DE399840C

DE399840C - Process for the production of ring-shaped bodies made of metal by centrifugal casting

Info

Publication number: DE399840C
Application number: DET26736D
Authority: DE
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1922-07-12
Filing date: 1922-07-12
Publication date: 1924-08-11

Description

Verfahren zur Herstellung von-ringförmigen Körpern aus lgetall durch Schleuderguß. Zur Herstellung von Kolbenringen wurde bisher fast ausnahmslos Gußeisen verwendet. Dies Metall hat den großen Nachteil, daß es schwer zu bearbeiten ist, oft Gußfehler aufweist und nur schwierig in gleichmäßiger Härte hergestellt werden kann. Es sind deshalb seit langem Versuche gemacht worden, Kolbenringe aus Metallen oder Leichtmetallen, wie Elektron, Aluminium, anzufertigen. Die bisher aus diesem Metall hergestellten Kolbenringe hatten aber den Nachteil, daß sie eine nicht genügende Härte und Dichtigkeit aufwiesen, wie es für Kolbenringe erforderlich ist. Es fehlte hier vor allem an der nötigen Elastizität, und die so hergestellten Kolbenringe hatten im Gebrauch nicht ausreichende Spannung oder verloren die Spannung zu schnell. Alle Versuche, diese Übelstände durch andere Legierungen oder durch mechanische Bearbeitung, wie Verdichtung, Walz- und Hämmerungsverfahren, zu beseitigen, haben kein ausreichendes Ergebnis gehabt.Process for the production of-ring-shaped bodies from metal by Centrifugal casting. So far, almost without exception, cast iron has been used to manufacture piston rings used. This metal has the major disadvantage that it is difficult to work with, often has casting defects and is difficult to produce with uniform hardness can. Attempts have therefore been made for a long time to make piston rings made of metals or light metals such as electron, aluminum. The so far from this But metal-made piston rings had the disadvantage that they were insufficient The hardness and tightness required for piston rings. It was missing Here, above all, the necessary elasticity and the piston rings made in this way did not have sufficient tension during use or lost tension too quickly. All attempts to remedy these deficiencies by means of other alloys or by mechanical means Eliminate machining such as compaction, rolling and hammering processes did not have a sufficient result.

Das Wesen des neuen Verfahrens liegt darin, daß die zur Kolbenringherstellung oder zu ähnlichen Zwecken erforderlichen Ringe oder Büchsen aus Metallegierungen, besonders sogenannten Leichtmetallen, wie Aluminium-und Magnesiumlegierungen von Metallen verschiedener spezifischer Gewichte nach dem Schleudergießverfahren hergestellt werden. Bisher wurden durch Schleuderguß derartige Teile nur aus Gußeisen oder anderen Einmetallen hergestellt. Die Herstellung von Schleuderguß' aus Grauguß unterscheidet sich von dem Schleuderguß aus Metallegierungen vor allem dadurch, daß es sich bei dem Eisenguß um ein einheitliches Metall handelt, während bei den Leichtmetallen keine reinen Metalle in Frage kommen, sondern Metalllegierungen von ganz verschiedenartigen Bestandteilen und sehr verschiedenen spezifischen Gewichten, wie Aluminium, Kupfer, Zink, Silizium und Eisen adür Magnesium, Silizium, Aluminium u. dgl.The essence of the new process is that the piston ring production or rings or sleeves made of metal alloys required for similar purposes, especially so-called light metals, such as aluminum and magnesium alloys from Metals of different specific weights produced using the centrifugal casting process will. So far, such parts have only been made of cast iron or others by centrifugal casting Single metal produced. The production of centrifugal cast from gray cast iron is different differs from centrifugal casting from metal alloys mainly in that it is at cast iron is a uniform metal, while light metals no pure metals come into question, but metal alloys of very different types Components and very different specific weights, such as aluminum, copper, Zinc, silicon and iron for magnesium, silicon, aluminum and the like.

Es sollte zunächst zu erwarten sein, daß nach dem Schleuderverfahren bei Metallen, die aus verschiedenen Legierungen bestehen, unter dem Einfluß der Fliehkraft eine Absonderung der schweren Metalle von den leichteren eintritt und daß das Gefüge eine ganz verschiedenartige Beschaffenheit erhält.It should initially be expected that after the centrifugal process for metals made of different alloys, under the influence of Centrifugal force occurs and a segregation of the heavy metals from the lighter ones that the structure takes on a very different quality.

