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Vorrichtung zur Ausführung des Gußverfahrens Das Hauptpatent 525 225
betrifft ein Schleudergußverfahren, das sich gegenüber dem sonst bekannten Schleuderguß-
und Spritzgußverfahren dadurch vorteilhaft unterscheidet, daß vermittels tangential
gerichteter Ausgußöffnungen bzw. Ausgußkanäle unter Verwendung der kinetischen Energie
des in einem Schleuderteller oder einer Schleuderschale in Umlauf versetzten Schmelzbades
das Gußmetall den an der Haube fest angeordneten Formen zugeführt wird. Dabei nimmt
die über dem Schleuderteller angeordnete Haube an der Umlaufbewegung nicht teil.
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Die weiteren Untersuchungen des Erfinders haben dahin geführt, die
Durchbrechungen der Haube, durch die -die Entnahme des Metalls erfolgt, fortfallen
und das Metall durch ein in den Schmelzbehälter geführtes Entnahmerohr in die Gußformen
übertreten zu lassen.
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Das Gießen erfolgt unter Benutzung der e rfindungsgemäßen Vorrichtung
derart, daß ein Rohr in das in Umlauf versetzte Gußtnetall innerhalb der Vorrichtung
hineinversenkt wird, so daß bei entsprechender Anpassung der Umlaufsgeschwindigkeit
an den Durchmesser der Schleudervorrichtung und die Steigehöhe des Schöpfrohrs das
Gußmetall mit ausreichender Geschwindigkeit in die außerhalb der Schleudervorrichtung
angebrachten Dauerformen (Kokillen) gelangt.
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Die zur Durchführung dieses Verfahrens dienenden Vorrichtungen können
beliebig ausgestaltet werden. Einige sind im nachstehenden sowie in den Zeichnungen
dargestellt.
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Allen diesen Vorrichtungen ist gemeinsam, daß die Formen stillstehend
und fest angeordnet sind. Der technische Fortschritt der Erfindung besteht in einer
Vereinfachung der Apparatur, die die Wirkung der stillstehenden Wandungen auf relativ
stillstehende Bauteile der Schleudervorrichtung selbst überträgt und durch besondere
Ausgestaltung der Schöpfvorrichtung bei entsprechender Wahl der Umlaufgeschwindigkeit
mit ausreichender Eingußgeschwindigkeit die Füllung feststehender Formen, selbst
bei allseitig geschlossener Schleudervorrichtung, zuläßt. Dadurch, daß die Formen
feststehend angeordnet werden können, erfolgt eine solche Verringerung der umlaufenden
Massen, daß eine große Steigerung der Umlaufgeschw indigkeit zulässig ist. Dadurch,
daß die Schleudervorrichtung fugenlos hergestellt wird, bietet sie besonders bei
hohen Tourenzahlen gegenüber den bekannten Verfahren große Vorteile. Dieser Umstand
ermöglicht es auch, daß die Schleudervorrichtung selbst in einer ganz beliebigen
Umlaufebene
waagerecht, senkrecht oder geneigt angeordnet werden kann.
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Die Sicherheit der Vorrichtung läßt sich noch weiter dadurch vergrößern,
daß die Umlaufvorrichtung in einer stillstehenden Schutzvorrichtung, beispielsweise
einem Gehäuse, untergebracht wird, das gleichzeitig als Montagetisch für die Kokillen
und sonstigen Vorrichtungen, wie Fülltrichter zum Nachfüllen des Gußmetalls, Abzugsvorrichtung
von Gasen usw., dient. Die Vorrichtung kann beliebig beheizt, gelagert und angetrieben
werden.
