DE599323C

DE599323C - Process and mold for the production of centrifugally cast bodies

Info

Publication number: DE599323C
Application number: DEK127727D
Authority: DE
Original assignee: HERMANN KELLERMANN DIPL ING
Current assignee: HERMANN KELLERMANN DIPL ING
Priority date: 1932-11-11
Filing date: 1932-11-11
Publication date: 1934-06-29

Description

Verfahren und Form zur Herstellung von Schleudergußkörpern Bei den bekannten Verfahren und Formen zur Herstellung von Schleudergußkörpern wird die Form häufig aus einzelnen getrennten Segmenten aufgebaut, die vor Beginn des Eingießens des Gießstoffes mit verschiedenen Mitteln (Ausnutzung der Zentrifugalkraft, flüssige Druckmittel o. dgl.) fest aneinandergepreßt, d. h. in die Stellung gebracht werden, in der sie dicht schließend , aneinanderliegen. Trotz der Möglichkeit, die Formteile voneinander zu lösen und einander zu nähern, bilden solche Formen während des eigentlichen Schleudervorgangs immer ein starres Gebilde. Eine Veränderung der Gußform während des Schleuderns ist nur bei einer Form bekannt, die nicht aus einzelnen Segmenten, sondern aus einem geschlossener', aber besonders geformten und geschlitzten Ring besteht, und bei der in engen Grenzen beim Schleudern durch Erwärmung des Rings eine Formverkleinerung eintritt, die aber ganz außerhalb der Willkür des Bedienenden steht.Process and mold for the production of centrifugally cast bodies in the known methods and forms for the production of centrifugally cast bodies is the Mold often built up from individual separate segments, which are made prior to the start of pouring of the casting material by various means (use of centrifugal force, liquid Pressure medium or the like) firmly pressed together, d. H. to be brought into position in which they close tightly against each other. Despite the possibility of the moldings detaching from each other and approaching each other form such forms during the actual Always a rigid structure. A change in the mold during of the spin is only known for a form that does not consist of individual segments, but from a closed, but specially shaped and slotted ring exists, and within narrow limits when spinning by heating the ring a reduction in shape occurs, but this is entirely outside the discretion of the operator stands.

Die Tatsache, daß bisher das Gießen in während des Schleuderns starren Formen ausgeführt wird, ist die Ursache eines großen Übelstandes beim Vergießen von Werkstoffen, die der Erscheinung des Schrumpfens, d. h. der Volumenverkleinerung während des Erstarrungsvorganges, unterliegen. Gerade bei dem für das Schleuderverfahren in hervorragendem Maße in Frage kommenden Werkstoff, Eisen und Stahl, ist das Schrumpfmaß (bis 3 Prozent) und damit der angedeutete Übelstand so groß, daß das Schleudern von Hohlkörpern aus diesem Werkstoff praktisch bisher zu keinen oder doch nur geringen Erfolgen geführt hat. Das Schrumpfen oder Schwinden des Werkstoffes erfolgt in der Hauptsache in dem Zeitpunkt, in dem er sich in teigigem Zustand, den er beim Übergang vom flüssigen zum festen durchläuft, befindet. Die in umgekehrter Richtung auf den in diesem Zustand wenig widerstandsfähigen Werkstoff einwirkenden Flieh-und Schrumpfkräfte haben zur Folge, daß der unter der Einwirkung der letzteren bereits in Richtung auf den Drehmittelpunkt sich zusammenziehende Hohlkörper von der Fliehkraft wieder gegen die Formwand gepreßt und damit zerrissen wird.The fact that so far the pouring stuck in during spinning Molding is the cause of a great inconvenience in potting of materials that are susceptible to the phenomenon of shrinkage, d. H. the volume reduction during the solidification process. Especially with the one for the centrifugal process The most suitable material, iron and steel, is the amount of shrinkage (up to 3 percent) and thus the indicated inconvenience so great that the skidding of hollow bodies made of this material practically so far to no or only a small amount Successes. The shrinking or shrinking of the material takes place in the The main thing is at the point in time when it is in a doughy state that it is when transitioning runs through from liquid to solid. The opposite direction to the In this state, the material is less resistant to centrifugal and shrinkage forces have the consequence that the under the action of the latter is already in the direction Hollow bodies contracting on the center of rotation again from the centrifugal force is pressed against the mold wall and thus torn.

