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1Vlaschine zur Herstellung von Hohlkörpern durch Schleuderguß. Die
Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zur Herstellung von Röhren, Ringen Und
sonstigen Gegenständen aus Metall mittels Drehvorrichtung oder Schleudervorrichtung,
Bisher bestand hei Herstellung von Röhren durch Schleuderguß die Sch@vierigheit,
daß die Güte und Gleichförmigkeit des Erzettgnisses sehr stark von der Schulung
und Sorgfalt des Arbeiters oder Gießers abhing. Der Gießtrog und die Form für das
Rohrende waren meist sehr unzugänglich, so daß die Maschine sehr oft zwecks Nachsehens
und Reimgens auseinandergenommen werden mußte. Bei den bekannten Maschinen ist in
der Regel eine umlaufende unverschiebbare
Form und ein drehbarer
Gießtrog vorgesehen, der ebenfalls ortsfest ist. Bei bekannten Maschinen mit längsverschiebbarere
Trog wird dieser nach jedem Gusse verschoben, um sein eines Ende jenseits des Endes
der Form freizulegen, damit eine neue Beschlkkung geschmolzenen Metalls in das Ende
des Troges eingeführt werden kann. Die Temperatur, die Zusammensetzung und Verunreinigung
des Gußmetalls beeinflussen sämtlich das Erzeugnis, und beim Eingießen des Metalls
am vorspringenden Ende eines verhältnismäßig langen Troges ist die Herstellung eines
Rohres auch bei äußerst geschultem Gießer ein Vorgang mit sehr unsicherem Ausgang.
@@.iegen der Länge des Troges hat das Metall, wenn es am abgewendeten Ende des Troges
ankommt, eine beträchtlich niedrigere Temperatur als am Aufnahmeende, und wenn der
Trog zwecks Auskippens genügend gefüllt worden ist, so hat er sich schon nach dein
Gießen einiger weniger Röhren in der Längsrichtung geworfen, so daß sich ein ungleichmäßiges
Auskippen des Metalls und ein Rohr mit ungleichförmiger Wandstärke ergibt. Auch
wenn man Temperatur und Gießgeschwindigkeit richtig bemessen könnte, so muß doch
immer noch der Trog nach dem Füllen und vor dem Auskippen wieder vollständig in
die Gießform eingeschoben werden. Dies verursacht aber stets Stauungen des Metalls
nach dem einen Ende zu ünd Oberflächenwellen in dem flüssigen Metall wegen dessen
Trägheit. Dadurch schwappt das Metall in die Form über und bildet darin Platten,
welche das darauf gegosene Rohr wertlos machen. Die Erfindung schafft eine Vorrichtung,
mittels deren nach jedem Guß die drehbare Form so bewegt werden kann, daß der ganze
Innenraum des Gießtroges freigelegt wird, der so zwischen je zwei Gußvorgängen bequem
saubergebürstet werden kann. Die geschmolzene Beschickung wird in den Trog im wesentlichen
in der Mitte eingegossen, so daß die Beschickung die erforderliche Spiegelhöhe im
Troge in kaum der halben für das alte Verfahren erforderlichen Zeit erreicht. Ferner
hat die Erfahrung gezeigt, daß bei der neuen Vorrichtung alle Oberflächenunruhe
des Metalls in dem vierten Teil der heim alten Verfahren dafür nötigen Zeit aufhört,
wobei aber doch die Zeit ausreicht, um auch einem minder geschulten Arbeiter die
rasch angelernte Beurteilung des Metalls auf Temperatur, Zusarnmensetzung und Verunreinigung
sowie das Abbürsten der Oberfläche zu ermöglichen. Die Beschickung kann in den Trog
sehr rasch ohne Gefahr des Überfließens eingeführt ' werden. Wenn ein solches Überfließen
selbst vorkommen sollte, so kann das überspritzende Metall nicht in die Form fallen,
da sich ja der Trog beim Füllen ganz außerhalb der Form befindet. Auch wenn die
Form ihre überdeclcuiigsbeNvcgung gleichzeitig mit dem Eingießen des letzten Teils
der' Beschickung in den Trog beginnt, so hat doch die Beschickung völlige Oberflächenruhe.
