DE646562C - Verfahren und Schleudergussmaschine zum Herstellen von Schleudergusskoerpern - Google Patents

Verfahren und Schleudergussmaschine zum Herstellen von Schleudergusskoerpern

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DE646562C
DE646562C DEA76678D DEA0076678D DE646562C DE 646562 C DE646562 C DE 646562C DE A76678 D DEA76678 D DE A76678D DE A0076678 D DEA0076678 D DE A0076678D DE 646562 C DE646562 C DE 646562C
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DE
Germany
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mold
casting
centrifugal
metal
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E H ROBERT ARDELT DR ING
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E H ROBERT ARDELT DR ING
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D13/00Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force
    • B22D13/02Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force of elongated solid or hollow bodies, e.g. pipes, in moulds rotating around their longitudinal axis
    • B22D13/023Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force of elongated solid or hollow bodies, e.g. pipes, in moulds rotating around their longitudinal axis the longitudinal axis being horizontal

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Description

  • Verfahren und Schleudergußmaschine zum Herstellen von Schleudergußkörpern Bei der Herstellung rohrartiger Körper. durch Schleuderguß muß die Drehbewegung .der Gießform bis zur vollständigen Erstarrung des Werkstoffes anhalten. In dieser Zeit tritt aber besonders bei Gußstücken mit größerer Wandstärke bereits ein Schwinden in den äußeren Abmessungen des Gußstückes, ein.' Da der Durchmesser des Gußstückes sich beim Erstarrungsvorgang wesentlich stärker verringert als der Durchmesser der Form, verliert das Gußstück sein festes Widerlager an der inneren Formwand, es entsteht also ein Zwischenraum zwischen der Außenwand des Gußstückes und der Innenwand der Form. Dieser Zwischenraum kann zu äußerst nachteiligen Auswirkungen führen. Die zuerst erstarrte Gußhaut kann nämlich durch den Druck der noch plastischen inneren Schichten zerrissen werden und sich neu an die Form anlegen, -,,wobei die Zwischenräume zwischen den Rissen durch noch plastisches Material wieder ausgefüllt werden; dabei ist die ursprünglich einheitliche Struktur gestört. Selbst wenn die Außenwandung der inneren Druckbeanspruchung standhält, so daß der Zwischenraum aufrechterhalten bleibt, kann sich das Rohr durch einseitige Anlage an der Form verformen; weiterhin tritt dabei eine ungleichmäßige Kühlung auf, da das Rohr nur an einer Mantellinie mit der Form in unmittelbarer Berührung bleibt, wodurch eine ungleichmäßige Kühlung bewirkt wird. Auf jeden Fall ist das Gußstück durch die mangelnde Führung in jeder Beziehung gefährdet.
  • Die vorliegende Erfindung bezweckt eine Beseitigung der genannten Mängel, hat also die Aufgabe, eine ununterbrochene Anlage des Gußstückes an der Form während des Schrumpfvorganges zu sichern. Dies wird durch die Verwendungseiner nach dem Boden hin kegelig sich verjüngenden Form erreicht, deren Drehachse während des Schrumpfvorganges senkrecht oder annähernd senkrecht so gestellt wird, daß sich das verjüngteFormende unten befindet. Dieses Formende ist mit einem nachgiebigen Boden versehen, so daß sich das Gußstück beim Schwinden in der Richtung der Formachse verschieben und mit seiner vollen Oberfläche an der Formwandung stets fest anlegen kann. Die während des Schrumpfungsvorganges auftretenden Schleuderkräfte können also keine zerstörende Wirkung ausüben. Zweckmäßig wird der Gießvorgang dabei in der Weise durchgeführt, daß der Einguß des Gießwerkstoffes bei waagerechter oder nahezu waagerechter Formachse erfolgt und die Formachse während des Schleudervorganges langsam aus der waagerechten in eine senkrechte Lage überführt wird. Die Gießvorrichtung wird zu diesem Zwecke in einem um eine waägerechte Achse schwenkbaren Gestell untergebracht, so daß durch das Verschwenken des Gestelles die Formachse in die angegebenen Lagen gebracht werden kann.
  • Es ist hierzu noch zu bemerken, daß die Verwendung schwenkbarer Gestelle zur -Änderung der Neigung von Schleudergußforrnen. bereits bekannt ist. Ebenso ist die Anwendun- konischerGußforinen an sich für andere... Zwecke bereit: bekannt, ohne daß dabei aber die oben angegebenen 'Maßnahmen zur Sicherung der dauernden festen Anlage des Werkstückes an der Form zur Anwendung gekommen sind. die den Gegenstand der vorliegenden Erfindung kennzeichnen.
  • Die konische Foringebting des Gußstückes und die Verschwenkbarkeit der Formachse ermöglichen es weiterhin, beim vorliegenden Verfahren den Guß so durchzuführen, daß eine gleichmäßige Schrumpfung über die ganze Länge des Gußstückes trotz der verschiedenen Wandstärker, erreicht wird, wodurch die sichere Anlage des Werkstückes an der Form ebenfalls unterstützt wird. Dies läßt sich dadurch erreichen, daß das flüssige 1letall vom stärkeren Formende her eingegossen wird. Der z teerst eingegossene Werkstoff erfährt hier zunächst eine stärkere Abkühlung, da die gesamte Form noch ziemlich kalt ist; das nachlaufende flüssige Metall fließt dann über die Innenfläche des bereits eingefüllten )Jetalls zu seiner endgültigen Verwendungsstelle hin und verhindert durch seine Wärme ein Erstarren des zuerst eingegossenen Metalls. Bei Beendigung des Gusses, der sehr schnell erfolgen kann, sind also im Werkstück keine wesentlichen Temperaturunterschiede vorhanden, so daß die Erstarrung und Schrumpfung im ganzen Werkstück gleichmäßig unter günstigen Bedingungen erfolgt. Dabei ist es zweckmäßig, beim Gußbe-inn der Formachse eine geringe Neigung entgegen dem Fluß des Gießmetalls zu geben, wodurch die plötzliche -Erstarrung des zuerst eingegossenen «Metalls noch weiter verzögert und eine gleichmäßige Temperaturverteilung beim Beginn des Schrumpfens gesichert wird.