In Erkenntnis der Ursache dieser Erscheinung wird durch die -Erfindung ein Verfahren in Vorschlag gebracht, das es gestattet, unter Vermeidung dieser Übelstände einwandfreie Hohlkörper im Schleuderverfahren zu gießen.Knowing the cause of this phenomenon is made possible by the invention a procedure was proposed which would make it possible to avoid these evils to cast flawless hollow bodies in a centrifugal process.

Das Verfahren nach der Erfindung besteht darin, daß mittels einer mehrteilig ausgebildeten Schleudergußform, deren Einzelteile während des Schleudervorganges gegeneinander bewegt werden können, entsprechend dem Schrumpfvorgang verkleinert wird. Es erscheint zunächst zweckmäßig, diese Verkleinerung der Form in dem Zeitabschnitt des eigentlichen Schrumpfens durchzuführen. Man kann aber zur Erhöhung der Dichtigkeit des vergossenen Werkstoffes auch die Formverkleinerung so vornehmen, daß sie zeitlich dem Schrumpfvorgang vorauseilt, und so eine zusätzliche Pressung auf den erstarrenden Hohlkörper ausübt. Eine solche Pressung ist auch in der Weise erreichbar, daß das Gesamtmaß der Formverkleinerung das Maß der Gesamtschrumpfung übersteigt.The method according to the invention is that by means of a multi-part centrifugal casting mold, the individual parts of which during the centrifugal process can be moved against each other, reduced in size according to the shrinking process will. At first it seems expedient to reduce the form in this time segment perform the actual shrinkage. But you can increase the tightness of the encapsulated material also make the shape reduction in such a way that it is temporally runs ahead of the shrinking process, and so an additional pressing exerts on the solidifying hollow body. Such pressing is also in the way achievable that the total amount of form reduction is the amount of total shrinkage exceeds.

