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Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen offener und geschlossener
doppelwandiger Hohlkörper im Schleuderguß Man hat schon, vorgeschlagen, zylindrische
Ringe im Schleuderguß dadurch herzustellen, daß man in die umlaufende Form eine
Führungswand für das von unten her hochtretende flüssige Material vorgesehen hat.
Diese Einrichtung gestattet aber nur zylindrische, an beiden Seiten offene Ringe
zu gießen, die dann durch Auswalzen weitere Bearbeitung finden.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens, nach welchem Hohlkörper im Schleuderguß hergestellt
werden können, die auf einer oder auf beiden Seiten geschlossen sind und die außer
dem mittleren Hohlraum noch andere symmetrisch zur Drehachse liegende Hohlräume
aufweisen. Dabei wird der mittlere Hohlraum, wie bisher üblich, kernlos gegossen,
während die- um ihn herumliegenden zusätzlichen Hohlräume über besondere Kerne hergestellt
werden. Das Verfahren kann so durchgeführt werden, daß der oder die Kerne erst während
des Gießens in die Form eingeführt werden. Es können auch Kern und Gießrinne eine
gleichzeitige oder aufeinanderfolgende Bewegung zur Form ausführen, gegebenenfalls
in räumlichem Abstand voneinander.
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Nach diesem Verfahren. kann auch Verbundguß aus zwei Materialien hergestellt
werden, wobei man sich dann zweier zueinander und zum Kern bewegter Gießrinnen bedient.
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Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist zum Tragen der
Kerne eine Kernträgerplatte auf, die mit Löchern versehen ist, so daß die einzelnen
Kernträger in beliebiger Lage an der Platte befestigt werden können. Die Kernträger
selbst werden als vollwandige Körper, etwa aus Stahlblech o dgl., ausgeführt und
können an der Außen-oder an der Innenwand in an sich bekannter Weise mit Kernmasse
versehen sein.
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Die Kernträgerplatte steht entweder während des Gießens fest, oder
aber sie ist in Richtung der Achse der Form verschiebbar. Wird eine an sich bekannte,
mit mehreren Ausläufen versehene Gießrinne verwendet, so werden die Ausläufe der
Gießrinne durch Abschlußvorrichtungen unabhängig voneinander außer Tätigkeit gesetzt.
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Nach diesem Verfahren und mit der beschriebenen Vorrichtung können
Hohlkörper der genannten Art für alle möglichen Zwecke hergestellt werden. Insbesondere
können auch die verhältnismäßig dünnwandigen Blasformen für Hochöfen aus Kupfer
bzw. Bronze nach diesem Verfahren im Schleuderguß gegossen werden.
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Die Erfindung ist in verschiedenen Ausführungsformen in den beiliegenden
Zeichnungen dargestellt, und zwar zeigt Abb. z eine Gießform mit Kern, Kernträger
und Gießrinne, die zur Herstellung eines offenen mehrwandigen Hohlkörpers dient,
und zwar im Längsschnitt.
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Abb. 2 ist die zugehörige Draufsicht.
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Abb. 3 zeigt eine besondere Ausbildung des Kernträgers,
Abb.4
eine andere Ausführungsform des Kernträgers, beide im Längsschnitt.
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Abb. 5 zeigt eine Anordnung, bei der die Kernträgerplatte beweglich
ausgeführt ist, und zwar in der Schlußlage der Form und Abb. 6 in der Offenlage
der Form.
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Abb. 7 zeigt eine Form mit Kern für die Herstellung eines geschlossenen
einwandigen Hohlkörpers.
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Abb. 8 zeigt Form und Kern für die Herstellung eines geschlossenen
mehrwandigen Hohlkörpers.
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Abb. 9 zeigt Form und Kerne für die Herstellung eines anderen geschlossenen
mehrsandigen Hohlkörpers.
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Abb. io zeigt Form und Kerne für die Herstellung eines Hohlkörpers,
der zwei Hohlformen besitzt.
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Abb. i i zeigt eine zweite Ausführungsform für die Herstellung dieses
Hohlkörpers.