Diese Ruhe wird in keiner Weise gestört, wenn die Maschine in die Anordnung für
das Auskippen des Troges gebracht wird, da dies durch Längsbewegung der Form, nicht
aber des Troges geschieht. Endlich kann der Trog nach Aufnahme der Beschickung sofort
und so rasch gekippt werden, daß die Verteilung stets gleichförmig ist, nichts von
dem geschmolzenen Metall dein Trog e anhaftet und dieser nur sehr geringes Bestreben
zum Werfen zeigt.
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Die Erfindung kann mittels der nachstehend zu beschreibenden Schleudergießmaschinen
ausgeführt werden.
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In den Zeichnungen sind zwei Ausfüh-, rungsbeispiele schematisch dargestellt.
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Abb. i ist eine teilweise weggebrochene Seitenansicht einer vollständigen
Maschine, wobei bestimmte Arbeitsstellungen der Gießvorrichtung punktiert dargestellt
sind.
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Abb. 2a, 2b und 2c bilden zusammen einen senkrechten Achsialschnitt.
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Abb.3 ist eine rechte Seitenansicht der Maschine.
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Abb. 4., 5 und 6 sind Querschnitte nach den Linien 4-4, 5-5 und 6-6
der Abb. i.
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Abb. 7 zeigt einen Achsialsclnitt durch den Trog.
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Abb. 8 ist eine linksseitige Ansicht des Troges, Abl). 9 ein Querschnitt
nach Linie 9-9 der Abb. 7.
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Abb. io und i i sind Einzeldarstellungen zweier Teile für den Trog.
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Abb. 12 ist eine Vorderansicht eines Zubehörteiles der Gießvorrichtung,
Abb. 13 eine Vorderansicht von Teilen der Ausziehvorrichtung.
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Abb. 14, 15 und 16 zeigen die Maschine in Seitenansicht bei verschiedenen
Betriebslagen. Die verschiebbare Gießform. Auf zwei seitlichen Rahmenbalken i sind
Gußstücke 2 angeordnet, welche eine dauernde Stützlagerung für eine beträchtliche
Länge eines Troges 3 bilden, der in seinen Lagern drehbar ist, so daß ei- gekippt
werden kann. Das Innere des Gußstückes ist bei :4 ausgespart, uin Büchsen 5 aus
Weißmetall o. dgl. aufzunehmen. ölstutzen 6 schmieren das Lager 7 (Abb. 2a) des
Troges. Der Trog besitzt einen Gießschlitz 8 und trägt an seinem rechten Ende einen
Zapfenansatz 9 (Abb. 21).
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I:iilc drehbare Form io ruht auf Schienen t t mittels rollen 12, die
in Stützen 13 einer nicht drehbaren Schale 14 gelagert sind, in
welcher
die Form mit hoher Geschwindigkeit auf Kugellagern 15 umlaufen kann.
