DE242293C - - Google Patents

Description

(Exemplar

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

■- M 242293 KLASSE 31c. GRUPPE

Vorrichtung zur Herstellung von Gußkörpern unter Druck. Patentiert im Deutschen Reiche vom 12. Oktober 1907 ab.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Gußkörpern unter Druck aus den verschiedensten Stoffen, insbesondere Metallen.

Bei den Einrichtungen, welche man bisher zu dem genannten Zweck verwandte, hat man schon das flüssige Metall in die gekühlten Formen mit Hilfe eines Preßkolbens mehr oder weniger schnell hineingedrückt. Die Einrichtungen waren aber nur für Metalle mit niedrigem Schmelzpunkt, z. B. Blei, brauchbar, während sie bei schwer zu vergießenden und schwer schmelzbaren Metallen nicht benutzt werden konnten. Das lag in erster Linie daran, daß sich die Form in unmittelbarer Nähe des Behälters, welcher das flüssige Metall enthält, befand und daher unter der Einwirkung der Wärme, welche aus der Metallmasse aufstieg, zu leiden hatte.

Durch die Änderungen, welche an den bisher gebräuchlichen Gießmaschinen gemäß der Erfindung vorgenommen sind, soll erreicht werden, auch schwer zu vergießende Metalle, beispielsweise Stahl, Kupfer, Aluminiumbronze, Phosphorbronze, , zu verarbeiten und dabei gleichzeitig Gußstücke auch kleineren Umfanges mit vollständig glatter, blasenfreier Oberfläche zu erzielen.

Zu diesem Zwecke wird die Vorrichtung so ausgebildet, daß sich der Preßkolben außerhalb des Behälters für das' geschmolzene Metall befindet. Dieses hat erstens den Vorteil, daß die eigentliche Gießeinrichtung mit ihren bewegten Teilen der Erwärmung durch das geschmolzene Metall nicht mehr ausgesetzt ist; ferner kann man die Einrichtung auch so treffen, daß der Kolben nicht mehr eine verhältnismäßig große Menge .geschmolzenen Metalles vor sich herzuschieben hat, sondern daß er nur so viel Metall bewegen muß, wie die Form gerade ausfüllt. Daraus folgt, daß man die Kolbenbewegung gegenüber der bisherigen Geschwindigkeit erhöhen kann, so daß eine schlagartige Bewegung der Masse erzielt wird.

Wenn man nun andererseits die möglichst schnell eingeschleuderte Gußmasse in der Form nur so lange läßt, bis die Abkühlung bis zur Erstarrungstemperatur eingetreten ist, so ergibt sich daraus die Möglichkeit, Stempel und Form vor zu hoher Erhitzung zu bewahren, so daß man beliebig hoch zu schmelzendes Metall auf diese Weise verarbeiten kann.

Um nun die geschmolzene Masse aus dem Behälter in die Form überzuführen, wird ein schieberartiges bewegliches Gehäuse verwendet, welches zwischen Preßkolben und Form eingeführt wird. Die Form kann dabei vor dem Einbringen der Gußmasse luftleer gemacht werden, um jede Möglichkeit zur Blasenbildung durch sich stauende und zusammengepreßte Gase zu vermeiden.

In manchen Fällen wird es vorteilhaft sein, den eigentlichen Preßvorgang in einer indifferenten Atmosphäre vorzunehmen, so etwa bei Stahlguß in einer Atmosphäre von Stickstoff oder Leuchtgas, um auch die geringste ober- ^: flächliche Oxydation des Gußkörpers, welche

die glatte Oberfläche beeinträchtigen könnte, zu vermeiden. Die eigentliche Preßform wird dabei zweckmäßig mit einem Vorpreßraum versehen, wobei zweckmäßig Vorraum und Preßform aus einem Stück hergestellt werden.

