DE3026720A1

DE3026720A1 - Geschlossener induktionsschmelz und -giessofen mit einer hubvorrichtung fuer eine giessform

Info

Publication number: DE3026720A1
Application number: DE19803026720
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Ing.(grad.) 6361 Niddatal Reuter
Original assignee: Leybold Heraeus GmbH
Current assignee: Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Priority date: 1980-07-15
Filing date: 1980-07-15
Publication date: 1982-02-11
Also published as: CH651652A5; DE3026720C2

Description

" Geschlossener Induktionsschmelz- und -GieBofen
mit einer Hubvorrichtung für eine Gießform Die Erfindung betrifft einen geschlossenen Induktionsschmelz-und -Gießofen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein derartiger Ofen ist durch die DE-AS 23 00 666 bekannt. Derartige Ufen werden häufig für den Vakuum-Präzisionsguß verwendet, bei dem in der Gießkammer ein Vakuum erzeugt wird, so daß sich die Gießform in evakuierter Umgebung befindet.
Andererseits wird in der Schmelzkammer zumindest während des Abgusses ein mehr oder weniger großer Oberdruck aufrechterhalten, um die Abgußgeschwindiakeit aus dem Schmelztiegel zu beeinflussen.
Ein Problem liegt bei der bekannten Vorrichtung in der Herstellung einer ausreichenden Abdichtung zwischen der Der seite der Gießform und der Unterseite desJenigen leims, welches die Gießkammer nach oben hin abschließt. Aus verfahrenstechnischen Gründen müssen nämlich die erhitzten Gießformen, die Temperaturen zwischen 20G und 900 OC haben können, nach außen, dreh. gegenüber der Atmosphäre in der Gießkammer, abgedichtet werden. Die Abdichtung muß eine Druckdifferenz im Unterdruckbereich aufrechterhalten. Das Abdichtproblem wurde bei den bisher bekannten Vorrichtungen nicht zufriedenstellend gelöst.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Induktionsofen der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei dem zwischen Gießform und Trennwand eine zuverlässige Abdichtung errreicht wird, die auch über eine Vielzahl von Abgüssen erhalten bleibt.
Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei dem eingangs beschriebenen Induktionsofen erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.
Durch die Kombination einer ringförmig geschlossenen Schneide und einer diese umgebenden elastischen Dichtung wird folgendes erreicht: Die Schneide drückt sich vor Beginn des Abgusses begrenzt in das Material der Gießform ein, welches aus einer Einbettungsmasse besteht. Dadurch wird beim Abguß verhindert, daß Metalispritzer an die elastische Dichtung gelangen. Diese würde nämlich bei einer Berührung mit der Schmelze, beispiels- weise mit Gold oder Silber, imprägniert und nachfolgend hart, so daß die Abdichtwirkung stark herabgesetzt würde.
Hierbei ist zu berücksichtigen, daß eine große Zahl geschmolzener Metalle im Vakuum eine Kriechwirkung entfaltet, so daß die elastische Dichtung gründlich durchtränkt würde. Die Elastizität der Dichtung bleibt durch Anwendung der erfindungsgemäßen Schneide erhalten, so daß der erfindungsgemäße Induktionsofen hervorragend für Dauerbetrieb geeignet ist, d.h. bis zu 70 Abgüssen innerhalb von acht Stunden.
Es ist dabei besonders vorteilhaft, die elastische Dichtung in Form eines flachen Ringes aus einem Gewebe aus Siliziumfasern zu bilden, insbesondere aus solchen Siliziumfasern, die sich im amorphen Zustand befinden. Derartiaes Dichtungsmaterial ist in der Form von Tüchern bzw. Gewebebannen beispielsweise unter der Bezeichnung "Siltemp"-Hitzaschutzgewebe von der Firma Hel lhake in Dortmund/ Bundesrepublik Deutschland erhältlich. Ein solches Gewebe hat einen Schmelzpunkt, der oberhalb 1.500 OC liegt. Das betreffende Gewebe besitzt in vorzüglichem Masse die geforderte Elastizität, so daß die gewünschte Abdichtwirkung einerseits und die geforderte lange Standzeit andererseits erreicht wird.
Um ein leichtes Auswechseln von Schneide und elastischer Dichtung nach Erfüllung der Standzeit zu erreichen, wird gemäß der weiteren Erfindung vorgeschlagen, daß sowohl die Schneide als auch die elastische Dichtung an einem metallischen Tragring angeordnet sind, der an der Unterseite der Trennwand lösbar befestigt ist.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachfolgend anhand der.Figuren 1 und 2 näher beschrieben.
Es zeigen: Figur 1 einen Vertikalschnitt durch einen vollständigen Induktionsofen und Figur 2 einen Teilausschnitt aus Figur 1 in vergrößertem Maßstab.
In Figur 1 ist ein geschlossener Induktionsschmelz- und -Gießofen 1 dargestellt, der eine Schmelzkammer 2 und eine Gießkammer 3 aufweist, zwischen denen sich eine Trennwand 4 befindet. Diese ist unter Einbettung einer aus Kupferrohr bestehenden Kühlmittelleitung 5 aus Aluminium gegossen.
Die Trennwand 4 ist mit einer zentralen Uffnung 6 versehen (Figur 2) auf die von oben ein Schmelztiegel 7 aufgesetzt ist, der mit einer verschließbaren Bodenöffnung 8 versehen ist. Für den Verschluß dient in an sich bekannter Weise eine Stopfenstange 9. Der Schmelztiegel 7 ist von einer Induktionsspule 10 umgeben, die über Leitungen 11 und 12 mit einem nicht gezeigten Leistungsgenerator verbunden ist. Die gesamte Anordnung ist von einem mehrteiligen Gehäuse 13 umgeben, welches auch die Schmelzkammer 2 einschließt.
Eine Einblickeinrichtung 14 ermöglicht die Beobachtung des Schmelzvorganges.
An die Trennwand 4 ist die Gießkammer 3 von unten gasdicht, aber lösbar angesetzt. FUr die Halterung der Gießkammer 3 ist ein in der Figur nicht gezeigter Tragarm vorgesehen, der an einer gleichfalls nicht gezeigten Führungssäule befestigt ist. Mittels des Tragarms ist es nicht nur möglich, die Gießkammer 3 abzusenken, sondern auch seitlich auszuschwenken, um die Gießkammer 3 von oben über ihren gesamten Querschnitt zugänglich zu machen. In der Gießkammer 3 befindet sich eine Hubvorrichtung 15, die über eine Kolbenstange 16 mit einem Druckmittelzylinder 17 in Verbindung steht. Auf der Hubvorrichtung 15, die die Form eines Tellers hat, ist eine Gießform 18 angeordnet, die beispielsweise Hohlräume in Form eines "Tannenbaums" hat.
Der betreffende Ofen ist bevorzugt für edelmetallverarbeitende Betriebe (Schmuckwarenbetriebe) geeignet. Mittels der Hubvorrichtung 15 ist die Gießform 18 in Richtung auf die Trennwand 4 beweglich. Bezüglich weiterer Einzelheiten wird wegen des günstigeren Maßstabes jedoch auf Figur 2 verwiesen.
Gemäß Figur 2 ist an der Unterseite 19 der Trennwand 4 eine die Uffnung 6 umgebende ringförmig geschlossene Schneide 20 angeordnet, die einstückig mit einem metallischen Tragring 21 ausgebildet ist, der unter Zwischenschaltung eines Dichtungsringes 22 mittels Schrauben 23 mit der Trennwand 4 verschraubt ist. Der Tragring 21 ist - in Einbaulage - an einer Unterseite mit einer extrem flachen Ringnut versehen, deren Grund eben ist. Die Ringnut verläuft in radialer Richtung zwischen der Schneide 20 und einem schmalen Rand 25. In die Pirgnut ist eine elastisch verformbare, anorganische Dichtung 26 ei nge egt bzw eingeklebt, die als Flachdichtung ausgebildet ist. Das Dichtungsmaterial entspricht den in der allgemeinen Beschreibung angegebenen Spezifikationen.
Wie aus, Figur 2 ersichtlich ist, besitzt die Gießform 18 einen Eingußtrichter 27 und einen Gießkanal 28, der zu den einzelnen nic dargestellten Formhohlräumen führt.
Die gesamte Anordnung ist zu einer Achse A rotaticnssymmetrisch. Die Gießform ist nach oben hin durch eine obere Stirnfläche 29 begrenzt, in die die Schneide 20 beim Anheben der Gießform 18 ein kurzes StUck eindringt.
Es ist zu erkennen, daß auf diese gleise die Dichtung 26 gegenüber einem Eindringen von Schmelze, die aus der Bodenöffnung 8 in den Eingu,3trichter 27 und den Gießanal 28 strömt, wirksam geschützt wird. Die Stirnfläche 29 wird außerdem unter elatischer Verformung der Dichtung 25 gegen diese angepreßt, so daß eine ausreichend gasdichte Abdichtung erzeugt wird.

