DE222011C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

am ίθ. De?j9\3

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

222011 KLASSE 31c. GRUPPE

PAUL HEIDTKAMP in DORTMUND.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 13. Juli 1907 ab.

Zur Herstellung dichter Gußblöcke aus Metall bestehen bereits eine Anzahl Verfahren, von denen ein Teil das Verdichten durch Pressen des flüssigen Metalls bewirkt. Die Erfindung betrifft ein solches Preßverfahren und besteht darin, daß der Block in mehrteiligen Formen unter Verschiebung der Formwände allseitig gepreßt wird.

Wenn es gelingen soll, durch Pressen einen

ίο dichten Gußblock ohne fehlerhafte Stellen herzustellen, so ist dazu Bedingung, daß der Inhalt des gegossenen Metalls beim Übergang aus dem flüssigen in den festen Zustand durch Druck auf den der Temperaturerniedrigung entsprechenden kleineren Inhalt gebracht wird.. Dieses wird bei dem Preßverfahren nur durch den allseitig ausgeübten starken Druck der Gußform und eines oder mehrerer Druckstempel auf die Oberflächen des gegossenen Metalls erreicht. Die Gußform muß so sein, daß sie diesen allseitigen Druck ermöglicht, die äußeren, zuerst erkalteten Teile des Blocks nach Maßgabe des Schwindens zusammenstaucht und das Metall durch Druck zwingt, den der Erstarrung entsprechenden kleineren Raum einzunehmen. Sind diese Bedingungen erfüllt, dann wird die beim Erstarren ohne äußere Pressung gewöhnlich auftretende Lunkerbildung im Inneren des Gußblocks durch ein solches Preßverfahren wirksam verhindert und ein dichter und fehlerloser Metallblock erzielt, womit zugleich ein erheblicher Gewinn durch Metallersparnis infolge geringeren Abfalls verknüpft ist.

Der erforderliche, allseitig von den Seitenwänden der Gußform auszuübende Druck auf den Gußblock kann in zweifacher Weise hervorgerufen werden. Die bekannte Art ist das Pressen des flüssigen Metalls in einer sich nach oben verjüngenden einteiligen Gußform durch einen stärkeren mechanischen Druck von unten und einen schwächeren Druck von oben. Der stärkere Druck von unten erzeugt durch eine entsprechend gewählte Verjüngung der Form infolge der Keilwirkung den erforderlichen allseitigen Seitendruck auf das Gußstück.

Nach der Erfindung erfolgt das Pressen des flüssigen Metalls mit Hilfe einer mehrteiligen Gußform, bei welcher jede Seitenwand ein Stück für sich ist und die einzelnen Stücke zu einer geschlossenen Form so zusammengesetzt werden, daß eine gegenseitige Verschiebung nach innen und somit eine Verringerung des Querschnitts des Gußstückes in dem Maße möglich ist, wie es das Schrumpfen während des Erkaltens verlangt. Mehrteilige Gußformen sind an sich bereits bekannt, aber nicht für das Pressen von flüssigem Metall eingerichtet. Auch sind Formen bekannt, bei denen die Verschiebbarkeit gleichfalls benutzt wird, um einen Druck auf den Gußblock auszuüben Bei allen diesen wird jedoch keine allseitige Pressung auf den Gußblock bewirkt, so daß mit diesen Verfahren kein lunkerfreier Block erzielt wird. Der für das Pressen erforderliche Druck auf die zu verschiebenden Seitenwände der gemäß der Erfindung benutzten Gußform wird von außen ausgeübt und kann in verschiedener Weise erfolgen, entweder durch den unmittelbaren mechanischen Druck von Preßkolben auf die Seiten-

wände, oder dadurch, daß man die Seitenwände zu Keilen mit außen liegender Verjüngung ausbildet und diese Keile durch den mechanischen Druck auf eine sie umgebende geschlossene Außenform mit entsprechender, innen liegender Verjüngung zusammenschiebt. Durch die Anwendung von Keilen lassen sich große Drücke auf die Seitenwände der Form mit verhältnismäßig kleinen Kräften erzielen,

ιό was für die Ausführung des Verfahrens, welches große Drücke auf das Gußstück verlangt, vorteilhaft ist.