Man hat auch schon bei älteren Gießmaschinen unter Preßformen einen Vorraum benutzt; dieser war deswegen notwendig, weil

ίο man die Form nicht unmittelbar über dem Gußbehälter anbringen wollte; er hatte infolgedessen nur. die Bedeutung eines Kanales. Anders liegen die Verhältnisse bei der Erfindung, bei welcher der unmittelbar mit dem Preßzylinder verbundene Vorraum dazu dient, um die Gußmenge zunächst aufzunehmen und einer Vorpressung zu unterwerfen, wodurch die für die eigentliche Form erforderliche Menge in die letztere eintritt, während der Überschuß als Anguß an dem Gußstück haften bleibt.

In der Zeichnung ist im Grundriß eine Vorrichtung schematisch dargestellt, welche beispielsweise zur Ausführung des Verfahrens bei Stahlguß dienen kann.

In einem Zylinder α ist ein beweglicher Kolben b gelagert, der einen Stempel c trägt. Dieser Stempel kann je nach den Erfordernissen mit verschiedenartig, gestaltetem Kopf versehen sein; in dem gewählten Beispiel ist der auswechselbare Teil d zur Schonung an seinem oberen Teil noch mit einem besonderen Kopf e versehen, der beispielsweise aus feuerfestem Stoffe gefertigt ist. Der Kolben b wird in dem Zylinder durch ein geeignetes Mittel, etwa Preßluft, bewegt, die in beliebiger Weise zu- und abgeführt werden kann, f ist die Stopfbüchsenpackung, welche den Kolben abdichtet. Der obere Teil des Kolbens wird in einem zylindrischen Raum geführt, der zweckmäßig mit doppelter Wandung g versehen ist. In dem entstehenden mantelförmigen Hohlräume kann Kühlwasser ο. dgl. umlaufen, um eine ungewünschte Erhitzung des Mantels und eine Kühlung des Stempels d, falls erforderlich, zu bewirken. An den zylindrischen Teil g kann sich, falls erforderlich, ein Ring h anschließen, der aus feuerfester Masse, etwa Schamotte, hergestellt und leicht auswechselbar ist. Neben diesem Ring h befindet sich ein Schieber i, der eine zylindrische Öffnung k hat.

Dieser Schieber kann in irgendeiner geeigneten Weise aus der Preßvorrichtung herausgezogen werden und außerhalb der eigentlichen Vorrichtung mit dem schmelzflüssigen Metall beschickt werden. Die Beschickung kann durch Füllung aus einem Schmelztiegel, mit Hilfe einer Gießpfanne oder in irgendeiner anderen geeigneten Weise erfolgen. Der Schieber kann nach dem Revolversystem oder in sonstiger Weise ausgebildet sein. An den Schieber schließt sich dicht die teilbare Form I an. Die Form besteht in der Zeichnung beispielsweise aus zwei Teilen, welche -durch das Hebelwerk m leicht auseinandergeklappt und wieder zusammengesetzt werden können. In dem gewählten Beispiel ist die Form für einen Gewindebohrer bestimmt. Die Form kann, wenn nötig, mit Kühl kanälen κ versehen sein, welche in geeigneter Weise mit Kühlwasser ο. dgl. versorgt werden.

Der Gieß Vorgang spielt sich in folgender Weise ab:

Der mittlere Raum k des Schiebers i wird außerhalb der Vorrichtung, beispielsweise mit . Tiegelgußstahl beschickt und in die Preßvorrichtung eingeschoben; darauf schlägt der Kolben b, durch Druckluft getrieben, schnell vor. Der Stempel c mit seinen Ansätzen d und e preßt die geschmolzene Masse aus dem Raum k in den Vorraum 0 der Form I und aus diesem Vorraum in den eigentlichen Hohlraum der Form. Dieser Hohlraum füllt sich mit geschmolzenem Stahl vollständig an, der Stempel mit dem Kolben b schlägt zurück, und sehr kurze Zeit, unter Umständen Bruchteile einer Sekunde, nach dem Einpressen wird die Form durch das Hebelwerk m auseinandergezogen und der fertige Gußkörper, der gc an der Oberfläche so weit erhärtet ist, daß er seine Form bewahrt, fällt aus der Form heraus in ein Abkühlungsmittel, beispielsweise Wasser oder öl.

