DE52332C - Gufsverfahren vermittelst Centrifugalkraft - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die - vorliegende Erfindung bezweckt, beim Giefsen Eisen, Stahl und andere Metalle von Blasen und Undichtigkeiten, sowie von fremden Beimischungen, wie Quarz, Thon und Oxyden, mittelst Centrifugirens zu befreien. Hierdurch, sowie auch durch den durch die Centrifugalkraft erzeugten , hohen Druck, bei welchem das Metall von flüssiger zu fester Form übergeht, wird dem gegossenen Stück eine Haltbarkeit ertheilt, wie wenn es unter dem Dampfhammer oder unter Walzen behandelt worden wäre.

Die Metalle enthalten in geschmolzenem Zustande gröfsere oder kleinere Quantitäten von Gasen, welche in denselben theils aufgelöst vorkommen, gleich wie Luft in gewöhnlichem Wasser aufgelöst ist, theils kommen gröfsere oder kleinere Blasen vor, welche bald von stattfindenden -chemischen Processen, wie Frischen und Reduction von gewissen Bestandtheilen in der geschmolzenen Metallmasse, bald von der Luft herrühren, welche diese Masse mit sich reifst, wenn sie in irgend einer Weise in Bewegung kommt, wie z. B. wenn sie vom Ofen in die Giefspfannen oder in die Formen abgelassen wird. Andere fremde Bestandtheile, wie Quarz, Thon und Oxyde, folgen oft dem geschmolzenen Metall mit, wenn es vom Ofen oder von der Giefspfanne 'gezapft wird. Die tägliche Erfahrung lehrt, dafs besonders die erwähnten Gase in Form von Blasen, aber auch mitunter die fremden Bestandtheile oder Verunreinigungen in dem gegossenen Stück zurückbleiben.

Um die erwähnten Gase und Verunreinigungen aus der flüssigen Metallmasse rasch und sicher zu entfernen, sei es vor, nach oder während des Giefsens in die Schalen oder die Formen, bedient man sich der Centrifugalkraft. Die Giefspfannen, Schalen oder Formen, welche das geschmolzene, ungegossene oder gegossene Metall enthalten, werden in einem Rotationsapparat mit verticaler Welle aufgehängt oder eingeführt, worauf der Apparat mit dem Metall in Rotation versetzt wird. In dem Mafse, wie die Rotationsgeschwindigkeit gesteigert wird, streben die Formen, mit dem eingeschlossenen Metalle zufolge der Centrifugalkraft eine-radiale Richtung einzunehmen, wobei die Metallpartikel, welche ein gröfseres specifisches Gewicht als die Gase und die vorher erwähnten Verunreinigungen haben, sich in radialer Richtung drücken und verschieben und schnell den Raum einnehmen, welchen die Gase und Verunreinigungen inne hatten. Nach einer sehr kurzen Zeitdauer nimmt das Metall unvermengt den möglichst kleinsten Raum der Form ein, die Verunreinigungen befinden sich an der inneren offenen Eingufsfläche und die Gase sind entwichen.

Der Verlauf ist einigermafsen derselbe, wenn man die Formen bei oder nach dem Giefsen, ' wie bisher geschehen, stillstehen läfst. Die Metallpartikel streben auch dann, wegen ihres gröfseren specifischen Gewichtes Gase und Verunreinigungen emporzudrä'ngen, aber der Unterschied zwischen den Gewichten gleicher Mengen Metall und Gas oder Verunreinigungen ist, wie die Erfahrung zeigt, wenn nur die •Schwerkraft wirkt, nicht genügend, um das Metall von Gasen und Verunreinigungen gleich vor und während der Zeit, wo das Metall zur festen Form übergeht, zu trennen.

Um das Centrifugiren von Eisen, Stahl und anderen Metallen auszuführen, können verschiedene Vorrichtungen benutzt werden, deren Construction aus der beiliegenden Zeichnung hervorgeht.

Fig. ι und 2 zeigen im Durchschnitt und Grundrifs .den Rotationsapparat. Fig. 3 zeigt eine andere Anordnung desselben.

Durch den gut verankerten Pfeiler A geht eine Welle B empor, an deren oberem Ende eine Scheibe C befestigt ist. Diese Welle mit der Scheibe kann vermittelst einer mechanischen, hydraulischen oder anderen Einrichtung gehoben und gesenkt werden. Die Welle B mit den Schalen oder Formen wird von einer Transmission aus in Umdrehung versetzt. Der Apparat wird zugleich als Giefskran benutzt, indem die Welle B mit der Scheibe C hochgeschoben wird, wie in Fig. ·ΐ durch die punktirten Linien angedeutet ist, und die Giefspfannen angehängt werden, um die unter den Giefspfannen in einem Kreis aufgestellten Schalen, Coquillen oder Formen F zu füllen. Es kann auch das geschmolzene Metall direct in den Giefspfannen centrifugirt werden. Unter den verschiedenen Weisen, auf welche man bei dem Centrifugiren von Metallen verfahren kann, mag die folgende beschrieben werden, aus welcher alle übrigen davon mehr oder weniger abweichenden Weisen ebenfalls verstanden werden können.

