DE3305418A1

DE3305418A1 - Giessgeraet, insbesondere vakuum-druck-giessgeraet, fuer die dentaltechnik

Info

Publication number: DE3305418A1
Application number: DE19833305418
Authority: DE
Inventors: Hans-Werner Dr.-Ing.Dipl.-Chem. 2800 Bremen Gundlach; Friedrich 2804 Lilienthal Jacob
Original assignee: Bego Bremer Goldschlagerei Wilh Herbst GmbH and Co KG
Current assignee: Bego Bremer Goldschlagerei Wilh Herbst GmbH and Co KG
Priority date: 1983-02-17
Filing date: 1983-02-17
Publication date: 1984-08-23

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Gießgerät, insbesondere Vakuum-Druck-Gießgerät für die Dentaltechnik,mit einem beheizbaren Tiegel, einer mit dem Tiegel verbindbaren Gußmuffel (Gußküvette) und einer evakuierbaren bzw. mit Druckgas beaufschlagbaren Kammer, in welcher der Tiegel und die Gußmuffel angeordnet sind.

Ein derartiges Gießgerät ist aus der DE-OS 26 35 182 sowie der DE-OS 29 21 192 bekannt. Tiegel und Gußmuffel bilden hierbei während des Aufheiz- und des Gießvorganges eine im wesentlichen abgeschlossene Einheit. Während des Aufheizens

-δι liegt der Tiegel unterhalb der Gußmuffel. Ist das Gußmaterial auf die Gießtemperatur aufgeheizt, so wird die gesamte Einheit um 150 - 180 ° gedreht, so daß die Schmelze aus dem Tiegel heraus in die Muffel lauft. Bei der DE-OS 29 21 192 besitzt der Tiegel an seiner der Muffel zugewandten Seite einen Wulst mit Zentrierring, die an einen Gießtrichter der Muffel angepaßt sind.

Nachteilig hieran ist die Drehbewegung um 150 bzw. 180 °, insbesondere da die Schmelze über den noch kühleren Bereich des Tiegels gefördert und dadurch abgekühlt wird. Auch wird durch die Oberflächenbenetzung der Tiegelwandung nicht immer die Schmelze vollständig "ausgekippt".

Bei dem Gießgerät der DE-OS 26 35 182 sind Tiegel und Muffel in einer im wesentlichen dosenförmigen Gießkammer untergebracht, welche von oben her zugänglich und verschließbar ist. Vor jedem Gießvorgang muß der Deckel der Kammer geöffnet, das zu schmelzende Material in den Tiegel eingefüllt und anschließend die Muffel auf den Tiegel aufgesetzt, dort zentriert und befestigt werden. Anschlies· send muß die Gießkammer verschlossen werden, bevor der dann automatisch ablaufende Aufheiz- und Gießvorgang beginnen kann. Diese Arbeitsschritte sind zeitaufwendig und nur von geübtem Personal durchführbar.

Schließlich ist bei diesem Gießgerät auch die Kippgeschwindigkeit beim Gießen von entscheidender Bedeutung, da eine zu langsame Drehung ein unvollständiges Gußteil entstehen lassen kann, während eine zu schnelle Drehung zu einem Verschütten der Schmelze führt. Dementsprechend ist dort eine aufwendige Steuereinrichtung vorgesehen, die für eine vorgegebene Kippgeschwindigkeit sorgt.

Diese Nachteile sollen mit der vorliegenden Erfindung vermieden werden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, das Gießgerät der eingangs genannten Art dadurch zu verbessern, daß bei einfacher Handhabung einwandfreie Gießergebnisse erzielt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Tiegel ständig oberhalb der Gußmuffel angeordnet ist und daß der Tiegel an seinem unteren Ende offenbar ist.

Ein Kippen einer aus Tiegel und Muffel bestehenden Einheit ist somit nicht mehr erforderlich. Da die Schmelze an dem unteren heißen Ende des Tiegels ausläuft, besteht auch keine Gefahr der übermäßigen Abkühlung während des Gießvorganges. Tiegel und Muffel müssen auch nicht genau zentriert sein bzw. an ihrer Verbindungsstelle relativ dicht miteinander verbunden sein, da die Schmelze unter Einfluß der Schwerkraft direkt in den Gießtrichter der Muffel fließt und mangels der Kippbewegung auch nicht die Gefahr besteht, daß sie seitlich zwischen Tiegel und Muffel herausfließt.

Für das öffnen des Tiegels an seinem unteren Ende sieht die Erfindung mehrere Varianten vor. Nach einer Variante ist der Tiegel in einer im wesentlichen vertikal liegenden Ebene geteilt, wobei die Tiegelteile relativ zueinander bewegbar sind. Vorzugsweise sind die Tiegelteile hierbei parallel zu der Teilungsebene in vertikaler Richtung zueinander verschiebbar, wobei besonders vorteilhaft ist, wenn der eine Tiegelteil stationär ist, während der andere Tiegelteil verschiebbar ist.

Nach einer anderen Variante der Erfindung, bei der der Tiegel ebenfalls in einer im wesentlichen vertikal liegenden Ebene geteilt ist, werden die beiden Tiegelteile durch eine Schwenkbewegung geöffnet. Hierbei sind die bei-

den Tiegelteile um eine horizontale, im oberen Bereich der Tiegelteile liegende Achse schwenkbar. Nach einer Variante liegt die Achse parallel zur Teilungsebene, so daß der Tiegel in einer "Zangenbewegung" geöffnet und geschlossen wird. Bei einer anderen Variante liegt die Achse dagegen senkrecht zur Teilungsebene, so daß die beiden "Halbschalen" so gegeneinander verschwenkt werden, daß ihre Stoßflächen in der Teilungsebene bleiben.

