DE475770C

DE475770C - Verfahren und Maschine zum regelbaren Kuehlen von Schleudergussformen, bei welchem die Formen durch Quecksilberdaempfe vorgewaermt und nach dem Giessen durch Druck-aenderung der Daempfe langsam abgekuehlt werden

Info

Publication number: DE475770C
Application number: DED51220D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1925-12-23
Filing date: 1926-09-12
Publication date: 1929-05-01

Description

Verfahren und Maschine zum regelbaren Kühlen von Schleudergußformen. bei welchem die Formen durch Quecksilberdämpfe vorgewärmt und nach dem Gießen durch Druckänderung der Dämpfe langsam abgekühlt werden Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum regelbaren Kühlen von Schleudergußformen, bei welchem die Formen durch Quecksilberdämpfe vorgewärmt und nach dem Gießen durch Verringerung des Dampfdrucks langsam abgekühlt werden.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Zentrifugalgießmaschine mit einer die Form umgebenden Kammer zur Ausführung des Verfahrens.
Gemäß der Erfindung wird auf die Formen nach deren langsamem Abkühlen auf eine bestimmte Temperatur flüssiges Quecksilber gespritzt, und zwar derart, daß infolge der plötzlichen Wärmeentziehung durch Verdampfen des Quecksilbers lediglich die Erstarrung des Gußstückes beschleunigt, nicht aber eine härtende Wirkung auf das Gußstück ausgeübt wird. Das flüssige Quecksilber wird bei einer bestimmten Umdrehungsgeschwindigkeit entfernt und somit der weiteren Einwirkung auf die Form entzogen.
Die geschlossene Kammer der Zentrifugalgießmaschine ist für die Ausführung des Verfahrens mit einem Einlaß für die Dämpfe und Spritzröhren für den Einlaß des flüssigen Quecksilbers ausgerüstet. Durch in der Kammer angebrachte Spiralrippen -- wird das flüssige Quecksilber in axialer Richtung zwangläufig nach dem Dämpfeeinlaß befördert, wenn die Umdrehungszahl der Kammer unterhalb einer bestimmten Geschwindigkeit bleibt.
Die Spritzröhren haben zweckmäßig ebenfalls Spiralform und sind an den spiralförmigen Rippen befestigt.
Ein Ausführungsbeispiel der Maschine ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigen Abb. i eine Rohrgußmaschine in Seitenansicht, Abb. 2 einen vergrößerten Querschnitt durch das Glockenende der Form, Abb. 3 einen Querschnitt nach der Linie 3-3 der Abb. _, Abb. q. einen senkrechten Axialschnitt durch das andere Ende der Form und Abb..5 ein Schaubild.
Die drehbare Form sitzt in Lagern 6 und trägt Antriebsringe 7. Der Kernträger 8 sitzt drehbar auf dem Einguß für das geschmolzene Metall, das durch eine Röhre g und einen Trichter io zugeführt wird, welch letzterer von einem senkrechten drehbaren Ständer ii auf einem Wagen 12 getragen wird. Die Form besteht aus zwei Metallzylindern 15, i5a und einem sie umgebenden Rohr 16, durch welches die Kammer 17 gebildet wird. Auf dem Rohr 16 sitzen in der Nähe des Muffenendes ein Ring 13 und am anderen Ende eine Scheibe 14, welche einen äußeren Mantel s unterstützen. Der Raum zwischen dem Mantel und dem Rohr ist durch Isoliermaterial 18 ausgefüllt. Das linke Ende des Zylinders 15 hat einen Umfangsflansch, der bei z9 am Rohr 16 angeschweißt ist. Das rechte Ende des Zylinders 15 (Abb. 4) wird durch einen Ring 31 im Rohr unterstützt. Weiterhin wird das rechte Ende der Form durch eine Scheibe 2o abgeschlossen, die bei 21 am Zylinder 15 angeschweißt ist. Das rechte verjüngte Ende 16' des Rohres ist in der Bohrung 22,', eines Lagerbockes 22 drehbar gelagert, und das Innere des Lagerbockes ist durch einen Kanal 23 mit einem durch ein Ventil absperrbaren Einlaß für in die Kammer zu führende Dämpfe verbunden. Durch die Mitte des Rohrendes 16' erstreckt sich weiterhin ein Verteilungsrohr 25 für Kühlflüssigkeit, das an einem Ende mit einer Leitung 28 in Verbindung steht und am andern Ende mit einem Verteilungsstück 26, von dem sich schraubenförmige Spritzröhren 27 nach dem andern Ende der Kammer bis zum Ring 30 durch die Kammer erstrecken. Die Spritzröhren sind an schraubenförmigen Rippen 29 befestigt, die sich vom Ring 30 »bis zum äußeren Rohrende 16' erstrecken und bei bestimmter Geschwindigkeit der Form zur Herausbeförderung des flüssigen Kühlmittels durch den Dämpfeeinlaß 23 dienen. Um diese Beförderung aus der Kammer 17 zu gestatten, ist der Ring 31 (Abb. 4) mit passenden Öffnungen versehen.
Zwecks Erwärmung und langsamer und schneller Abkühlung der Form werden, wie nachstehend an Hand der Kurve der Abb. 5 erklärt, Quecksilberdämpfe durch den Einlaß 23. und flüssiges Quecksilber durch die Leitung 28 und das Verteilungsrohr 25 in die Kammer geleitet sowie zu bestimmter Zeit flüssiges Quecksilber aus der Kammer durch den Dämpfeeinlaß 23 abgeleitet, um die Form zuerst anzuwärmen, dann langsam abzukühlen und schließlich nach Erreichung einer bestimmten Temperatur schnell abzukühlen ohne Beeinflussung der kristallinischen Struktur des Gußstückes.