Zwar ist nicht unbekannt, zwei verschiedene Metalle durch Schleuderguß gleichzeitig zu vergießen, wie es beispielsweise bei einem mit Blei ausgekleideten Stahlrohr und ähnlichen Erzeugnissen in Frage kommt. Hierbei wurde aber gerade eine Trennung der beiden Metallsorten bezweckt und erzielt. Im Gegensatz hierzu liegt der Erfindung der neue Gedanke zugrunde, Gußstücke, im Schleuderguß aus Metallegierungen von verschiedenen spezifischen Gewichten so herzustellen, daß eine Entmischung der einzelnen Legierungsbestandteile nach dem spezifischen Gewicht nicht eintritt. Es ist nachgewiesen worden, daß unter bestimmten, in jedem Einzelfall genau zu untersuchenden Verhältnissen die Trennung der Legierungsbestandteile vermieden und ein Gefüge von gleichmäßiger Beschaffenheit trotz der Fliehkraftwirkung erzielt werden kann. Eine derartige Wirkung kommt beispielsweise bei einer Aluminiumlegierung von etwa 86 Prozent Aluminiumgehalt und etwa 12 Prozent Kupfergehalt dann zustande, wenn die Gießtemperatur auf 700°, die Temperatur der eisernen Gießform auf etwa i5o° gehalten wird. Die Geschwindigkeit muß sich nach der Art der Metallegierung und den Ringabmessungen richten und betrug beispielsweise bei einem Ringdurchmesser von i 2o mm 2 Soo Umdrehungen in der Minute.Although it is not unknown, two different metals are produced by centrifugal casting at the same time, as is the case, for example, with a lead-lined Steel pipe and similar products come into question. But this was just one Separation of the two types of metal is intended and achieved. In contrast, lies the invention is based on the new idea, castings, centrifugally cast from metal alloys of different specific weights so that a segregation of the individual alloy components according to the specific Weight not entry. It has been proven that under certain, in each individual case Precisely to be investigated conditions, the separation of the alloy constituents avoided and a structure of uniform consistency is achieved despite the effect of centrifugal force can be. Such an effect occurs, for example, with an aluminum alloy from about 86 percent aluminum content and about 12 percent copper content then when the casting temperature to 700 °, the temperature of the iron mold to about i5o ° is held. The speed must vary according to the type of metal alloy and the ring dimensions and was for example a ring diameter of i 2o mm 2 Soo revolutions per minute.

Unter diesen Voraussetzungen, die bei anderen Metallen, Legierungen und Ringabmessungen wieder entsprechend festgestellt werden müssen, ist es möglich, die erwähnte gleichmäßige Gefügebeschaffenheit zu erzielen.Under these conditions, which are the case with other metals, alloys and ring dimensions have to be determined again accordingly, it is possible to achieve the aforementioned uniform texture.

Eine weitere Verbesserung der durch Schleuderguß hergestellten ringförmigen Körper wird noch dadurch erzielt, daß man an Stelle eines rechteckigen Ringquerschnittes einen trapezförmigen Querschnitt, wie er in Abb. i der Zeichnung dargestellt ist, oder einen aus Rechteck und Trapez zusammengesetzten Ouerschnitt, wie er in ebb. 2 dargestellt ist, anwendet. Es können auch noch andere Querschnittformen angewendet werden, die Lezwecken, den Druck auf die äußeren Schichten im Sinne der Fliehkraftwirkung zu erhöhen. Hierdurch tritt eine noch weitergehende Verdichtung des Gusses ein.Another improvement on the centrifugal cast annular Body is still achieved by replacing a rectangular ring cross-section a trapezoidal cross-section as shown in Fig. i of the drawing, or a cross-section composed of a rectangle and a trapezoid, as described in ebb. 2 applies. Other cross-sectional shapes can also be used are, the purposes of the pressure on the outer layers in terms of centrifugal force to increase. This results in an even greater compression of the cast.

Die so hergestellten Ringe können natürlich nach den sonst bekannten Dichtungsverfahren durch Walzen, Hämmern u. dgl. weiterbearbeitet werden.The rings produced in this way can of course be based on the otherwise known Sealing process by rolling, hammering and the like can be further processed.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of ring-shaped bodies made of metal by centrifugal casting, characterized in that those made of metals of different specific gravity of composed alloys in very fast rotating iron forms be cast in such a way that the individual alloy components segregate the specific weight does not occur.

2. Embodiment of the rings cast according to claim i, characterized in that the individually cast rings are given a trapezoidal cross-section to increase the tightness or that a trapezoidal cross-section is connected inwardly to the rectangular cross-section.