Nach einer weiteren Variante, die insbesondere bei doppelwandigen Tiegeln von Vorteil ist, weist, der Tiegel an seinem unteren Ende eine Ausgußöffnung auf, die durch einen Stöpsel verschließbar ist. Dieser Stöpsel ist im Inneren des Tiegels angeordnet und wird zum Öffnen angehoben.

Bei allen Varianten kann der Tiegel nach unten zur Gußmuffel hin konisch zulaufend ausgebildet sein, wobei er vorzugsweise bei der Variante mit den vertikal zueinander verschiebbaren Tiegelteilen einen umlaufenden Bund an seiner Außenseite aufweist, der mit einem Haltering zum Anschlag bringbar ist.

Bei geteiltem Tiegel (alle Varianten) ist es zweckmäßig, wenn ein Tiegelteil stationär und nur der andere verschiebbar ist.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind der Tiegel (alle oben geschilderten Varianten) und die Gußmuffel jeweils in einem gegenüber einem Rahmentragwerk verschiebbaren Schubteil gehalten, wobei die beiden Schubteile zusammen mit dem Rahmentragwerk die evakuierbare bzw. mit Druckgas beaufschlagbare Kammer bilden. Beide Schubteile können ähnlich wie eine Schublade separat für sich aus dem Rahmentragwerk herausgezogen bzw. in dieses hineingeschoben werden. Hiermit ist ein einfaches Befüllen des

-11-Tiegels bzw. Auswechseln der Gußmuffel möglich.

Damit die Schubteile zusammen mit dem Rahmentragwerk eine gasdichte Kammer bilden und trotzdem leichtgängig verschoben werden können, ist nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß beide Schubteile gegenüber dem Tragwerk vertikal verschiebbar sind und daß sie an den benachbarten Stoßflächen zwischen den beiden Schubteilen bzw. einem oder beiden Schubteilen und dem Rahmentragwerk Dichtungen aufweisen. Sind beide Schubteile eingeschoben, so werden sie durch eine Hubeinrichtung, vorzugsweise eine Kolben- Zylinder-Anordnung, die auf eines der beiden Schubteile wirkt, gegen das Tragwerk gedruckt, wobei im Zusammenwirken mit den erwähnten Dichtungen dann die gasdichte evakuierbare bzw. mit Druckgas beaufschlagbare Kammer geschlossen wird.

Vorzugsweise weist das die Gußmuffel aufnehmende untere Schubteil ein U-förmiges Querschnittsprofil auf, das den Tiegel aufnehmende obere Schubteil ein im wesentlichen H-förmiges Querschnittsprofil und ein oberer Querriegel des Rahmentragwerks ein dem oberen Schubteil zugekehrtes U-förmiges Querschnittsprofil. Die Dichtungen befinden sich dann zwischen dem oberen und dem unteren Schubteil sowie zwischen dem oberen Schubteil und dem oberen Querriegel. Die beiden Schubteile und der obere Querriegel bilden dann die evakuierbare bzw. mit Druckgas beaufschlagbare Kammer.

in diesem Falle wirkt die Kolben-Zylinder-Anordnung vorzugsweise auf das untere Schubteil und hierüber dann auf das obere Schubteil, wobei dann beide Schubteile gegen den oberen Querriegel gedrückt werden. Die Hubeinrichtung ist an einem unteren Querriegel des Tragwerkes abgestützt.

Zusätzlich zu der Vertikalbewegung der Schubteile zum Schließen der Kammer sind der Tiegel und die Gußmuffel nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zueinander in vertikaler Richtung verschiebbar. Während des Aufheizens können Tiegel und Muffel (relativ weit) voneinander entfernt sein, was insbesondere bei Aufheizung mittels Induktionsspule von Vorteil ist, da hierdurch die Gefahr eines Funkenüberschlages verringert wird. Bei einer konstruktiv einfachen Lösung ist hierbei die Gußmuffel verschiebbar, während der Tiegel stationär ist (abgesehen von dem zum öffnen verschiebbaren Tiegelteil).

Eine besonders günstige Anordnung hierfür sieht vor, daß eine zweite, gegenüber dem unteren Schubteil abgestützte Hubeinrichtung, vorzugsweise eine Kolben-Zylinder-Anordnung die Gußmuffel vertikal verschiebt. Diese zweite Hubeinrichtung kann vorzugsweise in einer Ausnehmung (Kammer) des unteren Schubteils angeordnet sein.

Besonders günstig ist es, wenn das Anheben der Muffel in Richtung auf den Tiegel gleichzeitig für das öffnen des Tiegels sorgt. Hierzu ist ein Hubgestänge vorgesehen, das einerseits mit der zweiten Hubeinrichtung (für das Anheben der Muffel) und andererseits mit dem Öffnungsmechanismus für den Tiegel, d. h. entweder dem bewegbaren Tiegelteil oder dem Stöpsel verbunden ist.

Um ein zu frühes öffnen des Tiegels zu verhindern, sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, daß das Hubgestänge einen toten Gang aufweist, so daß der Tiegel erst kurz vor Erreichen der oberen Endlage der Gußmuffel geöffnet wird.

Ein solcher toter Gang wird besonders einfach dadurch realisiert, daß das Hubgestänge zwei ausgefluchtete Stößel

aufweist, d. h. also geteilt ist, wobei die einander zugewandten Enden dieser Stößel bei abgesenkter Gußmuffel im Abstand zueinander liegen. Erst wenn die Muffel kurz vor ihrer oberen Endlage liegt, berühren sich diese beiden Stößel, wodurch dann das öffnen des Tiegels eingeleitet wird.