In Abb. 5 ist die Formtemperaturkurve mit 32, die Temperatur- und Druckkurve der Quecksilberdämpfe mit 33 und die Drehgeschwindigkeitskurve der Form mit 34 bezeichnet. Die Linie 35 zeigt eine Temperaturgrenze von ungefähr 650' C an und die Linie 36 eine von ungefähr 426'C. Die Linie 37 bezeichnet die höchste Umdrehungszahl, und die Linie 38 Stillstand. Der Abstand 39 zwischen Linien 38 und 40 kennzeichnet den Bereich der Formgeschwindigkeiten, bei welchen die Rippen das flüssige Quecksilber befördern.
Bei 41: wird die Form in Drehung versetzt, und während der darauffolgenden Periode 47 wird infolge der niedrigen Geschwindigkeit der Form flüssiges Quecksilber durch die Spiralrippen 29 nach außen durch den Kanal 23 befördert. Nach Beendigung dieser Periode werden bei 46 Quecksilberdämpfe in die Kammer 17 durch den Kanal 23 geleitet, welche zum Anwärmen der Form dienen. Der Druck und damit die Temperatur der Dämpfe werden ständig erhöht, bis die Form bei 42 die gewünschte Temperatur erreicht hat, bei welcher das Eingießen des Metalles durch den Trichter io stattfmdet, und zu gleicher Zeit, wie aus Kurve 34 ersichtlich, die Form auf die höchste Geschwindigkeit gebracht worden ist. Während der darauffolgenden Periode 49 findet die Verteilung des flüssigen Metalles in der Gußform statt, und gleichzeitig wird der Druck der Dämpfe und somit die Temperatur derselben erniedrigt, um während der darauffolgenden Periode 50 ein langsames Abkühlen ,des Gußstückes herbeizuführen, bis dieses bei`43 den kritischen Punkt erreicht hat und jetzt schnell abgekühlt werden kann, ohne daß seine kristallinische Struktur geändert wird, so daß es später nicht weiterbehandelt zu werden braucht, z. B. ausgeglüht werden muß. Die plötzliche Abkühlung erfolgt durch- Zuführung von flüssigem Quecksilber durch das Rohr 25, das Verteilungsstück 26 und die Spritzröhren 27, durch welche das flüssige Quecksilber auf die Gußform gespritzt wird. Dabei findet zu gleicher Zeit eine schnelle Erniedrigung der Temperatur und des Druckes der Dämpfe statt. Die schnelle Abkühlung des Gußstückes erfolgt während der Periode 51, das Einspritzen des flüssigen Quecksilbers während des ganzen oder des ersten Teiles der Periode 54. Zu gleicher Zeit wird während des schnellen Abkühlens die Umdrehungszahl der Form je Minute vermindert, und nachdem die Drehgeschwindigkeit unter ein bestimmtes Maß sinkt, wird - nämlich während der Periode 55 - das warme flüssige Quecksilber durch die Spiral rippen 29 aus der Kammer 17 durch den Kanal 23 befördert. Bei 44 wird die Drehung unterbrochen und bei 45 das Gußstück herausgenommen.
Während der Periode 52 wird der Dampfdruck aufrechterhalten, welcher, wie erwähnt, - zuerst erhöht und dann verringert wird, wie aus der Kurve 33 ersichtlich. Während der Periode 53 wird wahrscheinlich etwas von den Dämpfen kondensiert, doch wird das Kondensat von der Form durch Zentrifugalkraft weggehalten. Die gestrichelten Linien vor den Pfeilköpfen dieser Perioden deuten an, daß ihre Längen unter verschiedenen Bedingungen Veränderungen unterworfen sind. In einem Kreislauf, in welchem die Herstellung vieler Gußstücke hintereinander erfolgt, wiederholen sich stets die auf den beiden Hauptkurven durch die Punkte C und Cl gekennzeichneten Zustandsformen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: Z. Verfahren zum regelbaren Kühlen von Schleudergußformen, bei welchem die Formen durch Quecksilberdämpfe vorgewärmt und nach dem Gießen durch Druckänderung der Dämpfe langsam abgekühlt werden, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Formen nach deren langsamem Abkühlen auf eine bestimmte Temperatur flüssiges Quecksilber gespritzt wird, und zwar derart, daß infolge der plötzlichen Wärmeentziehung durch Verdampfen des Quecksilbers lediglich die Erstarrung des Gußstückes beschleunigt, nicht aber eine härtende Wirkung auf das Gußstück ausgeübt wird.
2. Verfahren nach Anspruch x, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Quecksilber bei einer bestimmten Umdrehungsgeschwindigkeit entfernt und somit der weiteren Einwirkung auf die Form entzogen wird.
3. Zentrifugalgießmaschine mit einer die Form umgebenden Kammer zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch z und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die geschlossene Kammer mit einem Üinlaß für die Dämpfe und Spritzröhren (27) für den Einlaß des flüssigen Quecksilbers ausgerüstet ist. .l. Maschine nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch in der Kammer angebrachte Spiralrippen (29), welche die Flüssigkeit in axialer Richtung zwangläufig nach dem Dämpfeeinlaß (23) befördern, wenn die Umdrehungszahl der Kammer unterhalb einer bestimmten Geschwindigkeit bleibt. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzröhren (27) ebenfalls Spiralform haben und an den spiralförmigen Rippen (29) befestigt sind.