DE2522691A1

DE2522691A1 - Haltevorrichtung fuer mehrteilige giessformen

Info

Publication number: DE2522691A1
Application number: DE19752522691
Authority: DE
Inventors: Douglas Russel Hayes
Original assignee: United Technologies Corp
Current assignee: Raytheon Technologies Corp
Priority date: 1974-06-07
Filing date: 1975-05-22
Publication date: 1975-12-18
Also published as: FR2273611B1; JPS518122A; JPS5715990B2; GB1504154A; DE2522691C2; FR2273611A1; CA1062873A; US3888301A

Description

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PATENTMENQES Zorneding 307487-803

2522691 Tag/Date 21. Mai 1975

Anwaltsakte U 249

United Technologies Corporation Hartford, Connecticut 06101, V.St.A.

Haltevorrichtung für mehrteilige Gießformen Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung für mehrteilige Gießformen.

Das Gießen von herkömmlichen oder mit Stengelgefüge versehenen Gußstücken, insbesondere aus hochwarmfesten Super!egierungen ist früher in Schalenformen ausgeführt worden, die um ein Wachsmodell herum angeordnet sind, welch letzteres während des Aushärtens der Form ausgeschmolzen wird. Bei solchen Formen war es nicht möglich, die Oberflächen des das Gußstück bildenden Hohlraums in der Form zu inspizieren. Dieses Problem ist durch die vorgeformte oder in Form hergestellte mehrteilige Form überwunden worden, die den Gegenstand der deutschen Patentanmeldung P 24 53 090.3 bildet. In dieser älteren Patentanmeldung ist eine geteilte Form vorgeschlagen, die ein zentrales Einlegeteil hat und eine vollständige Inspektion der inneren Formoberflächen vor dem Gießvorgang

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gestattet. Solche geteilten Formen müssen während des'Gießvorgangs zusammengehalten werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die verschiedenen Teile der Form in der richtigen Lage zueinander durch dieselbe Vorrichtung festgehalten, die zum Festhalten der Form auf der Abschreckplatte während des Gießvorgangs dient. Zu diesem Zweck ist der Niederhalter eine schwere Platte, in welcher einer oder mehrere Schlitze gebildet sind, die jeweils eine mehrteilige Form aufnehmen und durch Anlage an gegenüberliegenden Seiten der Form die verschiedenen Teile in fester Lage zueinander halten. Dieselbe Platte liegt an den Niederhaltebunden an den Formteilen an und hält dadurch die zusammengefügte Formanordnung an der Abschreckplatte fest, auf welcher die Form angeordnet ist und welche die Aufgabe hat, das Säulen- oder Stengelwachsstum in der Legierung beginnen zu lassen, wenn diese erstarrt.

Mehrere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 in Seitenansicht mehrere Formen, die durch die Niederhalteplatte auf einer Abschreckplatte festgehalten sind,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 von Fig. 1,

Fig. 3 in größerem Maßstab eine Schnittansicht der Form und des Schlitzes von Fig. 2, und

Fig. 4 . in größerem Maßstab eine Schnittansicht einer abgewandelten Ausführung der Gießform.

Eine Vorrichtung 10 hält mehrere Formen 12 in vertikaler Lage auf einer Abschreck- oder Kühlplatte 14 fest. Die Vorrichtung besteht aus einer massiven Platte, die auf unteren Bunden 16 und 18 an den gegensätzlichen, zusammenpassenden Teilen 20 und 22 jeder Form ruhen. Die Teile 20 und sind derart vorgeformt oder in Form hergestellt, daß sie miteinander zusammenpassen, und jedes Teil hat den unteren Bund 16 bzw. 18, der auf der Abschreckplatte ruht. Der Gießhohlraum der Form ist zu der Ab-

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schreckplatte hin offen und der untere Teil der Form sowie die Bunde müssen eine fluiddichte Verbindung mit der Abschreckplatte herstellen, um Leckverluste an schmelzflüssiger Legierung zu verhindern. Die Formteile 20 und 22 haben Flansche 23 und 24, vgl. Fig. 3, mit zusammenpassenden Kanten, welche die Formteile in richtiger Lage zueinander halten.

Die Vorrichtung hält, wie dargestellt, mehrere dieser mehrteiligen Formen in ihrer Lage fest, so daß alle diese Formen zum gleichzeitigen Herstellen von mehreren Gußstücken in einem Zeitpunkt mit schmelzflüssiger Legierung gefüllt werden können. Das Gußstück, welches gegossen wird, ist beispielsweise eine Turbinenschaufel, die einen Fußteil hat, der in dem erweiterten Teil 25 der Form in der Nähe des unteren Endes gebildet ist und von dem aus sich ein tragflügelförmiger Teil 26 aufwärts erstreckt. Der Fuß hat einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt und die Formteile können in diesem Fußbereich somit ebene Außenflächen 27 haben, die an den gegenüberliegenden Wänden 28 bzw. 30 eines Formaufnahmeschlitzes 32 in der Platte oder Vorrichtung 10 in Anlage gebracht werden.

Wenn die zusammengefügte Form sich in der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Lage befindet und in dem Schlitz angeordnet ist, werden die Formteile in der Nähe des unteren Endes der Form in zusammengebautem Zustand festgehalten. Die Platte 10 hat, wie dargestellt, auf ihrem Umfang mehrere derartige Schlitze, einen für. jede zusammengebaute Form. Es ist jedoch zu erkennen, daß eine solche Platte bei Bedarf auch zum Festhalten einer einzelnen Form dienen könnte. Die Platte 10 ruht auf den unteren Bunden 16 und 18 der Form und hält somit die unten offene Form an der Abschreckplatte fest.