Die Anordnung mit den Schubteilen ermöglicht eine günstige Weiterbildung der Erfindung, nach der alle Teile der Heizeinrichtung für den Tiegel in dem oberen Schubteil angeordnet und mit diesem bewegbar sind. Insbesondere bei einer Hochfrequenz-Induktionsheizung können somit der Hochfrequenz-Generator und die Zuleitungen in fester Relation zueinander liegen, was den Vorteil hat, daß keine Hochfrequenz-Ströme führenden Leitungen mit variabler Länge benötigt werden. Der Hochfrequenz-Kreis kann damit nicht verstimmt werden, und es besteht auch keine Gefahr von Funkenüberschlägen zwischen eventuell durchgescheuerten Hochfrequenz-Leitungen.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Schubteile gegenüber dem Rahmentragwerk an Führungsschienen gelagert, vorzugsweise über in vertikaler Richtung mit Spiel versehene Kugellager.

Bei dem aus zwei Tiegelteilen bestehenden Tiegel ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung ausreichend, wenn diese sich bei geschlossenem Tiegel mit ihren einander gegenüberliegenden Grenzflächen direkt berühren. Zusätzliche Dichtungen werden nicht benötigt, da die Oberflächenspannung der üblicherweise zu schmelzenden Materialien verhindert, daß die Schmelze durch den geringfügigen Spalt zwischen den Tiegelteilen austritt. Vorzugsweise ist der Tiegel bei allen Varianten rotationssymmetrisch, bezogen auf seine vertikale Achse.

Zweckmäßigerweise sind beide Schubteile mit Kühlmittelleitungen versehen, durch die ein Kühlmedium wie z. B. Wasser geleitet werden kann.

Das Rahmentragwerk und insbesondere der obere Querriegel weist mindestens eine verschließbare Öffnung zum Anschluß einer Vakuumpumpe bzw. einer Druckgasquelle auf, wobei diese öffnung mit der Kammer in Verbindung steht.

Die Tiegel bestehen für Kobalt-Chrom-Legierungen sowie Nickel-Chrom-Legierungen aus Keramik. Für die Verarbeitung von Gold sind Kohletiegel bzw. Graphittiegel erforderlich. In letzterem Fall arbeitet man auch mit doppelwandigen Tiegeln, bei denen der äußere Tiegel aus Keramik und der

]_5 Einsatztiegel aus Graphit besteht. Für Graphittiegel ist die oben geschilderte Variante mit der Ausflußöffnung günstiger, wobei dann der Stöpsel aus Keramik, Quarz od. dgl. besteht.

Iπι folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Prinzipskizze des Gießgerätes der Erfindung;

Fig. 2 einen Vertikalschnitt des Gießgerätes im Betriebszustand nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht eines Tiegels

nach einer Variante der Erfindung;

Fig. 4 eine Schnittansicht einer Hälfte des Tiegels der Fig. 3;

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Tiegelhälfte der Fig. 4; und

Fig. 6 eine Schnittansicht ähnlich Fig. 2 eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Das Gießgerät der Fig. 1 ist in einem größeren Behälter bzw. kastenartigen Schrank 14 untergebracht, der in Fig. 1 nur in groben Konturen gezeigt ist. In diesem Schrank 14 befindet sich ein Rahmentragwerk 10 zur Aufnahme von zwei Schubteilen 12 und 13. Das Schubteil 12 nimmt einen Tiegel 24 auf und das Schubteil 13 eine Gußmuffel 25. Beide Schubteile 12 und 13 sind auf präzisen Führungsschienen 21 bzw. 28 gegenüber dem Rahmentragwerk

!5 10 verfahrbar, d. h. sie können ähnlich wie Schubladen horizontal verschoben werden.

Am rückseitigen, d. h. im Schrank gelegenen Teil des Schubteiles 12 ist ein Hochfrequenz-Generator 11 angeordnet, der die Hochfrequenzenergie für eine in Fig. 1 nicht dargestellte Induktions-Heizspule für den Tiegel 24 liefert. Der Hochfrequenz-Generator 11 enthält eine Schwingkreisspule 15, eine Gitterspule 16 sowie Schwingkreiskondensatoren 20, die über ein metallisches Verbindungsstück 30 elektrisch verbunden sind. Die Spulen 15 und 16 sowie die Kondensatoren 20 sind an einer vertikalen Halteplatte 17 angebracht, die ihrerseits über ein isolierendes Zwischenstück 18 an einem Abstandblech 19 gehalten ist, welches mit dem eigentlichen Schubteil 12 verbunden ist. Somit läßt sich der gesamte Hochfrequenz-Generator zusammen mit dem Schubteil 12 verschieben. Lediglich ein Netzkabel 11' für die Energieversorgung des Hochfrequenz-Generators 11 muß daher so ausgebildet sein, daß es sich bei Verschiebung des Schubteiles 12 längen oder verkürzen kann.

Die Schwingkreisspule 15 besteht hier aus einem Kupferrohr, durch welches Kühlmittel geleitet werden kann. Dieses Kupferrohr mündet einstückig in eine Zuleitung 22, welche die Hochfrequenz-Energie zu der Induktionsspule leitet. Eine Rückleitung ,23 führt von der Induktionsspule zu den Schwingkreiskondensatoren 20. Rings um die oberen Öffnungen für den Tiegel 24 bzw. die Gußmuffel 25 sind Dichtungsringe 35 bzw. 36 angeordnet, die im Zusammenhang mit Fig. 2 ausführlicher erläutert werden. Beide Schubteile 12, 13 sind an der Stirnseite mit Handgriffen versehen, die eine leichte Bedienung ermöglichen.