In der Zeichnung ist in den Fig. i, 2 und 3 ein Beispiel der Vorrichtung zur Ausführung des neuen Preßverfahrens dargestellt.

Fig. ι zeigt die Vorrichtung im Längsschnitt mit eingesetzter Form und Preßgut vor dem Beginn des Pressens, während Fig. 2 dieselbe Vorrichtung im Längsschnitt nach beendigtem

ao Preßverfahren darstellt. In Fig. 3 ist ein Querschnitt nach A-B der Fig. 1 wiedergegeben, worin die Stellung der Formteile zu einem vierkantigen Block und zur Außenform vor dem Pressen ersichtlich ist. Eine bei

25. dem Preßverfahren gemäß der Erfindung angewandte dreiteilige Form zeigt Fig. 4» eine mehrteilige Form
Querschnitt einer

z. B. Fig. 3 oder 5. Den

zeitigen Pressen

Vorrichtung zum gleichvon zwei oder vier Blöcken zeigen die Fig. 6 und 7.

Jede der Seitenwände a, b,c,d der Form ist ein Keil mit außen liegendei Verjüngung. Die Stellung dieser Keile zueinander vor dem Pressen ist in Fig. 1 und 3 dargestellt. Die Keile werden an den Enden oben und unten durch schwache Dorne e, welche beim Pressen abgeschert werden, gegeneinander gestützt und zusammengehalten. Über die so gebildete Form a, b, c, d, welche auf einem Stempel f auf dem Wagen g steht, wird eine keilförmige Außenform h gestülpt, deren innere Verjüngung die äußere Neigung der Form a, b, c, d hat. Die Außenform h besteht aus einem Stück; wenn es erforderlich wird, kann sie durch aufgeschrumpfte Ringe i genügend verstärkt werden.

Um das in die Form a, b, c. d gegossene Metall pressen zu können, ist es nötig, daß neben jedem der Keile a, b, c, d zwischen Keil und Außenform h ein freier Raum k (s. Fig. 3) gelassen wird. Dadurch wird es möglich, die Keile a, b, c, d durch den Druck des sich von unten nach oben bewegenden Preßkolbens I auf den Stempel f in die Außenform h nach

oben zu drücken, wobei sich die Keile gegeneinander verschieben, die Dorne e abgeschert werden und der Querschnitt des Gußblocks durch den auftretenden Seitendruck vermindert wird. Der senkrechte Druck auf die beiden Stirnflächen m und η des Gußblocks ο wird durch den oberen Preßkolben p und den oberen Stempel q bzw. durch den gleich großen Reaktionsdruck des Stempels f ausgeübt. Auf diese Weise erhält der Block 0 den erforderlichen allseitigen Druck, der durch Steuern der Preßkolben / und p so geregelt und bemessen wird, daß der Gußblock 0 nach Maßgabe seines Erkaltens gepreßt und verdichtet wird.

Die Fig. 2 zeigt die Stellung der Form nach Vollendung des Preßvorganges. Die Form wird außerhalb der Presse mit dem flüssigen Metall gefüllt und dann mit Hilfe des Wagens g unter die Presse gefahren. Bei Beginn des Pressens wird die Außenform h durch die von dem unteren Preßkolben / und dem Stempel f angehobenen Keile der Innenform mitgenommen und gegen das obere Querstück r gedrückt, wodurch eine weitere Bewegung der Außenform verhindert wird.

Bei dem Erfindungsgegenstande wird, wie bei¹ dem älteren Verfahren von W hit worth, auf den eigentlichen Gußblock ein hydraulischer Druck nur von oben ausgeübt, der Druck auf die untere Fläche des Gußblocks ist lediglich ein Reaktionsdruck dieses oberen hydraulischen Drucks und gleich groß mit diesem. Diese achsialen Drücke halten sich also das Gleichgewicht und können eine Ver-Schiebung des Gußblocks in achsialer Richtung an den Formwänden nicht erzeugen, zumal der gegossene Block, wie Versuche ergeben haben, beim Verdichten eine Längenänderung nicht erfährt.