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Abb. 12, zeigt den Schnitt durch eine Blasform für Hochöfen, wie sie
mit der Vorrichtung nach der Erfindung hergestellt werden kann.
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Abb. 13 zeigt eine Form mit verschiebbarem Kern und verschiebbarer
Gießrinne.
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Abb. 14 zeigt eine Gießrinne mit doppeltem Ausguß.
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Zur Herstellung eines offenen mehrwandigen Hohlkörpers, wie er in
der Abb. i mit i bezeichnet ist, dient die Gießform 2, die um die Achse 3 drehbar
ist. Die Achse 3 kann, wie gezeichnet, waagerecht liegen, sie kann aber auch senkrecht
aufgestellt werden und wird mit entsprechender Drehzahl in Umdrehung versetzt.
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Die Gießform ist auf ihrer offenen Seite durch eine Platte 4 geschlossen,
die mittels der am Umfang vorgesehenen Schraubenbolzen 5 an der Gießform befestigt
ist. Die Platte hat in der Mitte die Öffnung 6, durch die die Gußrinne 7 eingeführt
wird.
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An der Platte 4 sind eine Anzahl von bolzenartigen Kernträgern 8 befestigt,
um die herum der Kern 9 aus Lehmoder einem anderen geeigneten Material geformt wird.
Die Kernträgerbolzen 8 sind zweckmäßig mit einer Bohrung io versehen, durch die
die sich bei der Erhitzung im Kernmaterial entstehenden Gase austreten können. Diese
Bohrungen können auch bei vollständig geschlossenem Hohlkörper dazu dienen, mittels
Druckluft oder Druckwasser nach Fertigstellung des Hohlkörpers die Kernmasse auszuspülen,
worauf dann die miteingegossenen Kernträger durch eingesetzte Pfropfen geschlossen
werden.
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Der Kernträger 8 kann natürlich auch ohne Bohrung ausgeführt werden.
Er wird zweckmäßig, wie dies bei 8 dargestellt ist, als Kegel oder Pyramide ausgeführt,
er kann aber auch, wie bei 8' gezeigt ist, als zylindrischer Bolzen mit einem Flansch
i i am Ende ausgeführt sein.
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Die die Kernträger 8 bzw. 8' tragende Platte 4. ist mit einer größeren
Anzahl von Löchern 12 versehen, wie insbesondere aus Abb. 2 ersichtlich ist, um
die verschiedenen Kernstützen, je nach Erfordernis, in beliebiger Stellung zueinander
anordnen zu können. Die Löcher können zeitweilig durch eingeschraubte Pfropfen verschlossen
werden, damit durch sie das flüssige Metall nicht aus der Form herausfließt. Die
Löcher 13 am Rande dienen für die Aufnahme der Bolzen 5, mit denen die Platte an
der Form 2 befestigt wird.
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Wird unter gleichzeitiger Drehung der Form 2 um die Achse 3 mittels
der Gießrinne 7 flüssiges Metall eingegossen, so wird zunächst die äußere Wandung
des Hohlkörpers hergestellt und dann die Innenwandung. Auf die verschiedenen Arten
des Eingießens wird weiter unten noch zurückzukommen sein.
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An Stelle der in den Abb. i und 2 dargestellten Kernträger 8 bzw.
8' können auch vollwandige Kernträger Verwendung finden, wie sie in den Abb. 3 und
4 dargestellt sind. Diese Kernträger bestehen beispielsweise aus einem Hohlzylinder
14, etwa aus Stahlblech, der an seinen inneren Enden einen nach außen umgebördelten
Flansch 15 besitzt. Auf seine Außenwand wird dann der Kern 16 aus Lehm o. dgl. aufgeformt.
Die Bolzen 17 dienen zur Befestigung an der Kernträgerplatte.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. 4 liegt die Kernmasse 16 auf der
Innenwand des zylindrischen Kernträgers 14. Bei dieser Ausführungsform ist dieser
Kernträger 14 mit der Kernträgerplatte 4 aus einem Stück hergestellt.
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Unter Umständen kann natürlich auch ein vollständiger Metallkern ohne
Formmasse Verwendung finden.