Es ist ersichtlich, daß jedes Schubteil einzeln herausgefahren werden kann, wodurch ein einfaches Beschicken des Tiegels 24 bzw. ein leichtes Auswechseln der Gußmuffel 25 möglich ist. Schließlich weist der Tragrahmen 10 an seiner Oberseite ein Schauglas 48 auf, welches bei geschlossenem Schubteil 12 genau oberhalb des Tiegels 24 liegt und eine Beobachtung der Schmelze erlaubt.

Fig. 2 zeigt einen Vertikalschnitt durch das Gießgerät der Fig. 1 bei geschlossenen Schubteilen 12, 13. Gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1 bezeichnen gleiche Teile.

Das Rahmentragwerk 10 ist im wesentlichen kastenförmig aufgebaut, an seiner Vorderseite zum Ein- und Ausfahren der Schubteile 12 und 13 jedoch offen. Der obere Teil des Rahmentragwerks 10 besitzt einen verstärkten Querriegel 34, der ein nach unten gerichtetes U-förmiges Profil aufweist. Die horizontalen Stoßflächen dieses Profils liegen der Oberseite des oberen Schubteils 12 gegenüber, das ein im wesentlichen H-förmiges Querschnittsprofil besitzt. In dem Querbalken dieses H-förmigen Profils ist eine Ausnehmung vorgesehen, in welche der Tiegel 24 einsetzbar ist.

Rings um etwa die untere Hälfte des Tiegels 24 ist die

Induktionsspule 31 in gewissem Abstand zu dem Tiegel 24 angeordnet und sorgt in Verbindung mit dem Hochfrequenz-Generator 11 in Fig. 1 für eine Aufheizung des Schmelzgutes in dem Tiegel 24. Der Tiegel 24 verläuft von oben nach unten konisch spitz zulaufend und hat im Bereich seines oberen Endes eine umlaufende Schulter bzw. einen Bund 49 (Fig. 3), der auf einem Haltering 44 zur Auflage kommt. Der Haltering 44 ist an der Oberseite des Querbalkens des H-förmigen Querschnittprofils gelagert. Das obere Schubteil 12 ist in seitlichen Führungsschienen 21 gegenüber dem Tragwerk 10 verschiebbar. Die Lagerung erfolgt über Kugellager 29, wobei diese Kugellager ein Spiel aufweisen, das eine vertikale Verschiebung des Schubteiles 12 erlaubt. Das Spiel ist hierbei so groß, daß das Schubteil 12 so weit in Richtung auf den oberen Querriegel 34 verschoben werden kann, daß die einander zugeordneten Stoßflächen des Schubteiles 12 und des Querriegels 34 miteinander in feste Berührung br.ingbar sind, wobei die in einer Nut an der Oberseite des Schubteils 12 vorgesehene Dichtung 35 für einen mit Über- oder Unterdruck belastbaren dichten Abschluß zwischen dem oberen Querriegel 34 und dem oberen Schubteil 12 sorgt. In der Wandung des Schubteils 12 können eine oder mehrere Kühlmittel leitungen 38 vorgesehen sein, durch welche Kühlmittel, beispielsweise Wasser geleitet wird.

In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist der Tiegel 24 in einer vertikalen, mittigen Ebene 26 geteilt, so daß sich zwei spiegelsymmetrische Tiegelteile 24' und 24" gegenüberliegen. Die einander gegenüberliegenden Stirn- bzw. Stoßflächen der beiden Tiegelteile 24' bzw. 24" sind in direktem Kontakt miteinander, d. h. ohne zusätzliche Dichtung. Durch die konische Form desTiegels 24 und den Haltering 44 werden die Tiegelteile 24' und 24" durch das Eigengewicht des Tiegels 24 sowie das Gewicht des Schmelzgutes

ausreichend fest aneinandergerückt, um ein Auslaufen der Schmelze zu verhindern. Hierzu trägt natürlich auch die relativ große Oberflächenspannung der verwendeten Schmelzmaterialien bei.

Die beiden Tiegelteile 24' bzw. 24" sind relativ zueinander verschiebbar, wobei im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 der eine Tiegelteil 24' stationär ist, während der andere Tiegelteil 24" parallel zur Teilungsebene 26 vertikal verschiebbar ist. Dies ist in gestrichelten Linien dargestellt

Ist der Tiegelteil 24' in der gestrichelt dargestellten angehobenen Stellung, so ist der Tiegel 24 geöffnet,und die Schmelze kann nach unten in die Gußmuffel 25 fließen. Durch die konische Form des Tiegels 24 wird hier zusätzlich noch eine günstige Form der Ausgußöffnung geschaffen, die für einen gleichmäßigen Fluß der Schmelze sorgt.

Unterhalb des Schubteiles 12 ist das untere Schubteil 13 angeordnet, das ebenfalls in kugelgelagerten Führungsschienen 28 verschiebbar ist. Auch hier hat das Kugellager 29 ein Spiel, das eine vertikale Verschiebung des Schubteiles 13 erlaubt. Das Schubteil 13 besitzt ein im wesentlichen U-förmiges Querschnittsprofil, das in seinem Innenraum die Aufnahme der Gußmuffel 25 ermöglicht. Die Oberseite des Schubteiles 13 bildet eine Stoßfläche, die mit der Unterseite des oberen Schubteiles 12 in Berührung bringbar ist. Auch hier ist in einer Nut an der Stoßfläche des unteren Schubteils 13 eine Dichtung 36 eingelassen.

