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Verfahren zum Gießen dickwandiger Hohlkörper aus Metall durch Schleuderguß
mittels einer Gießrinne mit mehreren Düsen, die während des Gusses axial mehrfach
hin und her bewegt wird Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gießen dickwandiger
Hohlkörper aus Metall durch Schleuderguß vermittels einer mit mehreren Düsen versehenen-
Gießrinne, die während des Gusses axial. mehrfach hin Lind her bewegt wird. Es ist
beispielsweise aus der britischen Patentschrift 13 aoq. vom Jahre 1884 bekannt,
die auf einem Wagen gelagerte Gießrinne hin und her zu bewegen.; das Hauptmerkmal
der vorliegenden Neuerung liegt aber in der Kombination solcher Längsbewegungen
mit einer Querbewegung der Gießrinne, wodurch die Wirkung der Längsbewegung wesentlich
unterstützt und eine gleichmäßigere und bessere Auftragung der Metallagen. gewährleistet
wird.
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Bekannt ist auch, das Metall unter gleichbleibendem Druck zu halten
bzw. in eine nicht bewegliche Gießrinne einzuführen. Hierbei kann aber nicht der
Erfolg erreicht «erden, der durch eine Gießrinne mit Bewegung in der Längsrichtung
und in der Querrichtung gemäß vorliegender Erfindung erreicht wird.
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Auf den Zeichnungen ist eine Ausführungsform der Vorrichtung zur Ausübung
des Verfahrens gemäß der Erfindung dargestellt.
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Abb. z ist eine Seitenansicht der Vorrichtung, teilweise im Schnitt,
Abb. a eine Oberansicht, teilweise im Schnitt, und Abb. 3 ein Querschnitt nach Linie
3-3 der Abb. r.
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Eine an den Enden offene, zylindrische Stahifonn a ist drehbar auf
Rollen- oder ähnlichen Lagern b gelagert. Sie ist durch eine Klauen- oder ähnliche
Kupplung c mit der Welle d gekuppelt, auf welcher ein Zahnrad c sitzt, das durch
eine Kette f von einem Zahnrad g auf der Spindel h eines Elektromotors j angetrieben
wird. Die freien Enden der Arme der Kupplung c greifen parallel zur Drehachse in
Aussparungen des anliegenden Endes der Forma ein, so daß die Kupplung durch jede
Längs- oder Radialbewegung der Foren unbeeinflußt bleibt. Innerhalb jedes Endes
der Form a ist ein nach innen gerichteter Umfangsflansch k angebracht, dessen innerer
Rand bei, m zugeschärft ist. In die Form ragt von dem einen Ende aus, das dem Elektromotor
j gegenüberliegt, eine Spritzröhre
zz, die unter der Achse der
Form und parallel zu ihr bei o liegt (Abb.2 und 3). Sie besteht aus feuerfestem
Mattal, wie z. B. Magnesit, und ist an ihrem einen Ende bei p geschlossen (Abb.
2). An ihrem anderen Ende ist ein gleich gelegener Trichter oder Aufnehmer q angebracht,
während sie auf einer Seite mit einer Reihe von Düsen r, die in der Längsrichtung
in Abständen angeordnet sind, besetzt ist. Die Röhre n ist auf einem Wagens gelagert,
der in der Längsrichtung zur Form a hin und her bewegt werden kann. Zu diesem Zweck
ist der Wagen s mit Rollen t, die auf Schienen zi laufen, versehen, und er
ist lösbar mit -dem Kolben v eines hydraulischen. Zylinders w verbunden, während
für den Rückzug des Wagens nach Beendigung des Gießens ein Kabel x an ihm angreift,
welches über eine elektrische oder andere geeignete Winde y läuft.
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Weiter ist die SpritzröJue@n auf dem Wagen s in dessen Querrichtung
durch einen hydraulischen Zylinder -- bewegbar, so daß er in einem im wesentlichen
konstanten Abstand von der inneren Fläche der Form oder dem Metall in ihr gehalten
werden kann, wie dies während des Gießens geschieht. In einigen Fällen ist es wünschenswert,
Mittel, z. B. S.chraubhebel, anzuordnen, um die Spritzröhren vertikal zu verstellen
z'ntsprechend der Fließbarkeit, Metallzusammensetzung, Temperatur oder den anderen
Einflüssen, denen das geschmolzene Metall unterworfen ist. Neben dein Trichter oder
Aufnehmer q ist ein Sumpf i i angeordnet, der um seine wagemechte Achse schwingbar
ist, z. B. mittels eines hydraulischen Zylinders iia, dessen Ventile elektrisch
gesteuert werden. Dieser Sumpf ii erstreckt sich, wie Abb. 2 zeigt, mixt seinem
Ausflußende 12 bis über den Trichter q, so daß er diesem geschmolzenes Metall zuleiten
kann. Er besitzt an dem anderen Ende gegenüber dem Ausguß 12 eine Lippe 13, so daß
in seiner Ruhestellung (d. h. wenn er den Aufnehmer q nicht speist) etwaiges dem
Sumpf i i zugeführtes Metall überfließen kann, ohne in den Aufnehmer q zu gelangen.