Das Verfahren ist nicht an die Zierstellung bestimmt geformter Hohlkörper gebunden. Die Aufteilung der Schleuderform in Einzelteile und die Richtung der Relativbewegungen dieser Teile gegeneinander können beliebig und ganz den jeweiligen Erfordernissen entsprechend gewählt werden. Beim Schleudern zylindrischer Hohlkörper kann die Formverkleinerung z. B. durch Übereinanderziehen der Enden eines längsgeschlitzten elastischen, zylindrischen Mantels erfolgen. Eine für die praktische Durchführung des Verfahrens geeignete Form, insbesondere zum Schleudern von zylindrischen Hohlkörpern, besteht nach der Erfindung aus einer in eine Vielzahl von Längsstreifen mit sektorähnlichem Ouerschnitt aufgeteilten Zylindertrommel. Zwischen den Einzelstreifen sind Zwischenräume vorgesehen, die mit einem feuerfesten, elastischen Werkstoff angefüllt sind. Die Einzelstreifen sind dabei auf ihrer Außenseite durch Laschen verbunden. Diese Laschen überbrücken die Zwischenräume und sind derart angebracht, daß eine Radialbewegung der Einzelstreifen und damit eine Relativbewegung der Streifen gegeneinander noch möglich ist. Dabei ist gleichzeitig erreicht, daß die als Dichtungsmaterial in den Zwischenräumen befindliche Masse in diesen gehalten wird. Ein Austritt des flüssigen Werkstoffes aus der Form ist damit unmöglich. Die Stirn-,vände der Trommel sind in eine der Zahl der Längsstreifen entsprechende Anzahl von Kreissektoren aufgeteilt, die an den Enden jener fest angeordnet sind. Zwischen den Sektoren vorgesehene Zwischenräume sind in einer der oben beschriebenen Art ähnlichen Weise mit Dichtungsmaterial gefüllt und durch Laschen überbrückt. Die Radialbewegung der Trommeleinzelstreifen, also die Formverkleinerung, wird zweckmäßig durch von einem Druckmittel betätigte Kolben herbeigeführt. Die Kolben sind in Zylindern geführt, die in einer den Einzelstreifen entsprechenden Zahl auf der Innenseite eines Rahmens angeordnet sind. Auf die ganze Länge der Schleudertrommel entfallen mehrere solcher zweckmäßig untereinander starr verbundener Rahmen. Hierdurch erhält jeder Einzelstreifen seine Bewegung von so viel Kolben, als Rahmen vorhanden sind. Die Außenflächen dieser Rahmen werden zweckmäßig als Lauf- und Antriebsfläche der ganzen Gußform ausgebildet und verwendet.The process is not intended for the decorative position of shaped hollow bodies bound. The division of the centrifugal form into individual parts and the direction of the relative movements these parts against each other can be arbitrarily and entirely according to the respective requirements be chosen accordingly. When centrifuging cylindrical hollow bodies, the shape reduction can occur z. B. by pulling the ends of a longitudinally slotted elastic, cylindrical Coat. One suitable for the practical implementation of the procedure Shape, in particular for centrifuging cylindrical hollow bodies, exists according to the Invention from a multitude of longitudinal strips with a sector-like cross section split cylinder drum. Gaps are provided between the individual strips, which are filled with a fireproof, elastic material. The single strips are connected on their outside by tabs. Bridge these tabs the spaces and are attached in such a way that a radial movement of the individual strips and thus a relative movement of the strips against each other is still possible. Included is achieved at the same time that the sealing material located in the interstices Mass is held in these. An exit of the liquid material from the mold is impossible with it. The front walls of the drum are in one of the number of longitudinal stripes corresponding number of circular sectors, which are fixedly arranged at the ends of those are. Spaces provided between the sectors are in one of those described above Filled with sealing material in a similar manner and bridged by tabs. The radial movement of the individual drum strips, i.e. the reduction in shape, is expedient brought about by a piston actuated by a pressure medium. The pistons are in cylinders out, in a number corresponding to the individual strips on the inside a frame are arranged. Eliminate the entire length of the centrifugal drum several such appropriately rigidly interconnected frames. This gets every single strip its movement by as many pistons as there are frames. The outer surfaces of these frames are useful as a running and driving surface of the whole mold formed and used.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Trommel zum Schleudern zylindrischer Hohlkörper nach dem neuen Verfahren schematisch dargestellt. Abb. i ist eine Ansicht zum Teil gegen die vordere Stirnseite, zum Teil gegen die Innenseite der hinteren Stirnwand, von der der Einfachheit halber die Einteilung in Einzelsektoren nicht gezeichnet ist.In the drawing is an embodiment of a drum for spinning cylindrical hollow body shown schematically according to the new process. Fig. i is a view partly against the front face, partly against the inside the rear end wall, from which the division into individual sectors for the sake of simplicity is not drawn.

Abb. a gibt in der oberen Hälfte einen Längsschnitt durch die Trommel, in der unteren dagegen eine Ansicht in der gleichen Blickrichtung wieder.Fig.a shows a longitudinal section through the drum in the upper half, in the lower one, on the other hand, a view in the same direction of view again.

Aufbau und Wirkungsweise der dargestellten Schleudergußtrommel sind folgende Die eigentliche Form wird gebildet aus Einzellängsteilen a, die an ihren Enden die sektorförmigen Teilstücke d der Trommelstirnwände tragen. Zwischen den Teilen a sind Zwischenräume bl und zwischen den Teilen d Zwischenräume b2 vorgesehen. Diese Zwischenräume sind mit Asbestwolle gefüllt. Laschen el bzw. c2 verbinden die Streifen a bzw. die Stirnwandteile d derart, daß eine Radialbewegung dieser Teile nicht behindert wird. Die unter Federdruck angepreßten Laschen verhindern ein 'Herausdrücken des Dichtungsmaterials aus den Zwischenräumen bl und b2 und damit ein Austreten flüssigen Werkstoffes aus der Trommel. Die Radialbewegung der Einzelstreifen a erfolgt durch an deren Außenseite angreifende Kolben f. Diese sind so verteilt, daß sie sich in mehreren zur Trommelachse senkrechten Ebene um diese Achse gruppieren. In jeder dieser Ebenen ist für jeden Einzelstreifen a ein Kolben f so angeordnet, daß sich deren Mittelachsen in der Trommelachse schneiden. Die Kolben f sind in Zylindern g geführt, in die das Druckmittel eintritt und auf die Kolben f wirkt. Die Zylinder g sind auf der Innenseite mehrerer ringförmiger Rahmen h angeordnet, die ihrerseits untereinander starr verbunden sind. Sie bilden so das eigentliche Drehgestell der Schleuderform. Als deren Lauf- und Antriebsflächen dienen die Außenflächen der Ringe h.The structure and mode of operation of the centrifugally cast drum shown are as follows: The actual shape is formed from individual longitudinal parts a, which at their ends carry the sector-shaped sections d of the drum end walls. Intermediate spaces bl are provided between the parts a and spaces b2 are provided between the parts d. These spaces are filled with asbestos wool. Tabs el and c2 connect the strips a and the end wall parts d in such a way that a radial movement of these parts is not hindered. The tabs pressed on under spring pressure prevent the sealing material from being pushed out of the spaces bl and b2 and thus preventing liquid material from escaping from the drum. The radial movement of the individual strips a is carried out by pistons f which act on their outside and are distributed in such a way that they are grouped around this axis in several planes perpendicular to the drum axis. In each of these planes , a piston f is arranged for each individual strip a in such a way that their central axes intersect in the drum axis. The pistons f are guided in cylinders g, into which the pressure medium enters and acts on the piston f. The cylinders g are arranged on the inside of a plurality of annular frames h, which in turn are rigidly connected to one another. In this way, they form the actual bogie of the centrifugal mold. The outer surfaces of the rings h serve as their running and drive surfaces.