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Die Schale 14 trägt eine Stütze 16 (Abb.2a) für einen Motor 17. Die
Motorwelle trägt ein Zahnrad 18, das mittels eines Gliederriemens ig (Abb. i), einer
Kette o. d'gl. ein Ringzahnrad 2o (Abb. 2a) treibt. Dieses ist an einer abnehmbaren
Endplatte 2i der Gießform befestigt. Wenn die Maschihe gießfertig ist, so ruht der
Zapfenansatz 9 in einer Pfannenstange 23, die in einem schwingenden Teil 25 befestigt
ist. Letzterer ist an einer Querwelle 26 befestigt, die in Lagern 27 von Stützen
28 der Schale durch ein Handrad 2g (Abb. i) gedreht werden kann. Ein Ringglied 30
(Abb. 2b) formt die äußere Oberfläche der Muffe des zu gießenden Rohres. Die innere
Oberfläche der Rohrmuffe wird durch einen Kern 31 geformt, der auf dem Glied 25
gelagert ist. Sofern Rohre von verschiedenen Außendurchmessern gegossen werden sollen,
können an die Stelle der Form io, Platte 21, Teil 30. und Kern 31 leicht entsprechend
anders bemessene Teile gesetzt werden. Hierbei ist zu beachten, daß Rohre von verschiedenen
Wandstärken in einer Form von festem Außendurchmesser gegossen werden können, da
die Wandstärke von der Menge des durch den Trog in die Form gekippten flüssigen
Metalls abhängt. Die Ausziehvorrichtung für- das ;gegossene Rohr ist in -Abb. i
und 2b algemein mit 32 bezeichnet und ist (Abb. 15) so -angeordnet, daß sie durch
die Rohrglocke etwas überlappt wird, wenn die Form nach rechts verschoben ist, um
die volle Länge des Troges freizugeben.
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Die Gußstücke 2 (Abb. 2a und 4), sind ausgespart, um ein am. Troge
befestigtes Zahnrad 34 aufzunehmen, das mit einem Zahnrad 35 kämmt, dessen Achse
ein Handrad 36 trägt, um den Trog kippen zu können: Die Reihenfolge der einzelnen
Vorgänge ergibt sich besonders deutlich aus Abb. 14, 15 und 16. Angenommen, die
Form befinde sich in ihrer äußersten Linkslage, wobei der Teil 25 gesenkt ist, um
den Kern 31 (Abb. 14) in der richtigen Lage zu halten, und der Trog sei ausgekippt
und ein Rohr gegossen worden. Das anschließende Verfahren besteht nun darin, daß
der Teil 2-5 zunächst angehoben und dann die Form nach rechts verschoben
wird, um die Gesamtlänge des Troges freizulegen und die Muffe des eben gegossenen
Rohres zur Cberlappung über die Ausziehvorrichtung zu bringen (Abb. 15). Alsdann
wird der Auszieher so betätigt, daß er das Rohr mit Reibgriff` erfaßt, während gleichzeitig
eine neue Beschickung aus einer hängenden Pfanne L in den Trog etwa in der Mitte
zwischen seinen Enden eingegossen wird. Nunmehr wird die Form nach links zurückbewegt,
so daß sie den ganzen Trog wieder abdeckt (Abb. 16). Dann wird das Glied 25 wieder
gesenkt, um den Kern in der Form richtig einzustellen, und der Trag wird von neuem
ausgekippt, um ein zweites Rohr zu gießen, während die Ausziehvorrichtung das vorher
gegossene Rohr freigibt, damit es aus der Maschine entfernt werden kann. Im gegebenen
Augenblick kann eine freie Walze R (Äbb. 16) quer über die seitlichen Rahmenbalken
l gelegt werden, urn das linke Ende des Rohres P zu stüizen, nachdem die Form aus
der Lage nach Abb. 15 in diejenige nach Abb. 16 bewegt worden ist. Diese Walze R
erl8fchtert das Entfernen des gegossenen Rohres durch einen Kran o. dg1. Der wassergekühlte
Trog. Ein inneres Rohr 37, mittleres, Rohr 38 und äußeres Rohr 39 sind konzentrisch
angeordnet und weisen in einer Flucht befindliche Längsaussparungen auf, um einen
Gießschlitz 8 zu bilden. Die Zwischenräume zwischen den drei Rohren sind rings um
den Schlitz durch Formstücke abgeschlossen, welche Abschnitte von handelsüblichen
Rohren sein können. Das linke Ende des Troges ist durch ein Gußstück 41 (Abb. 7
und 8) und das rechte Ende des Troges durch ein Gußstück 42 abgeschlossen, welch
letzteres den Zapfenansatz g trägt. Das Gußstück 41 besitzt einen Ringansatz 43,
der eine Bohrung und Gegenbohrung besitzt, sowie einen Röhrenfortsatz 44, der sich
nach einer Endkammer 45 hin öffnet, welche in dem Troge durch eine Wand 46 abgetrennt
wird. Der Ansatz 43 trägt eine Keilnut 47, mittels deren das Zahnrad 34 mi tdem
Troge verkeilt wird. Die Bohrung 48 nimmt den Flanschteil einer Leitung 49 (Abb.