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Bei der Ausführungsform nach den Abb. 5 und 6 ist die Kernträgerplatte
4, die gleichzeitig auch als Abschluß für die Hohlform 2 dient, gegen die Form und
gegen den Kern selbst verschiebbar angeordnet, damit ein geschlossener Hohlkörper,
wie er in Abb. 6 bei i8 dargestellt ist, hergestellt werden kann. Dieser Hohlkörper
entspricht etwa der in Abb. 12 dargestellten Blasform für Hochöfen. An dem vollwandigen
Kernträger 14, der etwa der Ausführungsform nach Abb.3 entspricht, sind die Bolzen
17 angebracht, an deren Enden die Laufrollen i9 sitzen. Diese Laufrollen laufen
in einer kreisförmigen, im Ouerschnitt U-förmigen Führung 2o, wenn die Form mitsamt
dem Kern in Umdrehung versetzt wird. Dadurch wird der Kern in seiner Lage zur Form
gehalten. Die Bolzen 17 gehen
durch entsprechende Löcher der Kernträgerplatte
q. hindurch, die auf ihnen in der Längsrichtung verschoben werden kann, wie insbesondere
aus Abb. 6 ersichtlich ist. Zunächst wird beim Gießen die Platte an die Form herangeschoben
und schließt diese ab. Dann wird das Material in die drehende Form eingegossen,
und es bildet sich ein Hohlkörper 21, wie er in Abb. 5 dargestellt ist, der also
auf der einen Seite noch offen ist. Dann wird, wie Abb. 6 zeigt, die Platte q. um
ein Stück verschoben, während der Kern 1q. seine Lage beibehält. Das weiter eintretende
flüssige Material schließt jetzt vorn bei 22 den gebildeten Hohlkörper ab.
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Um die Platte q. verschieben zu können, sind an ihr die Stangen 23
angebracht, die durch entsprechende Führungen in der Form hindurchgehen und von
außen her betätigt werden können.
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In den Abb. 7 bis i i sind verschiedene Formen mit Kernen und Kernträgern
dargestellt zur Herstellung verschiedenartigster Hohlkörper. Bei der Ausführungsform
nach Abb. 7 ist in der Hohlform :2 mit der Kernträgerplatte q. ein einziger Kern
2q. an den Kernträgern 8 aufgehängt. Es wird dann beim Eingießen des Materials ein
vollständig geschlossener Hohlkörper gebildet. Der Kern kann dann, wie schon erwähnt,
durch die Löcher der Kernträger 8 ausgeblasen oder ausgespült werden, worauf die
Löcher dieser miteingegossenen Kernträger durch Pfropfen geschlossen werden.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. 8 wird ein geschlossener mehrwandiger
Hohlkörper hergestellt, indem in. der Mitte ein Vollkern 25 und um ihn herum ein
ringförmiger Kern 26 gelegt ist. Auch diese Kerne werden wieder durch Kernträger
8 mit der Kernträgerplatte ¢ verbunden.
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Bei der Ausführungsform nach Abb.9 ist dieselbe Anordnung getroffen,
nur ist der ringförmige Kern 26 der Abb. 8 ersetzt durch einen topfartigen Kern
27.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. io liegen zwei Vollkerne 28 und
29 übereinander, und sie werden beide von Kernträgern 8 getragen, die an der Kernträgerplatte
q. befestigt sind. Dabei müssen die Kernträger für den unteren Kern 29 durch den
oberen Kern hindurchgehen.
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Die Ausführungsform nach Abb. i i gestattet die Herstellung desselben
Hohlkörpers wie die nach Abb. io, jedoch wird der untere Kern 29 durch Kernträger
8" getragen, die von unten her kommen und an der Form befestigt sind.
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Beim Gießen von dünnwandigen Hohlkörpern kann es vorkommen, daß zwischen
Kern und Wandung das Material beim Eingießen bereits erstarrt, ehe es den ganzen
Raum zwischen Kern und Wandung ausgefüllt hat. Um dies zu vermeiden, ist es zweckmäßig,
ein besonderes Gießverfahren zu benutzen, das mit den vorstehend beschriebenen Vorrichtungen
durchgeführt werden kann, wobei es dann aber nötig ist, noch eine gegenseitige Bewegung
von Kern und Gießrinne zu ermöglichen. Man kann dabei folgendermaßen verfahren.