  • Das geschilderte Verfahren ist nicht nur für gewöhnliches Gußeisen, sondern auch bei jeder anderen vergießbaren Eisen-, Stahl-oder Metallart anwendbar, ebenso für jede Ausführungsart der Formen.
  • Zur weiteren Erläuterung des Verfahrens und der dafür zweckmäßig anzuwendenden Vorrichtungen ist in den beiliegenden Zeichnungen eine Gießvorrichtung dargestellt. Aus der Erläuterung dieses Ausführungsbeispiels ergeben sich auch weitere Einzelheiten und Vorteile der Eifindung.
  • Abb. i zeigt die Gießvorrichtung zum großen Teil in Seitenansicht sowie einen Schritt durch die Formachse an der Eingußseite. Abb. 2 zeigt einen Grundriß der Abb. i bei waagerecht liegender Formachse.
  • Abb. 3 zeigt einen Schnitt durch die Schwenkachse des schwenkbaren Gestells. Abb.4 zeigt die Ansicht eines Lagers der Gießform zusammen mit einem Schnitt durch die Form.
  • " Das Gußstück ist mit i und die Gießform mit 2 bezeichnet. Die Form ist von dem Kühlmantel 3 umgeben, dessen Enden 4 und 5 gegen die Form so abgedichtet sind, daß sich die Form -, bei Erwärmung durch die Dichtung .4 hindurchschieben kann. Die Kühlung der äußeren Formwandung erfolgt durch eine Kühlflüssigkeit, die bei 6 durch die Achse des schwenkbaren Gestelles zugeleitet wird und durch die Rohre 7 über die Formwandung verteilt wird. Nachdem die Flüssigkeit an der Formwandung die nötige Wärmemenge aufgenommen hat, wird sie durch die Rohre 8 wieder abgeleitet und verläßt die Maschine durch die Achse des Schwenkgestelles bei 6 durch ein zweites Rohr. Die eigentliche Gießform 2 ist am verjüngten Ende durch eine gefederte Verschlußplatte 9 abgeschlossen; die Federung ist so eingestellt, daß das Gußstück durch sein Gewicht bei senkrechter Formachse die Feder zusammendrücken kann, so daß also die Verschlußplatte die ständige feste Anlage zwischen Gußstück und Form nicht hindert. Das Verschlußstück ist mit einer auswechselbaren feuerfesten Scheibe io ausgerüstet, welche am Gußstück anliegt und in der Mitte eine Öffnung für das Abblasen der Gase während des Gießens besitzt. Die Verschlußplatte an der anderen stärkeren Seite der Form besitzt Aussparungen für zwei Ösen i i, welche in das Gußstück eingegossen werden und zum Herausziehen des fertigen Rohres dienen. Die Ösen werden nach Entfernung der Verschlußplatte von der Rohrziehvorrichtung 12 erfaßt, so daß das Rohr in einfacher Weise aus der Form entfernt werden kann. Die Gießform 2 ist zusammen mit dem Kühlmantel 3 in einen hufeisenförmigen Rahmen 13 gelagert, der mit seinem Zapfen 14 in den Lagern 1,3 ruht, also um eine waagerechte Achse schwenkbar ist. Zum V erschwenken des Rahmens sind zwei hydraulische Kolben 16 vorgesehen, die an den . Enden der Zahnstange 17 angeordnet sind und diese antreiben. Die Bewegung der Zahnstange 17 wird durch das Zahnrad 18 auf den Zapfen 14 des hufeisenförmigen Rahtnens übertragen. Die Kolben 16 gleiten in den Zylindern i9 und werden durch Druckwasserzufuhr durch die Stutzen 2o bewegt; durch entsprechende Steuerapparate kann also der Rahmen 13 und damit die Formachse beliebig verschwenkt und in jeder Stellung festgehalten werden. Zum Antrieb der Gießform dient der regelbare Motor 21, der durch die Achse des schwenkbaren Gestells 13 hindurch über das Kegelräderpaar 22 und das Stirnräderpaar 23 die Form in Drehung versetzt, die in den Lagern 2q., 25 und 26 so geführt ist, daß eine freie Ausdehnung bei jeder Lage des Gestells 13 gesichert ist.
  • Die Herstellung eines Rohres erfolgt mit der beschriebenen Vorrichtung in der folgenden Weise: Zunächst wird die Gießform in Drehbewegung gesetzt und der Rahmen 13 so geneigt, daß die Form an der Eingußseite, also an ihrem starken Ende, etwas tiefer liegt als an dem verjüngten Ende. Dann wird aus der Stopfenpfanne 27 das Gießmetall in den Einguß 28 hineingelassen, der das Metall in das Innere der Schleuderform einführt. Gleich nach Beginn des Einlassens wird die Schleuderform langsam mit Hilfe der Schwenkvorrichtung in die waagerechte Lage gehoben, in welcher sie so lange verharrt, bis das letzte flüssige Metall die Gießform erreicht hat.. Das zuerst eingeführte Metall erleidet zwar in der Nähe der Eingußstelle eine stärkere Abkühlung, die sich aber nicht schädlich auswirken kann, weil durch die Schräglage der Form dafür gesorgt wird, daß sich bei Beginn des Gusses hier eine besonders tiefe Flüssigkeitsmenge ergibt. Das nachlaufende flüssige Metall wird dann über die Innenfläche des zuerst eingefüllten Metalls zur endgültigen Verwendungsstelle gebracht, wodurch einerseits verhindert wird, daß das zufließende Metall unmittelbar auf eine bereits erhitzte Stelle der Form auftrifft und dadurch die Gefahr eines Verschweißens z@vischen Form und Gußstück herbeiführt, `und wodurch andererseits das zuerst eingefüllte Metall während des ganzen Gießvorganges auf einer Temperatur in der Nähe des Schmelzpunktes erhalten wird. Bei Beendigung des Eingießens besitzt also die Außenfläche des ganzen Gußstückes eine Temperatur, die nur wenig unterhalb des Schmelzpunktes liegt. Sobald das Eingießen beendet ist, wird die Formachse langsam in die senkrechte Lage geschwenkt unter gleichzeitiger Erhöhung der Umlaufgeschwindigkeit der Form. Die Schleuderbewegung wird bis zur völligen Erstarrung und Verfestigung des Gießmaterials fortgesetzt, wobei sich das Gußstück in einem dem Schwinden entsprechenden Maße axial in der Form in Richtung auf das verjüngte Ende zu verschiebt. Nach der völligen Erstarrung wird die Schleuderbewegung abgestellt und das Rohr aus der Form gezogen. Das Ziehen kann in der in Abb. 2 angedeuteten Weise erfolgen, nachdem die Formachse wieder in die waagerechte Lage gebracht ist. Zweckmäßig kann aber auch das Ziehen des Rohres schon bei senkrecht stehender Form erfolgen, wodurch nicht nur eine Platzersparnis erreicht wird, sondern auch der Vorteil, daß die Wandung der Gießform geschont wird und Längsriefen in der Gießform nicht entstehen können. Besonders bei der Herstellung größerer Mengen ist das Ziehen in senkrechter Richtung von Vorteil.