i) für die Zuführung von Kühlwasser zur Kammer 45 auf. Die drei konzentrischen Rohre
schließen eine äußere und innere Wasserkammer 5o und 51 ein. Kammer 5o steht mit
Kammer 45 durch öffnungen 5z in Verbindung; und Kammer 5:1 ist mit Kammer 5o am
anderen Ende der Form durch Öffnungen 53 verbunden. Auch steht Kammer 51 mit einer
Aussparung 54 (Abb. 4) in den Gußstücken 2 durch eine Öffnung 55 (Abb.7) in Verbindung.
Die Kammern 50 und 51 sind an ihren Enden durch Ringstücke 56 verschlossen,
welche Abschnitte von Normalrohren sein können. Das Wasser wird durch eine Leitung
57 (Abb. 4) abgezogen. In den Kammern 50 und 51 fließt bei allen Stellungen
des Troges Wasse: gleichmäßig in entgegengesetzten Richtungen, und der Trog wird
dadurch auf volle Länge gleichmäßig gekühlt. Das kühlste Wasser wirkt mit dem höchsterhitzten
Wasser nahe dem linken Ende des Troges zusammen: Der Trog besitzt eine feuerfeste
Auskleidung 58.
Abb. io und i i zeigen verschiedene Formen von Lagern
7" und 7b, die am Troge befestigt sind. Gleichzeitig veranschaulichen sie
die Anpassungsfähigkeit der Maschine. Trog 3 ist beispielsweise für das Gießen eines
zwölfzölligen Rohres, Trog 3" für ein achtzölliges Rohr und Trog 3b für ein
zehnzölliges Rohr geeignet. Ein Trog kann leicht an die Stelle des anderen gesetzt
werden, da das Gußstück wagerecht geteilt ist.
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Die Gießform für das erweiterte Rohrende. Der Kern 31 (Abb. 12) besitzt
eine ringförmige Umkleidung 31a, die bei 31' geschlitzt ist. Er wird von sechs abgefederten
Fingern 59 getragen, die etwas federnd auswärts gespreizt werden und so geformt
sind, daß ihre freien Spitzen dicht an die äußere Kante der Umhüllung 31a fallen,
wenn der Kern in Betriebslage ist. Djese Finger sind in einem ringförmigen, becherartigen
Teil 6o (Abb.2b und 12) eines Drehteiles 61 in dem gelenkig angeordneten Teil @5
gelagert und umgeben den Zapfen 23, welcher durch einen Bolzen 63 (Abb.2b) festgehalten
wird. Die Finger 59 stützen den Kern beim Gießen, lassen ihn aber ohne weiteres
los, wenn der Teil 25 angehoben wird. Dies wird durch das Vorhandensein der Kernhülle
31 erleichtert,; die, wie erwähnt, zu diesem Zweck geschlitzt ist. Der Teil 61 besitzt
Luftlöcher 61e" um das Entweichen der Gase zu gestatten und eine Formänderung des
Teiles A hintanzuhalten. Das Gegengewicht 252 (Abb. 2b) befindet sich bei gesenktem
Teil25 in labiler Gleichgewichtslage, kommt aber alsbald zur Wirkung, um den Teil
25 in die Lage 25" (Abb. i) zu heben, sobald er ein wenig über die Gleichgewichtslage
hinaus, beispielsweise in die Lage 25', bewegt wird (Abb. i).