Die Gießrinne wird in die Form eingeführt, bevor der Kern in die Gießrinne eingebracht
wird. Beim Einführen der Gießrinne wird die Außenwand des Hohlkörpers hergestellt.
Dann wird die Gießrinne ohne Metallabgabe wiederherausgezogenundgleichzeitig der
Kern eingefahren, wie dies in Abb. 13 dargestellt ist, wo 2 die Gießform, 9 den
verschiebbaren Kern, der an der Kernträgerplatte q. hängt, und 7 die Gießrinne darstellt.
Befindet sich der Kern in seiner Endlage in der Form, sö wird die Gießrinne zum
zweiten Male in die Form eingefahren und gießt darin über die Innenwand des Kernes
die zweite Wandung des betreffenden Hohlkörpers. Dadurch wird vermieden, daß das
Material erstarrt, bevor es den engen Zwischenraum zwischen Kern und Wandung ausgefüllt
hat. Es ist zweckmäßig hierbei, Flächenkernträger nach den Abb. 3 und q. zu benutzen,
weil das auf der Außenwand befindliche Material dabei teilweise abgestreift wird
und den Lehmkern verletzen könnte.
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Das Verfahren kann auch so durchgeführt werden, daß die Gießrinne,
ohne Metall abzugeben, in die Form eingeführt wird und erst beim Herausziehen gießt,
worauf dann der Kern eingefahren wird und die Gießrinne gleichzeitig wieder nach
vorn geht und dabei über den in die Form eintretenden Kern das Material gießt.
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Die Gießrinne kann auch beim Einfahren und beim Ausfahren gießen,
und zwar beim Einfahren ohne Kern und beim Ausfahren über den Kern.
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Schließlich kann auch das Verfahren so durchgeführt werden, daß Gießrinne
und Kern gleichzeitig eingeführt werden, aber der Kern ein Stück hinter der Ausflußstelle
der Gießrinne, so daß zunächst die Außenwand ohne Kern und die Innenwand über den
Kern gegossen wird.
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Beim Gießen mit zwei Gießrinnen, das insbesondere bei Zwillingsguß
aus zwei verschiedenen Materialien Verwendung finden kann, kann die Bewegung der
Rinnen und des Kernes so eingerichtet werden, daß die eine Rinne vor dem Kern herläuft,
die andere hinter ihm. Beide Rinnen sowie der Kern fahren dann in die Endstellung
und bleiben hier, bis alles Material in die Form gelaufen ist.
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Man kann auch'eine Gießrinne mit doppeltem
Ausguß
verwenden, wie sie in Abb. 14 dargestellt ist. Der vordere Ausguß ist mit 3o, der
an der Seite liegende mit 31 bezeichnet. Beide Ausgüsse können durch irgendeine
Absperrvorrichtung zeitweilig verschlossen werden. Das Gießverfahren ist derartig,
daß der Kern hinter dem Ausguß 30 zurückbleibt und dann der Ausguß 31 verschlossen
wird, wenn Kern und Rinnen ihre Endstellung in der Form erreicht haben.
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Die beiden letztgenannten Verfahren haben den- Vorteil, daß der gesamte
Guß in kurzer Zeit erfolgt und der Zusammenfluß der Materialien über der Kokillenwand
und über dem Kern bereits dann erfolgt, wenn die Abkühlung des Materials noch nicht
oder erst wenig eingetreten ist, so daß sich die beiden Teile (Außenwand und Innenwand)
gut und einwandfrei zu einem homogenen Körper zusammenfügen können.
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Die Bewegung des Kernes bei diesen verschiedenen Verfahren kann dadurch
erfolgen, daß man die Führung 2o (Abb. 5 und 6), in der die Rollen ig der Kernträger
laufen, in Richtung der Achse der Form verschiebt.