Claims (4)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Herstellen von Schleudergußkörpern, gekennzeichnet durch die Verwendung einer nach dem Boden hin kegelig sich verjüngenden Form mit nachgiebigem Boden, in welche das Gußmetall vorteilhaft bei waagerechter Lage der Form eingegossen und bei senkrechter oder annähernd senkrechter Lage der Form dem Schrumpfvorgange überlassen wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall von dem stärkeren Formende her eingegossen wird und beim Gußbeginn die Formachse zweckmäßig eine geringe Neigung entgegen dem Fluß des Gießmetalls erhält.
  3. 3. Schleudergußmaschine zur Durchführung des Verfahrens , nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das auf der verjüngten Seite der Gießform eingesetzte Verschlußstück in Richtung der Formachse federnd nachgiebig gelagert ist.
  4. 4. Schleudergußmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Form in einem um eine waagerechte Achse schwenkbaren Gestell ruht, dessen Schwenkachsen die Antriebsmittel für die Schleuderform tragen sowie die Leitung für die Kühlflüssigkeit enthalten.
DEA76678D 1935-07-30 1935-07-30 Verfahren und Schleudergussmaschine zum Herstellen von Schleudergusskoerpern Expired DE646562C (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE854694C (de) * 1940-03-28 1952-11-06 Cie De Pont A Mousson Verfahren zum Giessen von mindestens an einem Ende geschlossenen rohrfoermigen Koerpern durch Schleudergiessen

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE854694C (de) * 1940-03-28 1952-11-06 Cie De Pont A Mousson Verfahren zum Giessen von mindestens an einem Ende geschlossenen rohrfoermigen Koerpern durch Schleudergiessen

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