Die Hebelvorrichtnng m wird nun in umgekehrter Weise bewegt; die Form wird wieder geschlossen. In der Zwischenzeit ist der Hohlraum k des Schiebers i oder der an seine Stelle nun tretende zweite Schieberteil wieder mit neuem Metall beschickt und wird in die Vorrichtung eingeführt, der Preßkolben b beginnt sein Spiel von neuem und der Stempel c mit seinen Ansätzen preßt von neuem das Gußmetall in die Form usw.

Zweckmäßig wird in der Form, z. B. bei p, eine feine Bohrung vorgesehen, an welche sich ein Injektor oder ein Saugkolben anschließt, der mit dem Kolben b so gekuppelt sein kann, daß im Falle des Vorwärtsganges , des Kolbens b auch der Saugkolben bzw. der Injektor in Wirkung tritt. Es wird dadurch erreicht, daß der Hohlraum der Form in dem Maße, wie das Gußmetall eingepreßt wird, gasfrei gemacht wird, so daß kein Durchperlen oder keine Blasenbildung infolge eingeschlosser ner Gase entstehen kann.

Bei gewissen Gußmetallen, beispielsweise bei Stahl, kann die ganze Vorrichtung in ein Gehäuse aus Blech 0. dgl. q eingeschlossen werden ; das Gehäuse kann nach Art einer Kappe oder Glocke ausgebildet und unten durch Wasser- oder ölverschluß abgeschlossen sein.

In dem Gehäuse wird die Luft durch ein indifferentes Gas, beispielsweise Stickstoff oder Leuchtgas, verdrängt. Der Schieber katin vollständig innerhalb des Gehäuses liegen, indem beispielsweise aus dem Schmelztiegel ein kurzes geschlossenes Schamotterohr durch die Wandung des Gehäuses hindurchgeführt wird und an der Stelle mündet, wo zweckmäßig der Schieber das Gußmetall aufnimmt. Auch

ίο die sonstigen zur Beeinflussung der Vorrichtung nach außen zu führenden einzelnen Teile, beispielsweise die Auslösung für die Hebelvorrichtung, Zu- und Ableitung für die Preßluft, Kühlwasserleitungen, können in bekannter Weise gegen das Gehäuse abgedichtet werden, so daß praktisch ein vollständiger Ausschluß von oxydierenden Gasen und damit eine Vermeidung einer Oxydation der .. Oberfläche der Gußgegenstände stattfindet.

Es kann unter Umständen durch Rückgang des Stempels das noch flüssige Innere des gegossenen Körpers teilweise herausgesaugt werden; dieses Heraussaugen kann unerwünscht sein, wenn es sich darum handelt, Vollkörper herzustellen. In welchen Fällen kann dem Rücksaugen durch eine Gasdurchgangsöffnung in der Wandung von 0 oder eine sonstige geeignete Vorrichtung vorgebeugt werden. Andererseits kann das Rücksaugen zur Herstellung von Hohlkörpern benutzt werden.

Es lassen sich nach dem Verfahren beispielsweise Gegenstände aus Tiegelgußstahl, wie Bohrer, Fräsköpfe, in allerbester Beschaffenheit so weit fertig in einem Arbeitsgange herstellen, daß nur noch ein nachträgliches Anlassen zur Erzielung des gewünschten Härtegrades notwendig wird.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Vorrichtung zur Herstellung von Gußkörpern unter Druck mittels eines das flüssige Metall in die gekühlte Form schleudernden Preßkolbens, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßkolben außerhalb des Behälters für das geschmolzene Metall liegt.

2. Auführung der Vorrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch ein schieberartiges bewegliches Gehäuse für das geschmolzene Metall, aus dem das Metall durch den in das Gehäuse ragenden Preßkolben in die Form geschleudert wird.

3. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2 mit einem unterhalb der Preßform angeordneten Vorraum, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Stempel unmittelbar ein Vorraum verbunden ist, welcher denselben Durchmesser wie der Stempel besitzt, so daß er als Preßzylinder dient, um das Gußmittel nach der Vorpressung in der erforderlichen Menge in die Form eintreten zu lassen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.