Das untere Schubteil 13 ist durch eine Kolben-Zylinder-Anordnung (Zylinder 32 und Kolben 33), die an einem unteren Querriegel 58 an der Unterseite des Rahmentragwerks 10 abgestützt ist, vertikal verschiebbar. Wird das untere Schubteil 13 durch die Kolben-Zylinder-Anordnung 32, 33 angehoben, so drückt es gegen das obere Schubteil 12, wodurch

dieses ebenfalls angehoben wird, bis es an dem oberen (Juerriegel zum Anschlag kommt. Der obere Querriegel 34, das obere Schubteil 12 und das untere Schubteil 13 bilden zusammen mit den Dichtungen 35 und 36 eine Kammer 56, die evakuierbar oder mit Druckgas beaufschlagbar ist. Diese Kammer 56 nimmt also den Tiegel 24 und die Gußmuffel 25 auf und bildet somit einen Schmelz- und Gießraum. Im oberen Querriegel sind öffnungen 37 und 57 vorgesehen, über welche die Kammer 56 mit einer Vakuumpumpe oder einer Druckgasquelle verbindbar ist.

Zusätzlich zu der aus der Kolben-Zylinder-Anordnung 32,33 gebildeten Hubeinrichtung, die zum Verschließen des Gießgerätes dient, ist eine weitere, aus Kolben-Zylinder-Anordnung 39, 40 gebildete Hubeinrichtung vorgesehen, die zum Anheben und Absenken der Gußmuffel 25 und zum gleichzeitigen öffnen bzw. Schließen des Tiegels 24 dient. Die Kolben-Zylinder-Anordnung 39, 40 ist in einer Ausnehmung 41 im unteren Bereich des Schubteiles 13 angeordnet. Die Kolbenstange 39 ragt hierbei durch die Bodenwandung des Schubteiles 13 hindurch und ist an einer Tragplatte 47 befestigt, welche die Gußmuffel 25 trägt. Die Gußmuffel 25 ist somit zwischen zwei Grenzstellungen verschiebbar, wobei die obere, gestrichelt dargestellte Grenzstellung für den Gießvorgang verwendet wird. Hierbei kommt dann der Einfülltrichter der Gußmuffel 25 dicht unterhalb der Ausgußöffnung des Tiegels 24 zu liegen.

Die Tragplatte 47 ist nach einer Seite (rechts in Fig. 2) zu einem Verbindungsarm verlängert, an dem ein vertikaler Hubstößel 46 befestigt ist. Durch Anheben der Gußmuffel wird somit auch der Hubstößel 46 angehoben. Dieser Hubstößel 46 fluchtet bei geschlossenen Schubteilen mit einem weiteren Hubstößel 45', der in einer öffnung im Querteil des H-förmigen Querschnittprofils des Schubteiles 12 geführt ist und in einen horizontalen Hubarm 45 mündet, der

33Ό5418

in einer Bohrung 50 (Fig. 3) des verschiebbaren Tiegelteils 24" befestigt ist. Die einander zugewandten Enden der beiden Hubstößel 45' und 46 liegen bei der unteren Grenzstellung der Kolben-Zylinder-Anordnung 39, 40 in einem Abstand zueinander. Hierdurch wird ein "toter Gang" geschaffen, der dafür sorgt, daß erst kurz vor Erreichen der oberen Grenzstellung der Gußmuffel 25 die beiden Hubstößel 45' und 46 miteinander in Berührung kommen und dann bei dem letzten Teil der Aufwärtsbewegung der Gußmuffel 25 für ein Öffnen des Tiegels 24 sorgen.

Die Betriebsweise des Gießgerätes ist wie folgt:

Im Ruhezustand sind beide Kolben-Zylinder-Anordnungen 32,33 bzw. 39, 40 in ihrer unteren Stellung. Beide Schubteile 12 bzw. 13 können separat herausgezogen werden und mit Schmelzgut bzw. einer Gußmuffel 25 beschickt werden. Sind beide Schubteile 12, 13 dann geschlossen, so wird über die Kolben-Zylinder-Anordnung 32, 33 das Gießgerät verriegelt, so daß die Kammer 56 dicht ist. Je nach Schmelzgut wird dann die Kammer 56 evakuiert oder mit Schutzgas wie z. B. Argon befüllt. Der Hochfrequenz-Generator 11 wird dann eingeschaltet, wodurch das Schmelzgut über die Induktionsspule 31 erwärmt wird. Nach vorgegebener Zeitdauer oder nach optischer Kontrolle der Schmelze über das Schauglas 48 wird dann der Gießvorgang eingeleitet. Hierzu wird im Regelfall die Beheizung abgeschaltet und durch Betätigung der Kolben-Zylinder-Anordnung 39, 40 die Gußmuffel 25 vertikal nach oben verschoben. Kurz vor Erreichen der oberen Grenzstellung wird über die Hubstößel 46, 45' und den Hubarm 45 die rechte Tiegelhälfte 24" verschoben, womit der Tiegel 24 geöffnet wird und die Schmelze nach unten in die Gußmuffel 25 laufen kann. Die Kammer 56 wird dann für ein gutes Gießergebnis mit Druckgas, beispielsweise Schutzgas wie Argon oder Preßluft beaufschlagt, wie in der Gießtechnik allgemein bekannt.

