DE3026720C2

DE3026720C2 - Geschlossener Induktionsschmelz und -Gießofen mit einer Hubvorrichtung für eine Gießform

Info

Publication number: DE3026720C2
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: 1982-09-23
Also published as: DE3026720A1; CH651652A5

Description

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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 öfen 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. Andererscits wird in der Schmelzkammer zumindest während des Abgusses ein mehr oder weniger großer Oberdruck aufrechterhalten, um die Abgußgeschwindigkeit aus dem Schmelztiegel zu beeinflussen.

Ein Problem liegt bei der bekannten Vorrichtung in der Herstellung einer ausreichenden Abdichtung zwischen der Oberseite der Gießform und der Unterseite desjenigen Teils, welches die Gießkammer nach oben hin abschließt. Aus verfahrenstechnischen Gründen müssen nämlich die erhitzten Gießformen, die Tempera- so türen zwischen 200 und 900⁰C haben können, nach außen, d. h. 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 erreicht 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 Metallspritzer an die elastische Dichtung gelangen. Diese würde nämlich bei einer Berührung mit der Schmelze, beispielsweise 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. Derartiges Dichtungsmaterial isr. in der Form von Tüchern bzw. Gewebebahnen im Fachhandel erhältlich. Ein solches Gewebe hat einen Schmelzpunkt, der oberhalb 1500° C liegt. Es besitzt in vorzüglichem Maße die geforderte Elastizität, so daß die gewünschte Abdichtwirkung einerseits und die geforderte lange Standzeit andererseits erreicht werden.

Um ein leichtes Auswechsein von Schneide und elastischer Dichtung nach Ablauf 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 F i g. 1 und 2 näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch einen vollständigen Induktionsofen und

F i g. 2 einen Teilausschnitt aus F i g. 1 in vergrößertem Maßstab.

In Fig. 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 Öffnung 6 versehen (F i g. 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. Ein Fenster 14 ermöglicht die Beobachtung des Schmelzvorganges.

An die Trennwand 4 ist die Gießkammer 3 von unten gasdicht, aber lösbar angesetzt. Für 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 F i g. 2 verwiesen.

Gemäß Fig.2 ist an der Unterseite 19 der Trennwand 4 eine die öffnung 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 Ringnut ist eine elastisch verformbare, anorganische Dichtung 26 eingelegt bzw. eingeklebt, die als Flachdichtung ausgebildet ist. Das Dichtungsmaterial entspricht den in der allgemeinen Beschreibung

ίο angegebenen Spezifikationen.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, besitzt die Gießform 18 einen Eingußtrichte- 27 und einen Gießkanal 28, der zu den einzelnen nicht dargestellten Formhohlräumen führt. Die gesamte Anordnung ist zu einer Achse A rotationssymmetrisch. Die Gießform ist nach oben hin durch eine obere Stirnfläche 29 begrenzt, in die die Schneide 20 beim Anheben der Gießform 18 ein kurzes Stück eindringt. Es ist zu erkennen, daß auf diese Weise die Dichtung 26 gegenüber einem Eindringen von Schmelze, die aus der Bodenöffnung 8 in den Eingußtrichier 27 und den Gießkanal 28 strömt, wirksam geschützt wird. Die Sti.ofläche 29 wird außerdem unter relastischer Verformung der Dichtung 26 gegen diese angepreßt, so daß eine ausreichend gasdichte Abdichtung erzeugt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Geschlossener Induktionsschmelz- und Gießofen mit einer Schmelz- und einer Gießkammer, zwischen denen sich eine Trennwand mit einer Öffnung befindet, auf die von oben ein induktiv beheizbarer, mit einer verschließbaren Bodenöffnung versehener Schmelztiegel fluchtend aufgesetzt ist und an die von unten die Gießkammer gasdicht angesetzt ist, in der sich eine Hubvorrichtung ίο befindet, mittels welcher eine Gießform abgedichtet von unten gegen die Trennwand ansetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite (19) der Trennwand (4), deren Öffnung (6) umgebend eine geschlossene Schneide (20) und auf der der Öffnung abgewandten Seite der Schneide eine elastisch verformbare anorganische Dichtung (26) angeordnet sind, gegen welche die Gießborm (18) in der Weise anpreßbar ist, daß die Schneide in das Material der Gießform eindringt und die Gießform m'.t ihrer oberen Stirnfläche (29) 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 Siiiziumfasern sich im amorphen Zustand befinden.

4. Induktionsofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Dichtung (26) aus einem Asbestf-.sergewebe besteh'.

5. Induktionsofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl iiie 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.