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Die Ausziehvorrichtung. Drei in gleichen Abständen angeordnete Greifer
65 (Abb. 2b und 13) arbeiten in radialen Schlitzen zwischen einem Kappenstück 66
und dem Flansch einer Hülse 67, die an einer hohlen Drehwelle 68 (Abb. 2c) angebracht
ist. Diese Welle ruht in Kugellagern 69 in einem Gußstück 7o am rechten Ende der
Rahmenbalken i. Eine Gleitstange 71 in der Welle 68 trägt an einem Ende einen Konus
7-a, der mit den Greifern 65 zusammenwirkt, und am anderenEnde eineLagerpfanne,
welche das kugelige Ende einer Schraubenspindel 73 aufnimmt, die in einem Kappenstück
74. arbeitet und ein Handrad 75 trägt. Eine abnehmbare Kappe 7o' und Löcher 70"
erlauben eine Füllung der Kammern 7oa und lob mit Öl oder Fett. Der Aufsatz 6611
(Abb. 2b) besitzt vorzugsweise eine Packung aus -Scheiben 76 von Filz, der mit Fett
und Graphit getränkt ist. Eine solche Packung hat sich zur Schmierung des Konus
und der Greifer sehr gut bewährt. Die Gleitstange 71 besitzt einen dünneren Teil
71a, dessen Durchmesser so bemessen ist, daß dieser Teil die nötige Widerstandsfähigkeit
besitzt, dabei aber doch so weit nachgiebig ist, d@aß die Greifer den Konus 7z relativ
zur Innenfläche des Rohres bei etwaiger leichter Exzentrizität zentrieren können.
Der hydraulische Antrieb. Unter der Form befindet sich längs der Mitte der Maschine
ein Zylinder 77 mit einem Überlauf 78 (Abb. 2a und 2b), zu welchem ein Ventil 79
(Abb. i) gehört, das durch einen Handgriff 8o bewegbar ist und mit einem Flüssigkeitseinlaß
81 sowie einem Flüssigkeitsauslaß 82 zusammenwirkt. Ein Kolben 83 auf einer Kolbenstange
84 arbeitet in dem Zylinder. Die Kolbenstange ragt durch eine Packung 85 am rechten
Ende des Zylinders hindurch und geht lose durch die Buchse einer Stütze 86, die
an der Schale 14 angebracht ist. Die Kolbenstange trägt feste Stellringe oder Anschläge
87; 88 und 89, die mit einer Stange go, die von dem Teil 25 herabragt, zusammenwirken.
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Wenn, der Handgriff 8o auf »Aus« gestellt wird, so strömt Flüssigkeit
in den Kanal 78
ein, um den Kolben 83 aus seiner ausgezogenen Stellung (Abb.
2a) in die punktierte Stellung (Abb. 2b) zu bewegen. Hierbei kommt zunächst Anschlag
88 mit der Stange 9o in Eingriff und hebt den Teil 25 in die Lage 25', worauf
das Gegengewicht 25a den Teil 25 in die Lage 25" weiterbewegt. Hierauf legt sich
Anschlag 87 gegen die Stütze 86 und bewegt die Form zwecks Freilegung des Troges
nach rechts. Um die Form zwecks erneuter Abdeckung des Troges nach dessen erneuter
Füllung wieder nach links zurückzubewegen, wird der Handgriff 8o auf »Ein« gestellt.
Dadurch wird Ventil 79 so gedreht, daß der Kolben 83 in seine ausgezogene
Lage zurückkehrt. Nachdem das vorher gegossene Rohr von der Ausziehvorrichtung freigegeben
und aus der Maschine entfernt und ein neuer Kern 31 auf dem Teile 25 angebracht
ist, wird", bevor letzterer Teil gesenkt wird, der Griff 8o wieder auf »Aus« gestellt
und bleibt in dieser Stellung, bis der Anschlag 87 erneut gegen Stütze 86 stößt
und die Form sich- zu bewegen beginnt. Dann wird der Teil 25 gesenkt und die Stange
9o an die-Kolbenstange 84 angelegt. Nunmehr wird der Griff 8o auf »Ein« gestellt
und dadurch der Anschlag 89 so bewegt, daß er die Stange 9o erfaßt und den Teil25
in der Gießlage sperrt.