Während des ganzen Vorganges werden die beiden Schubteile 12, 13 durch Kühlmittel in den Leitungen 38 gekühlt. Nach

:"V y:^: 3305A18

Beendigung des Gießvorganges und eventuell Auskühlung der Schmelze in der Gußmuffel 25 werden der Druck in der Kammer 56 abgelassen und beide Kolben-Zylinder-Anordnungen 39, 40 und 33, 32 in ihren Ruhezustand gebracht, wonach die Schubteile 12, 13 herausgezogen werden können, die Gußmuffel 25 entnommen und ein neuer Vorgang eingeleitet werden kann.

Diese ganzen Vorgänge können automatisch durch eine nicht zur Erfindung gehörende Steuereinrichtung überwacht werden.

Für das Öffnen des geteilten Tiegels 24 sieht die Erfindung noch weitere, in der Zeichnung nicht dargestellte Varianten vor. Nach einer Variante wird der Tiegel 24 ähnlich wie bei einer Zangenbewegung aufgeklappt. Hierzu sind die beiden Tiegelteile 24' und 24" im Bereich ihrer oberen Enden in Schwenklagern gehalten, die in Fig. 2 senkrecht zur Zeichenebene liegen. Der Hubarm 45 ist dann gelenkig mit dem zugeordneten Tiegelteil verbunden. Auch können, wenn beide Tiegelteile geschwenkt werden sollen, die Stößel 45' und 46 spiegelsymmetrisch zur Ebene 26 doppelt vorgesehen sein. Durch Anheben der Gußmuffel 25 kann dann die Schwenkbewegung der Tiegelteile bewirkt werden.

Nach einer weiteren Variante der Erfindung kann der Tiegel dadurch geöffnet werden, daß eines oder beide Tiegelteile um eine Achse geschwenkt werden, die durch den Hubarm 45 der Fig. 2 verläuft. Die Stößel 45' und 46 sowie ein nicht dargestellter Schwenkarm (analog zum Hubarm 45) sind dann aus der Zeichenebene der Fig. 2 heraus versetzt und so mit dem jeweils zu verschwenkenden Tiegelteil verbunden, daß die gewünschte Schwenkbewegung entsteht.

Bei den soeben beschriebenen Varianten zum öffnen des Tiegels 24 kann der Haltering 44 entweder ganz fortgelassen

werden, da die Schwenkachsen fest an dem Schubteil 12 gehalten sind. Statt des Halteringes 44 kann auch ein elastisches Element vorgesehen sein, das die erforderliche Kraft zum Schließen des Tiegels 24 aufbringt.

Die Fig. 3 bis 5 zeigen detaillierter den bei Fig. 2 verwendeten Tiegel 24. Der Tiegel 24 ist hier ein rotationssymmetrischer Körper, der in der vertikalen Mittelebene 26 geteilt ist. In seinem unteren Bereich 53 läuft der Tiegel nach unten hin konisch spitz zu, wobei dieser konische Bereich in einen Abschlußbereich 59 mündet, der in stumpfem Winkel zu dem Bereich 53 .teht. Das obere Ende des konischen Bereiches mündet in einen um den Außenumfang des Tiegels 24 laufenden Bund 49, der als Anschlagschulter für den Haltering 44 dient. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der an den Bund 49 nach oben anschließende Bereich nach oben hin, d. h. in Richtung zur Befüllöffnung des Tiegels 24 wieder leicht konisch spitz zulaufend. In diesem Bereich ist eine Bohrung 50 vorgesehen, die den Hubarm 45 aufnimmt.

Fig. 6 zeigt eine weitere Variante des Gießgerätes, die sich von dem Gießgerät der Fig. 2 im wesentlichen nur durch die Art des öffnens und Schließens des Tiegels 24 unterscheidet. Gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 2 bezeichnen auch hier gleiche Teile. Statt eines geteilten Tiegels 24 wird hier ein Tiegel 24 mit als Bohrung ausgebildete^ Abflußöffnung 51 verwendet. Diese Abflußöffnung 51 ist durch einen Stöpsel 52 verschließbar, wobei der Stöpsel 52 über den Hubarm 45 anheb- und absenkbar ist. In Fig. 6 ist der Tiegel 24 doppelwandig ausgebildet und besteht aus einem äußeren Tiegel 55 und einem Einsatztiegel 54. Der Einsatztiegel 54 kann beispielsweise aus Graphit sein, während der äußere Tiegel 55 aus Keramik ist. Beide Tiegel 54,55 besitzen an ihrem unteren Ende dann eine Abflußöffnung, wobei die von dem Stöpsel 52 verschlossene Abflußöffnung des Einsatztiegels 54 etwas geringeren Durchmesser hat als die

-23-Abflußöffnung 51 des äußeren Tiegels 55.

Die übrigen Teile des Gießgerätes der Fig. 6 entsprechen denen der Fig. 2, so daß hier nicht näher darauf eingegangen werden muß.

Durch Betätigen der Kolben-Zylinder-Anordnung 39, 40 wird die Gußmuffel 25 angehoben und gleichzeitig der Hubstößel 46, der dann kurz vor Erreichen der oberen Grenzstellung der Gußmuffel 25 den Hubarm 45 anhebt, wodurch der Stöpsel 52 angehoben wird und die Abflußöffnung 51 freigibt. Die Schmelze läuft dann durch die Abflußöffnung 51 in die Gußmuffel 25. Alle übrigen Vorgänge entsprechen denen der Fig. 2.