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Vor der Verwendung dieser Niederhalteplatte wurden die einteiligen Schalenformen auf der Abschreckplatte durch Spannklammern festgehalten, wobei in den Bereichen der Klammern konzentrierte mechanische Spannungen auf die Form ausgeübt wurden, die häufig ein Reißen der Form und einen sich daraus ergebenden Legierungsleckverlust verursachten. Die . Platte nach der Erfindung verteilt den Niederhaltedruck gleichmäßig auf dem Umfang der Form und auf den Umfangsbunden, wobei die Möglichkeit einer Beschädigung der Form viel geringer ist.

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Jede mehrteilige Form kann an ihrem oberen Ende zusammengehalten werden, wie beispielsweise durch einen Füllbecher 34, der auf die oberen Enden der Formteile paßt.

Gemäß der Darstellung in Fig. 4 kann die Form mehr als zwei Teile, wie in Fig. 2 gezeigt, aufweisen. Bei dieser Anordnung befindet sich ein zentraler Teiler 36 zwischen den gegensätzlichen Formseiten 38 und Die Schaufel oder irgendein anderes Gußstück wird in den Hohlräumen 42 und 44 in zwei Teilen hergestellt. Zur Herstellung des fertigen Gußstücks werden diese beiden Teile später in geeigneter Weise zusammengefügt. Bei der Anordnung von Fig. 4 liegen, wie bei der Anordnung von Fig. Z_r die einander gegenüberliegenden: Seitenwände 28^l und 30' des Schlitzes 32* in der Platte 10¹ an ebenen Flächen 46 bzw. 48 an, die zu diesem Zweck an den gegensätzlichen Formseiten 38 bzw. 40 in dem Fyßteil gebildet sind. Der Schlitz ist mit der passenden Breite versehen, so daß er die zusammengesetzte Form verschiebbar aufnimmt.

Im Gebrauch werden die verschiedenen zusammengesetzten Formen in die betreffenden Schlitze in der Niederhalteplatte eingesetzt, so daß die Platte an den Oberseiten der Umfangsbunde anliegt und die Formen auf der Abschreckplatte ruhen. Im normalen Gebrauch wird die gezeigte Anordnung zum Aufheizen der Gießanordnung auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes der Legierung in eine Vakuumkammer eingebracht. Die schmelzflüssige Legierung, die um einige Hundert Grad überhitzt ist, wird dann in die Formen gegossen, und der Erstarrungsprozeß wird entweder in der in der US-PS 3 260 505 beschriebenen Weise ausgeführt, um das übliche Säulen- oder Stengel gefüge zu erzeugen, oder in der in der US-PS 3 494 707 beschriebenen,um einen Einkristall zu erzeugen,bei welchem es sich um einen besonderen Typ von Stengelgefüge handelt. Derartige Formen können auch beim Gießen der in der US-PS 3 567 526 beschriebenen sogenannten Eutektika verwendet werden, die ebenfalls ein Stengelkorngefüge haben.

In der gezeigten Anordnung erstrecken sich die verschiedenen Schlitze radial zu der Platte, da dadurch die Form so positioniert wird, daß sich die Profilsehne der Schaufel, die gegossen wird, im wesentlichen

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radial zu der Anordnung erstreckt. Es hat sich gezeigt, daß diese Anordnung am wirksamsten ist» um die gewünschte Kühlung des Gußstückes zu erreichen, wenn mehrere Gußstücke gleichzeitig gegossen werden. Selbstverständlich werden diese Schlitze so angeordnet, daß sich das wirksamste Stengelgefügewachstum in anderen Formkonfigurationen ergibt.

Im Rahmen der Erfindung bietet sich dem Fachmann über die beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele hinaus eine Vielzahl von Vereinfachungsund Verbesserungsmöglichkeiten.

Claims

Patentansprüche:

1. Haltevorrichtung für mindestens eine mehrteilige vorgeformte Form zum Herstellen von Gußstücken, wobei die Form zumindest zwei Längsteile aufweist und ein auf eine Abschreckplatte aufsetzbares offenes Ende sowie einen Umfangsbund an dem offenen Ende hat, gekennzeichnet durch eine Platte (10), die zumindest einen Schlitz (32; 32') zum Festhalten der Form (12) auf der Abschreckplatte (14) aufweist, wobei der Schlitz so dimensioniert ist, daß er die mehrteilige Form aufnimmt und an gegenüberliegenden Seiten (27) der Form anliegt, so daß die Formteile in zusammengefügtem Zustand gehalten werden, und wobei die Platte (10) auf dem Umfangsbund (16; 18) ruht und gegen denselben drückt, um ihn an der Abschreckplatte festzuhalten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Schlitzes (32; 32') im wesentlichen gleich der Dicke der Form (12) an demjenigen Teil der Form ist, der mit dem Schlitz in Berührung ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (10) mehrere auf ihrem Umfang verteilte Schlitze (32; 32') zum Abstützen und Festhalten von mehreren zusammengesetzten Formen (12) gleichzeitig hat.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (32, .32') radial zu der Platte (10) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schlitz (32; 32'),der eine mehrteilige Gießform (12) verschiebbar in sich aufnimmt, eine Breite hat, die im wesentlichen gleich der Dicke der in den Schlitz passenden Form hat, und daß die mehrteilige Form in der Platte (10) derart angeordnet ist, daß die Umfangsbunde (16, 18) an einer Seite der Platte anliegen und sich zwischen der Abschreckplatte (14) und der oberhalb von ihnen angeordneten und im wesentlichen zu der Abschreckplatte parallelen Platte (10) befinden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum

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gleichzeitigen Gießen von mehreren Gußstücken die radialen Schlitze {32; 32') jeweils eine zusammengefügte .mehrteilige Form (12) aufnehmen.

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