Die Wasserkühlung für die Gießform.
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Aus einer Leitunggi, die am festen Gußstück 7o befestigt ist und sich
mit einer Leitung 92 (Abb. 2b, und 5) teleskopartig übergreift, welche in Büchsen
g3 der Schale 14 befestigt ist, fließt Kühlwasser durch ein T-Stück 94 (Abb. i),
einen Wasserkühlmantel95 (Abb. 2a) zwischen die Form und die Schale, dann in ringförmigem
Strom nach dem anderen Ende der Form, um in Kühlkanäle 96 einzutreten und in Ringkanäle
97 in Gußstück 98 zu strömen, däst Öffnungen 99
besitzt, die in einer Flucht
mit ähnlichen öffnungen in einer Leitung ioo stehen. Diese ist in Büchsen ioi befestigt,
welche gleich den Büchsen 93 Teile des Gehäuses 98 bilden. Die Weite der Kammer
95 oder der radiale Abstand zwischen der Form io und dem Mantel 14 muß mindestens
so groß sein wie die Wandstärke des zu gießenden Rohres, Das in die Leitung ioo
eintretende Wasser fließt in eine teleskopartig eingerichtete Auslaßleitung io2,
die ebenso wie die Leitung 9 1 am Gußstück 7o befestigt ist. Der Auslaß für
das Kühlwasser ist enger als der Einlaß, so daß das Wasser in dem Wassermantel unter
genügendem Druck gehalten wird, um die Form von Ende zu Ende auf konstanter Temperatur
zu halten. Die Lagerung der Form.
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An jedem Ende der Form ist eine Reihe von Kugeln 103 -zwischen
einer an einem äußeren Teil oder der Schale befestigten inneren Laufbahn 104 und
einer an einem inneren Teil oder der Form befestigten äußeren Laufbahn 105 angeordnet.
Die Kugelberührungsfläche jeder Laufbahn besteht aus einem geradlinigen Teil und
einem sich daran anschließenden Kurventeil. Die Kurven sind wechselseitig angeordnet
und bilden Anschläge, welche ein Herausspringen der Kugeln aus den Laufbahnen verhindern,
aber eine Bewegung der Laufbahnen gegeneinander in der Achsrichtung der Maschine
zulassen. ,jede Laufbahn ist jenseits ihrer geradlinig begrenzten Fläche ausgeschnitten,
um einen ringförmigen Ölbehälter io6 auf gegenüberliegenden Seiten der Kugelreihe
zu schaffen. Es ist zu beachten, daß die Laufbahnen entgegengesetzt angeordnete
überlappende Glieder von L-förmigem Querschnitt aufweisen.
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Die Kühlung der Formlager. Jeder Kühlkanal 96 ist im Querschnitt verengt
und bei 107 verlängert; um zu gestatten, daß das Kühlwasser die äußere und heißere
an der Form befestigte Laufbahn io5 kühlt und dadurch auch vermöge Wärmeleitung'
durch die Laufbahn hindurch die beiden Ölbehälter kühlt. Das Kühlwasser läuft aus
den Kühlräumen in Gußstück 98 durch die Leitungen ioo und zog ab, so wie beschrieben.
Um eine Vermischung des Öls mit dem Wasser zu verhindern, kann jedes Gußstück 98,
so wie in Abb. 2b gezeigt, eine Gegenbohrung besitzen, die eine ringförmige Packung
zog aufnimmt, welche nach Wunsch durch einen Klemmring i io mittels Schrauben i
i i zusammengepreßt werden kann.