werden. Der Ftillvorgang kann besondere turbulenzarm unter Schutzgas erfolgen, wenn der zuvor vollständig in den Ofen 3 abgesenkte Verdrängerkörper 7 während der PWllung mittels des Hub- und senkmechanismus langsam nach oben gezogen wird.
Das Gießen kann beginnen, sobald die Schmelze 15 im Ofen 1 ihren Normalpegelstand im Bereich des Einsatzes 10, die Kommunikation mit der Steigrohrmündung 16 erreicht hat, Durch Absenken des Verdrängerkörpers 7 in die Schmelze 15 steigt diese über den Normalpegelstand nur im Steigrohr 2, weil in der Chargierkammer 3 mit Unterstützung des Druckzylinders 14 gleichzeitig ein Gegendruck aufgebaut wird, der hier den Schmelzestand im Bereich des Normalpegels und damit des Einsatzes 10 hält.
Die Schmelze tritt durch die Steigrohrmündung 16 in den Hohlraum 17 der Gießform 4 und füllt diesen aus. Mit beendeter Formfüllung wird auch der Verdrängerkörper 7 stillgesetzt. Eine weitere Druckerhöhung mit Hilfe des Zylinders 14 verbessert die Dichtspeisung des erstarrenden Gußkörjpers in der Form 4. Sobald die Erstarrung bis in Nähe der Steigrohrmändung 16 fortgeschritten ist, kann der Druck in der Chargierkammer 3 auf Normalbedingungen reduziert und die Gießform 4 zur Guß teil-Entnahme geöffnet oder durch eine neue leere Porm für den nächsten Arbeitstakt ersetzt werden. Erfolgt dae Gießen z.B. in eine Stanggußkokille, so kann der vertikal nach oben oder in horizontaler Richtung austretende Strang kontinuierlioh bis zur Entleerung des Ofens 1 gegossen werden.
Im vorstehenden ist nur ein Gießzyklas beschrieben. Bei großem Ofenvolumen wird der nächste und jeder weitere Gießzyklus durch weiteres Abaenken des Verdrängerkbrpers eingeleitet. Bei kleinem Ofen besteht dagegen die Möglichkeit, den Verdrängerkörper nach Abschluß eines Jeden Gießzyklus auf die Ausgangsehöhe bei gleichzeitiger Nachfüllung der Schmalze zurückzuziehen.

Claims

A n s p r ü c h e

1. Gießverfähren zur Herstellung von Werkstücken aus der Schmelze unter Druckanwendung und unter Schutzgas, nach Patent ........ (P 20 41 588.7) dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die Schmelze -in den Schmelzofen eingeftillt wird, daß dann durch die Chargierkammer ein deb Chargierkörper ersetzender Verdrängerkörper abgesenkt wird und daß der hierbei entstehende Überdruck die Schmelze durch das Steigrohr in die Gießform drückt.

2. Gießverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängerkdrper während des Einfüllens der Schmelze aus dem Ofen hochgezogen wird.

3. Gießverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelse durch die Zuführvorrichtung (18) für Schmelzbehandlungsmittel eingefuilt wird.

4. Gießverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelze durch das Steigrohr (2) eingefUllt wird.

5. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängerkörper (7) aus einem gegen die auftretenden Hitzegrade beständigen Werkstoff besteht.

6.iEinriohtung nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängerkörper (7) mit einer zusätzlichen Erhitzungsquelle versehen ist.

7. Einrichtung zur Aushebung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nahe dem Boden des Ofens (1) ein ventilgesteuerter Zuflußkanal (5) angeordnet ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 3, 4 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Ofenfüllung durch Evakuieren der Chargierkammer (3) die Schmelze entgast wird.

9. Verfahren nach einem der Anspruche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß nach Jedem Gießtakt der Verdrängerkörper (7) um die Höhe des zuvor vergossenen Volumens hochgezogen und gleichzeitig eine entsprechende Schmelzemenge nach einer der Einfüllmögleichkeiten nachgefüllt wird.