•Diejenigen Metalle, welche ihre Gase leicht abgeben, werden direct in' den Giefspfannen vor dem Giefsen von der hochgeschobenen Welle B¹ centrifugirt, wie in Fig. 1 in punktirten Linien angedeutet ist.

Handelt es sich um Metalle, welche sich minder leicht von Gasen und fremden Beimischungen scheiden, so werden die Formen, Schalen oder Coquillen F auf ihren Platz gestellt, alsdann eine, zwei oder mehrere diametral gegenüberliegende Giefspfannen mit geschmolzenem Metall an der sich in der punktirten Lage befindenden Scheibe C aufgehängt und das flüssige Metall schnell und gleichzeitig von den sämmtlichen angewendeten Giefspfannen in die Formen oder Schalen gegossen.

Nach dem Giefsen werden die Giefspfannen abgehakt, die Welle mit der Scheibe C herab-. gelassen und die gefüllten Schalen oder Formen an die Scheibe C angehängt. Die Welle B mit der Scheibe C wird dann wieder ein wenig gehoben, so dafs die Schalen oder Formen frei hängen, und schliefslich wird der Apparat in Drehung versetzt. Wenn solche Metalle zu centrifugiren sind, welche nur mit gröfster Schwierigkeit ihre Gase abgeben, oder wenn Stücke von kleinem Querschnitt herzustellen sind, so wird die mit Metall gefüllte Giefspfanne im Centrum des Apparates angebracht, oder sie wird an einem Kran mitten über dem Apparat aufgehängt. Im ersteren Falle wird die Giefspfanne mit derselben Umlaufsgeschwindigkeit wie der Apparat rotiren, im letzteren Falle aber (Fig. 3) bleibt sie in Ruhe. In beiden Fällen aber sind die Schalen oder Formen auf einem Drehtisch C angebracht und gewöhnlich mit einem , gemeinsamen Eingufs versehen, obgleich auch getrennte Eingüsse angewendet werden können, in welchem Falle aber die mit dem Apparat rotirende Giefspfanne noch eine relative Drehfähigkeit besitzen mufs, um eine Form nach der anderen füllen zu ' können. Das Giefsen findet statt, während der Apparat sich in Bewegung befindet. Wenn man einen billigen Rotationsapparat benutzen will, so kann man die Hebevorrichtung ganz fortlassen. Soll das Giefsen direct vom Ofen in die Schalen oder Formen stattfinden, so müssen diese mit Handkarren oder Kränen nach dem Rotationsapparat gebracht und dann an diesem aufgehängt werden.

Schliefslich sei bemerkt, dafs der Rotationsapparat und der Raum, wo das Gufsmaterial rotirt, wie auf der Zeichnung Fig. 1 dargestellt, mit einem festen Mauerwerk oder einem starken Cylinder umgeben sein mufs, damit die Arbeiter geschützt seien, falls eine Schale oder eine Form nicht vollkommen dicht wäre und dem geschmolzenen Metall Gelegenheit zum Ausdringen geben sollte. Zur noch gröfseren Sicherheit in diesem Falle müssen die Schalen oder die Formen auswendig mit einer starken Hülle versehen sein.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Verfahren, beim Giefsen von Metallen, sowie Legirungen theils einen von Blasen und Undichtigkeiten, sowie von Quarz, Thon und Oxyden sammt anderen eingemischten Verunreinigungen freien Gufs oder Gufswaaren, theils einen gut haltbaren Gufs herzustellen, und zwar dadurch, dafs die Coquillen oder Formen, in welchen der Gufs stattfindet, während des Gusses aufgehängt sind oder gleich nach dem Gufs an einer Schwungscheibe in der Weise aufgehängt werden, dafs sie theils frei hängen und, wenn die Schwungscheibe in Bewegung versetzt wird, eine solche Richtung einnehmen können, die von der gemeinsamen Einwirkung der Centrifugal- und Schwerkraft bestimmt wird, theils ihren Aufhängungspunkt oder ihre Aufhängungungslinie ein wenig von der Rotationsachse der Schwungscheibe entfernt haben, so dafs sie um eine aufserhalb ihrer eigenen Masse belegene Welle rotiren.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.