Abschließend sei noch hervorgehoben, daß das Tragwerk hochbelastbar ist, so daß die Kammer 56 hohe über- und Unterdrücke aushält. Für ein einwandfreies Gußergebnis, bei dem die Schmelze in alle Formnester der Muffel gedruckt wird, hat es sich als günstig erwiesen, wenn mit einem überdruck von 2 bis 3 bar gearbeitet wird. Dies hat den Vorteil, daß mit einer kälteren Schmelze gearbeitet werden kann, gleichwohl aber sehr präzise Formlinge hergestellt wenden .

Für die Verarbeitung von Schmelzwerkstoffen aus Kobalt-Chrom-Legierungen sowie Nickel-Chrom-Legierungen besteht der Tiegel 24 aus Keramikmaterial. Für die Verarbeitung von Gold sind Kohle-Tiegel bzw. Graphittiegel nützlich, die dann die Einsatztiegel 54 der Fig. 6 bilden, wobei die äußeren Tiegel 55 weiterhin aus Keramikmaterial bestehen können. Der Stöpsel 52 kann aus Keramikmaterial, Quarz od. dgl. bestehen.

Selbstverständlich ist das Schauglas 48 gasdicht im oberen

Querriegel 34 befestigt, was lediglich schematisch durch einen Halte- und Dichtungsring 42 angedeutet ist.

Während des Schmelzvorganges wird vorzugsweise mit einem Unterdruck in der Kammer 56 gearbeitet, der bei der hier verwendeten Induktionsspule 31 etwa 150 mbar beträgt. Ein geringerer Restgasdruck ist zur Vermeidung von Funkenüberschlägen an der Induktionsspule 31 nicht empfehlenswert. Um bei Edelmetallen bei diesem Restgasdruck noch auftretende Oxydationsprobleme zu vermeiden, wird der erwähnte Graphit-Tiegel verwendet, der eine Oxydation durch Verbrennung verhindert.

Alternativ kann statt des Unterdrucks auch mit einem Inertgas, beispielsweise Argon gearbeitet werden, das bei höherem Gasdruck auch noch Funkenüberschläge der Induktionsspule vermeidet. Dieses Inertgas kann über die Öffnung 57 eingeleitet werden.

Sämtliche in den Patentansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung dargestellten technischen Einzelheiten können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

Meissner & Bolte Patentanwä lte

Anmelder:

BEGO Bremer Goldschlägerei WiIh. Herbst GmbH & Co. Emil-Sommer-Straße 7-9

2800 Bremen 41

Bremen, den 16. Februar 1983

9118

Bezugszeichenl iste

10	Rahmentragwerk	42	Halte-/Dichtungsring
11	Hochfrequenz-Gener at or	43
12	Schubtei1	44	Haltering
13	Schubteil	45	Hubarm
14	Schrank	46	Hubstößel
15	Schwingkreisspule	47	Tragplatte
16	Gitterspule	48	Schauglas
17	Halteplatte	49	Bund
18	Zwischenstück	50	Bohrung
19	Abstandblech	51	Abflußöffnung
20	Kondendensator	52	Stöpsel
21	Führungsschiene	53	Bereich d.Tiegels/uni
22	Zuleitung	54	Einsatztiegel
23	Rückleitung	55	äußerer Tiegel
24	Tiegel	56	Kammer
25	Gußmuffel	57	Öffnung
26	Tei1ungsebene	58	Querriegel (unterer)
27	Einfülltrichter	59	Abschlußbereich
28	Führungsschiene
29	Kugellager
30	Verbindungsstück
31	Induktionsspule
32	ZyI inder
33	Kolben
34	Querriegel
35	Dichtungsring
36	Dichtungsring
37	Öffnung
38	Kühlmittel leitung
39	Kolbenstange
40	ZyI inder
41	Ausnehmung

Claims

Patentansprüche

1 .1 Gießgerät, insbesondere Vakuum-Druck-Gießgerät für die Dentaltechnik, mit einem beheizbaren Tiegel, einer mit dem Tiegel verbindbaren Gußmuffel (Gußküvette) und einer evakuierbaren bzw. mit Druckgas beaufschlagbaren Kammer, in welcher der Tiegel und die Gußmuffel angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Tiegel (24) ständig oberhalb der Gußmuffel (25) angeordnet ist und daß der Tiegel an seinem unteren Ende offenbar ist.

2. Gießgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tiegel (24) in einer im wesentlichen vertikal liegenden Ebene (26) geteilt ist, wobei die Tiegelteile (24', 24") relativ zueinander bewegbar sind.

■

3. Gießgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiegelteile (24¹, 24") parallel zu der Teilungsebene (26) in vertikaler Richtung relativ zueinander verschiebbar sind.

4. Gießgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Tiegelteil (24¹) stationär und der andere Tiegelteil (24") verschiebbar ist.

5. Gießgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Tiegel (24) nach unten zur Gußmuffel (25)hin konisch zulaufend ausgebildet ist und einen umlaufenden Bund (49) an seiner Außenseite aufweist, der mit einem Haltering (44) zum Anschlag bringbar ist.

6. Gießgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Tiegel (24) bzw. die Gußmuffel (25) jeweils in einem gegenüber einem Rahmentragwerk (10) horizontal verschiebbaren Schubteil (12 bzw. 13) gehalten sind, wobei die beiden Schubteile (12, 13) zusammen mit dem Rahmentragwerk (10) die evakuierbare bzw. mit Druckgas beaufschlagbare Kammer (56) bilden.

7. Gießgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schubteile (12, 13) zusätzlich vertikal gegenüber dem Tragwerk (10) verschiebbar sind und daß an den benachbarten Stoßflächen zwischen den beiden Schubteilen (12, 13) bzw. dem Schubteil und dem Rahmentragwerk (10) Dichtungen (36 bzw. 35) vorgesehen sind. 35

8. Gießgerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das die Gußmuffel (25) aufnehmende untere Schubteil (13) ein U-förmiges Querschnittsprofil aufweist, daß das den Tiegel (24) aufnehmende obere Schubteil (12) ein im wesentlichen H-förmiges Querschnittsprofil aufweist und daß ein oberer Querriegel (34) des Rahmentragwerk^ (10) ein dem oberen Schubteil (12) zugekehrtes U-förmiges Querschnittsprofil aufweist, wobei die beiden Schubteile (12, 13) und der Querriegel (34) die evakuierbare bzw. mit Druckgas beaufschlagbare Kammer (56) bilden.

9. Gießgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 9, gekennzeichnet durch eine Hubeinrichtung, vorzugsweise eine Kolben-Zylinder-Anordnung (33, 32), mittels der das untere Schubteil (13) und damit auch das obere Schubteil (12) gegenüber einem unteren Querriegel (58) des Rahmentragwerks (10) in Richtung auf den oberen Querriegel (34) anhebbar sind.

10. Gießgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß (zusätzlich) der Tiegel (24) und die Gußmuffel (25)·relativ zueinander in vertikaler Richtung verschiebbar sind.

11. Gießgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gußmuffel (25) gegenüber dem stationären Tiegel (24) verschiebbar ist.

12. Gießgerät nach Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet durch eine zweite, gegenüber dem unteren Schubteil (13) abgestützte Hubeinrichtung, vorzugsweise eine Kolben-Zylinder-Anordnung (39, 40), zur vertikalen Verschiebung der Gußmuffel (25).

19. Gießgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubteile (12, 13) gegenüber dem Rahmentragwerk (10) an Führungsschienen (21, 28) gelagert sind.

20. Gießgerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubteile (12, 13) über in vertikaler Richtung mit Spiel versehene Kugellager (29) an den Führungsschienen (21, 28) gelagert sind.

21. Gießgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiegelteile (24¹, 24") mit ihren einander gegenüberliegenden Grenzflächen direkt, d. h. ohne zwischenliegende Dichtung, in Kontakt stehen.

22. Gießgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Tiegel (24) bezogen auf eine vertikale Achse rotationssymmetrisch ist.

23. Gießgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1,5- 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Tiegel (24) an seinem unteren Ende eine Abflußöffnung (51) aufweist, die durch einen bewegbaren, im Inneren des Tiegels (24) angeordneten Stöpsel (52) verschließbar ist.

24. Gießgerät nach Anspruch 23 in Verbindung mit einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Stöpsel (52) mit dem Hubgestänge (45, 46, 47) verbunden ist.

25. Gießgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2, 4, 6 - 22, dadurch gekennzeichnet, daß eines oder beide Tiegelteile (24¹, 24") um eine horizontale,

-4-

13. Gießgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß diezweite Hubeinrichtung (39, 40) in einer Ausnehmung (Kammer)(41) des unteren Schubteiles (13) angeordnet ist.

14. Gießgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Öffnen des Tiegels (24) beim Anheben der Gußmuffel (25) erfolgt.

15. Gießgerät nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch ein Hubgestänge (47, 46, 45), das einerseits mit der zweiten Hubeinrichtung (39, 40) und andererseits mit dem bewegbaren Tiegelteil (24") bzw. einer Öffnungs- und Schließeinrichtung für den Tiegel (24) verbunden ist.

16. Gießgerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubgestänge (47, 46, 45) einen toten Gang aufweist, so daß der Tiegel (24) erst kurz vor Erreichen der oberen Endlage der Gußmuffel (25) geöffnet wird.

17. Gießgerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubgestänge (47, 46, 45) zwei ausgefluchtete Stößel (4^ß, 45') aufweist, deren einander zugewandte Enden bei abgesenkter Gußmuffel (25) im Abstand zueinander liegen.

18. Gießgerät nach einem oder mehreren der An-

sprüche 6 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß alle Teile einer Heizeinrichtung (31, 11, 15-18, 20, 22, 23) für den Tiegel (24) in dem oberen Schubteil (12) angeordnet und mit diesem bewegbar sind.

im oberen Bereich der Tiegelteile liegende Achse schwenkbar sind.

26. Gießgerät nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse parallel zur Teilungsebene (26) liegt.

27. Gießgerät nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse senkrecht zur Teilungsebene (26) liegt.

28. Gießgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kipphebel einerseits mit einem Tiegelteil und andererseits mit dem Hubgestänge (45, 46, 47) verbunden ist.

29. Gießgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubteile (12, 13) Kühlmittel leitungen (38) aufweisen.

30. Gießgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Rahmentragwerk (10) und insbesondere der obere Querriegel (34) mindestens eine verschließbare öffnung (37, 57) zum An-Schluß an eine Vakuumpumpe bzw. eine Druckgasquelle aufweist, die mit der Kammer (56) in Verbindung steht.

31. Gießgerät nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Tiegel (24) aus zwei ineinandergesetzten Tiegelteilen (54, 55) besteht, wobei der äußere Tiegel (55) aus Keramik und der innere Tiegel (Einsatztiegel)(54) aus Graphit besteht und wobei die Tiegelteile miteinander fluchtende Abflußöffnungen (51) aufweisen.

32. Gießgerät nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Stöpsel (52) aus Keramik, Quarz od.dgl.

ist.

Meissner & Bolte Patentanwälte