Claims

A N S P R 0 C H E: 1. Geschlossener Induxtionsschmelz- und Hießofen mit einer Schmeiz- und einer Gießkammer, zwischen denen sich eine Trennwand mit einer Uffnung befindet, auf die von oben ein induktiv beheizbarer, mit einer verschließbaren Bodenöffnung versehener Schmelztioel fluchtend aufgesetzt ist und an die von unten die Giel3kammer gas dicht angesetzt ist, ln der sich eine Hubvorrichtung befindet, mittels welcher eine Gießform abgedichtet von unten gegen die Trennwand ansetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite (19) der Trennwand (4), deren Uffnung (6) umgebend eine geschlossene Schneide (20) und auf der der Uffnung abgewandten Seits der Schneide eine elastisch verformbare anorganische Dichtung (26) anneordnet sind, gegen welche die Gießform (18) in der Weise anprel3bar ist, daß die Schneide in das Material der Gießform eindringt und die Gießform mit ihrer oberen Stirnfläche (29j unter Kompression der Dichtung (26) an dieser zur Anlage kommt.
2. Induktionsofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Dichtung (26) aus einem Gewebe aus Siliziumfasern besteht.
3. Induktionsofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Siliziumfasern sich im amorphen Zustand befinden.
4 Induktionsofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Dichtung (26) aus einem Asbestfasergewebe besteht.

r Indukti onsofen nac'n Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Schneide (20) als auch die elastische Dichtung (26) an einem metallischen Tragring (21) angeordnet sind, der an der Unterseite (19) der Trennwand (4) lösbar befestigt ist.