Das flüssige Metall wird bei e in die Form eingegossen. Die Kolben f und damit die Teile a befinden sich in ihrer Ausgangsstellung. Die mit dem flüssigen Gut in Berührung kommenden Flächen der Teile a sind mit einer Schicht feuerfesten Materials belegt. In Abb. i ist die Anbringung einer solchen Schicht auf einem der Teile a (rechts oben) beispielsweise dargestellt. Der im oberen Scheitelpunkt befindliche Zylinder g ist mit dem zugehörigen verschiebbaren Teil a im Schnitt dargestellt. Nach Eingießen des Werkstoffes wird während des Schrumpfvorganges oder zu einem sonst geeigneten Zeitpunkt so viel Druck auf die Kolben gegeben, daß die Fliehkraft nicht nur aufgehoben, sondern zudem die Einzelteile noch in Richtung auf den Trommelmittelpunkt bewegt werden. Nach beendigter Erstarrung des Hohlkörpers werden die Einzelteile a der Trommel in ihre Ausgangsstellung zurückverfahren und darauf der fertige Gußkörper aus der Form entfernt.The liquid metal is poured into the mold at e. The pistons f and thus the parts a are in their starting position. The one with the liquid Areas of the parts a which come into contact are covered with a layer of refractory Material occupied. In Fig. I is the application of such a layer on one of the Part a (top right) is shown for example. The one at the top of the vertex Cylinder g is shown in section with the associated displaceable part a. After pouring the material is during the shrinking process or to a otherwise appropriate time given so much pressure on the piston that the centrifugal force not only lifted, but also the individual parts in the direction of the center of the drum be moved. After the hollow body has solidified, the individual parts a of the drum go back to their original position and then the finished cast body is removed from the mold.

Claims

PATENT CLAIMS: x. Process for the production of centrifugally cast bodies using centrifugal casting molds made up of separate segments, thereby characterized in that the mold segments during the solidification of the casting in the direction experience a radial displacement on the axis of rotation that occurs at the beginning of the shrinking process or begins beforehand and is equal to or greater than the shrinkage of the casting.

2. Centrifugal casting mold for performing the method according to claim i, the segments thereof are displaceable in the radial direction by pressure pistons, characterized in that that the pressure cylinders (g) are mounted on the inside of the frame (h), the are expediently in a rigid connection with each other and their outer surface as a running or drive surface of the form can serve.

3. Centrifugal casting mold according to claim 2, characterized characterized in that flexible sealing material lies between the mold segments, the radial displacement of the segments towards the centrifugal casting axis also during of the spin allows. q ..

Centrifugal casting mold according to claim 3, characterized in that the spaces (b) between the mold segments (a) filled with elastic material are bridged on the outside by tabs (cl). which allow a radial displacement of the segments.

5. centrifugal casting mold according to claim 2, characterized in that the end wall parts of the form consist of sectors of a circle, the spaces between which are filled with elastic material and the outside with tabs (c2) are bridged, which do not prevent the radial displacement of the sector parts (d).