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Abb. i zeigt eine in waagerechter Richtung umlaufende, beliebig angetriebene
Schleudertrommel a-, die sich innerhalb eines Schutzgehäuses b befindet und vermittels
der Welle c in beliebiger Weise angetrieben wird. Der Antrieb selbst ist auf der
Zeichnung nicht dargestellt. Auf dem waagerechten Teile des Gehäuses ist die Form
d befestigt. Sie steht vermittels eines Schöpfrohrs e, das durch einen Hahn f abgestellt
werden kann, mit dem Innenraum der Schleudertrommel in Verbindung. Zu diesem Zweck
hat die Schleudertrommel auf ihrer oberen Seite eine Öffnung. In diese Öffnung ragt
ein Fülltrichter g, durch den das geschmolzene Metall nachgefüllt werden kann, hinein.
Außerdem findet an dieser Durchbrechung der Schleudertrommel unter Umständen eine
Düse Platz, durch die vermittels einer beliebigen Beheizung, beispielsweise vermittels
eines Ülgasgebläses, der Innenraum der Trommel beheizt werden kann. Dabei kann die
Flamme so gerichtet sein, daß das Schöpfrohr dauernd warmgehalten wird. Das Schöpfrohr
e kann fest oder schwenkbar eingerichtet sein. Die Ausführung in der letzteren Form
empfiehlt sich bei solchen Metallfüllungen der Schleudertrommel, die einen hohen
Schmelzpunkt haben. Die schwenkbare Anordnung des Entnahmerohrs ist in diesem Falle
deshalb von besonderem Wert, weil bei den sehr kurzen Füllungszeiten der Formen
die hohe Temperatur der Schmelzbäder nicht zu sehr die mechanische Festigkeit des
Entnahmerohrs zu beeinträchtigen vermag. Während dieser kurzen Füllvorgänge wird
die Möglichkeit der chemischen Einwirkung des Schmelzbades auf den Saustoff der
Entnahmen orrichtung weitgehend eingeschränkt. Außerdem kann die Schleudertgommel
auch von außen befeuert werden. Die Beheizung kann aber auch durch elektrische Widerstandserhitzung,
heiße Gase oder ähnliche Mittel erfolgen. In der Zeichnung sind mit il und i2 einige
weitere Düsen für Ülgasgebläseflammen angedeutet. Durch den Abzug jwerden die Verbrennungsgase
aus dem Inneren der Trommel und des Schutzgehäuses entfernt. Die Anordnung stellt
ein Höchstmaß an Sicherheit in betriebstechnischer und gesundheitlicher Hinsicht
dar.
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Der Gußvorgang spielt sich in der Weise ab, daß durch die Umlaufgeschwindigkeit
der Trommel das Metall in Umlauf versetzt wird, wobei das Metall an den senkrechten
Wandteilen der Trommel verdichtet und zum Ansteigen gebracht wird. Hierbei erfolgt
in bekannter Weise eine Entgasung und Reinigung des Gußmetalls. Das Metall gelangt
durch das Schöpfrohr in die Formen.
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Einer besonderen Beschreibung bedarf das Arbeiten mit der Vorrichtung
bei Verwendung des dargestellten Hahnes f und zweckmäßiger Anordnung des Schöpfrohres.
Eine solche Vorrichtung ist besonders geeignet, Armaturen aus Messing herzustellen
und bietet infolge der Abkürzung des Gußvorganges und Verbilligung der Betriebskosten
einen weiteren Vorteil gegenüber den sonstigen Spritzgußverfahren. Das Metall wird
zunächst auf eine geeignete Tourenzahl gebracht. Die Untersuchungen des Erfinders
haben einen Druck von etwa zwei Atmosphären auf den Quadratzentimeter der Trommelwandung
als geeignet ergeben. Beim Stellen des Hahnes f auf Durchgang wird das Rohr in das
Metallbad versenkt, wobei die Öffnung des Rohres senkrecht zur Umlaufrichtung des
Metallbades eingestellt wird. Die kinetische Energie der Umlaufgeschwindigkeit des
Metalls kommt beim Einlauf in das Rohr voll zur Wirksamkeit. Das Metall wird trotz
der Krümmung und des Anstiegs des Rohrs mit großer Schnelligkeit und unter geringem
Druckabfall in die Formen befördert. Man kann diesen Vorgang als schußähnlich betrachten.