Gegenüber dem Verfahren von W hit worth werden durch den Erfindungsgegenstand die Vorteile erreicht, daß die drei (oder mehr) als Stempel wirkende Formwände gleichzeitig einen allseitigen und gleichmäßigen Seitendruck auf den Gußblock ausüben und diesen etwa in der Weise verdichten, wie man eine schwammige, knetbare Masse zusammendrückt. Der Seitendfuck wird dadurch ■ erzeugt, daß die einzelnen Form wände außen verjüngt sind und durch Anheben mit dem unteren Preßkolben, welcher auf die Formwände, nicht auf den Gußblock drückt, in eine kegelförmige Außenform oder Hilfsform einer Keilwirkung ausgesetzt werden. Dieser allseitige Seitendruck kann seinem Wesen nach unmöglich eine Verschiebung des Gußblocks gegen die inneren, eigentlichen Formwände erzeugen, sondern vermindert nur den Querschnitt des Blocks, um letzteren zu verdichten. 1.15

Dieser Umstand, ist zugleich ein Fortschritt gegenüber dem bekannten Harmetverfahren, bei welchem die Ve^hiebung des Gußblocks in einer sich nach oben verjüngenden Form die Grundbedingung ist. Der Gußblock soll iao bei diesem Verfahren in der Form gezogen werden und in der Richtung der Achse an

den inneren Formwänden gleiten. Dieses wird durch die Anwendung eines von unten nach oben auf den Gußblock wirkenden stärkeren Druckes erreicht, der den schwächeren oberen Druck auf den Gußblock überwindet. Diese Bewegung der Gußmasse gegen die inneren Formwände bei Härmet ruft Risse in den äußeren Schichten des Gußblocks hervor, wodurch dieser für verschiedene Zwecke minder-

wertig wird. .

Ein weiterer Vorteil gegenüber dem Harmetverfahren ist der, daß es bei diesem neuen Preßverfahren möglich ist, immer eine für die Bedürfnisse der Weiterverarbeitung passende Gestalt des Gußblocks zu erzielen, z. B. eine zylindrische oder prismatische, aber gleichfalls auch eine sich verjüngende Gestalt; in der Regel wird eine vierteilige Form nach Fig. 3 nötig sein, damit der fertige Block die gebräuchliche rechteckige Gestalt erhält.

Für manche Zwecke, z. B. für Brammen, welche zu Blechen ausgewalzt werden, ist ein prismatischer Block sehr erwünscht, um eine Verringerung des Abfalls zu erzielen.

Mit dem neuen Verfahren lassen sich ebenso wie bei anderen bekannten Verfahren mehrere Blöcke gleichzeitig mit einer Presse verdichten. Die Gestaltung und Zusammensetzung der erforderlichen Form zeigt für zwei Gußblöcke s und t die Fig. 6 und für vier Gußblöcke u, v, w und χ die Fig. 7. In beiden Fällen er-. halten dann auch die einzelnen Seitenteile der Form eine äußere Verjüngung und werden durch eine Außenform mit entsprechender innerer Verjüngung so gegeneinander verschoben, daß auch hier ein allseitiger Druck auf die einzelnen Blöcke ausgeübt wird.

Claims (4)

PateNT-A NSPKüche:

1. Verfahren zum Verdichten von Metallblöcken, welche in drei- oder mehrteiligen Formen mit gegeneinander verschiebbaren Formteilen gegossen sind und an der oberen und unteren Stirnfläche gepreßt werden, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Formteile gleichzeitig durch äußeren Druck so gegeneinander verscho- ' ben werden, daß der Querschnitt der

■■..'· Form auf allen Seiten gleichmäßig verkleinert und vermöge dieser Verkleinerung ein allseitiger Druck auf das Preßgut ausgeübt wird.

2. Ausführungsart des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Druck auf die verschiebbaren Formteile durch einen unteren Stempel ausgeübt wird.

3. Blockform zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formteile als Keile mit äußerer Verjüngung ausgebildet sind, die sich beim Verschieben gegen eine Außenform mit entsprechender innerer Verjüngung stützen.

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4. Ausführungsform der Blockform nach Anspruch 3 für mehrere Metallblöcke, dadurch gekennzeichnet, daß sich die verschiebbaren Formteile gegen eine gemeinsame Außenform stützen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

BERUN. CEURUCKT IN DER RElCHSDItUCKEREI.