Dadurch ist es möglich, beim Beginn des Gießens geschmolzenes Metall mittels eines
Gießlöffels (nicht gezeichnet) in den Sumpf i i zu füllen und es abfließen zu lassen,
bis die Schlacke entfernt ist und ein stetiger Metallausfluß erfolgt. Darauf wird
der Sumpf i i gekippt, um den Metallstrom in den Aufnehmer q zu leiten, der von
solcher Länge ist, daß das Metall ihm aus dem Sumpf zufließt, während der Aufnehmer
zugleich mit der Spritzröhren zurückbewegt wird. In der Spritzröhre kann ein im
wesentlichen konstanter Druck dadurch erhalten werden, daß man den Aufnehmer q stets
gefüllt hält, anderseits kann man den Metallstrom schnell durch bloßes Zurück'kipp-en
des Sumpfes i i abschneiden. Dier Hin- und Hergang der Spritzröhren wird von verschiedenen
Umständen abhängen, z. B. von der Neigung ihrer Düsen r und der Fließbarkeit des
geschmolzenen Metalls. Dabei ist es wünschenswert, das Verspritzen zu vermeiden,
so daß eine gleichmäßige Verteilung des geschmolzenen Metalls erfolgt und die größtmögliche
Gleichmäßigkeit der Temperatur der Form a und des Metalls erhalten bleibt. Es ist
ebenfalls wünschenswert, den Querschnitt der Düsen r gegenüber dem Querscluütt der
Spritzröhre ,n derart abzustimmen, daß ein möglichst gleichmäßiger Ausfluß aus den
verschiedenen Düsen r gesichert ist. Zu diesem Zweck ist es in erster Annäherung
ausreichend, daß man den Ouerschnitt der Spritzröhre größer im Vergleich zu jeder
Düse r macht.
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Vor dem Gebrauch werden die Form a, und die Spritzröhre n zweckmäßig
durch Gas-$ammen Moder ,ähnliche (nicht gezeichnete) Mittel auf ungefähr ioo° bis
i2o° F erhitzt, und ein stetiger Strom geschmolzenen Metalls wird durch den Gießlöffel
dem Sumpf i i zugeführt. Der letztere wird so gekippt, daß der Strom in den Aufnehmer
q und von dort durch. das hin und: her bewegte Spritzrohr n zu den Düsen
y geleitet und dann in die Form a gespritzt wird. Das aus den Düsen r austretende
geschmolzene Metall bleibt während des ersten Ganges des Spritzrohres za bei der
Berührung mit der Form a flüssig und wird durch die Zentrifugalkraft gezwungen,
sich auf der Wand der Form in einer fortlaufend homogenen Lage auszubreiten, wobei
sich das geschmolzene Metall aus den neb.eneinanderliegienden Düsen seitlich zusammenmischt.
Bei dem nächsten Gang des Spritzrohres n mischt sich das Metall aus den Düsen nicht
nur seitlich zusammen, sondern es verschmilzt auch mit dem schon in der Form befindlichen
geschmolzenen Metall und so fort, wobei die Form so viel. Hitze von. dem geschmolzenen.
Metall zurückhält, als genügt, um die innere Fläche des abgelagerten Metalls im
geschmolzenen Zustande zu erhalten. Wenn so der Hohlkörper mit einer Wandung von
gewünschter Dicke erzeugt ist, wird der Sumpf i i zurückgekippt, das Rohr n zurückgezogen
durch Lösen vom Kolben v des hydraulischen Zylinders w und Verbinden mit
dem Kabel x
der Winde y. Die Drehung der Form wird fortgesetzt, bis das gegossene
Metall erhärtet ist.
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Nach der Erhärtung und Abkühlung des gegossenen Körpers wird er aus
der Form
gezogen, nachdem der Flansch k an dem der Kupplung c gegenüberliegenden
Ende abgenommen -worden ist, worauf der Körper auf Rollen 14. gelagert wird.
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Die Form a kann auf den Rollen b mittels eines äußeren Flansches
oder einer Rippe 15 und einem Paar Spurrollen 16, wie in Abb. i dargestellt, gestützt
werden. Es können hierzu aber auch andere Mittel, wie z. B. gerillte Spurkränze,
am Umfang der Farm für die Rollen b benutzt werden, während abgespreizte Rahmen,
wie 17, 17, die oben Rollen 18, 18 tragen, @-orgesehen werden können als Sicherheitsmittel,
um die Form vor dem Abgleiten von den Rollen b zu schützen.
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In manchen Fällen kann das Spritzrohr st gerade durch die Form hindurchgehen,
und ihr geschlossenes Ende kann während des Hin- und Herganges von Rollen oder ähnlichen
Lagern getragen werden, um das Rohr vor Spannungen zu schützen, während es sich
in der größten Erhitzung befindet.
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Die Drehgeschwindigkeit der Form a ist abhängig von dem Durchmesser
des zu gießenden Körpers und von dem Betrage des einströmenden geschmolzenen Metalls.
Es ist z. B. gefunden worden, daß eine Form von etwa 130 cm Innendurchmesser ungefähr
zzo Umdrehungen pro Minute machen muß, wenn das geschmalzene Metall in einem Betrage
von 78 ewts in ioz Sekunden durch fünf Düsen von etwa 3o mm Durchmesser zugeführt
wird.