Unmittelbar nach Füllung der Form wird der Hahn abgesperrt und anschließend das
Rohr aus der Füllstellung herausgedreht, wodurch es leerläuft, ohne die Füllung
der Form zu beeinträchtigen. Der in dem Hahn verbleibende Metallpfropfen wird durch
die Öffnungen k,, und k2 mit einem beliebigen Werkzeug ausgestoßen, die Form aufgeklappt
und das Gußstück entnommen.
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In der Abb. 3 ist der Hahn vergrößert in waagerechtem Schnitt in geschlossener
Stellung dargestellt.
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Abb. a zeigt im Schnitt die Schleudervorrichtung aus Abb. i im waagerechten
Schnitt, wobei das Schöpfrohr e in Schöpf- und I,eerlaufstellung (gestrichelt) abgebildet
ist.
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Abb. q. und 5 zeigen eine andere Ausgestaltung des Hahns, wobei an
Stelle eines Kükens eine mit mehreren Durchlaßöffnungen versehene Scheibe verwendet
wird, die bei Überschneidung der Hahnbohrung und der Scheibenöffnung den Durchlaß
gestatten, bei der nächsten Fortschaltung den Durchlaß absperren,
dann
wieder freigeben und so fort. Dabei ist Abb. 4. der senkrechte, Abb. 5 der waagerechte
Schnitt durch diese Vorrichtung.
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In den Abb.6 und 7 ist eine besondere Ausgestaltung des Mundstücks
des Schöpfrohrs veranschaulicht. Es -hat sich nämlich gezeigt, daß Vorsorge getroffen
werden muß, den auf der Innenseite sich bildenden Schlakkenring bei Einsenken des
Rohrs so abzustechen, daß die Schlacke nicht in die Kokillen gelangt. Dies geschieht
in der Weise, daß auf der Innenseite des Schöpfrohrs eine spatelförmige Verlängerung
angebracht ist, die beim Eindrehen des Rohres in das Metallbad voreilt, infolgedessen
den Schlackenring absticht, beiseitewirft, und eine blanke Metalloberfläche hervorruft,
in die das Mundstück des Rohres beim fortschreitenden Eindrehen eintaucht. An Stelle
eines Spatels kann auch ein kurzes Röhrchen o verwendet werden.
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Zum Ziehen der Schlacke kann das Schöpfrohr dienen, indem in diesem
Falle die Kokille entfernt und ein anderer Behälter angebracht wird. Es kann aber
auch ein besonderes Schöpfrohr, das in der Zeichnung nicht dargestellt ist, Verwendung
finden.
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In Abb.8 ist eine weitere Ausgestaltung der Vorrichtung dargestellt,
die eine allseitig geschlossene, waagerecht gelagerte Trommel besitzt. Die Entnahme
erfolgt durch die hohle Achse des Lagers p1. Das Schöpfrohr e kann genau dieselbe
Ausgestaltung haben wie das Schöpfrohr e nach der Abb. i. Zum Einfüllen des Metalls
in die Schleudertrommel a. kann an dieser eine verschließbare Eingußöffnung, die
in der Zeichnung nicht dargestellt ist, angeordnet werden.
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In Abb. 9 ist - diese Vorrichtung in dem senkrechten Schnitt b abgebildet.
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Bei noch kleineren Maschinen kann die Befestigung der Trommel auch
fliegend unter Fortlassung eines Lagers, etwa des Lagers p,, erfolgen, wobei der
äußerhalb der Trommel liegende Teil des Schöpfrohrs weitgehend verkürzt werden kann,
so daß die Formen selbst in unmittelbarer Nähe der umlaufenden Trommel Platz finden
können. Eine solche Vorrichtung hat sich als sehr geeignet für zahntechnische Zwecke
erwiesen. Bei Maschinen dieser Art kann die Trommel durch Rollenlager q, die auf
dem Sockel des Lagerbocks angeordnet und in der Abb. 8 gestrichelt angedeutet sind,
gestützt werden.