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Vorrichtung zum Ausbessern von Gußstücken auf flüssigem Wege Die Erfindung
betrifft eine Vorrichtung zum Ausbessern von Gußstücken auf flüssigem Wege.
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Man hat bereits an Metallstücke durch Gießen Teile angeschweißt, indem
man unmittelbar aus der Gießpfanne das geschmolzene Metall auf die mit einer Gießform
umkleidete Stelle des Werkstücks gegossen hat. Es hat sich dabei gezeigt, daß die
Verbindung nicht mit Sicherheit einwandfrei war, weil das geschmolzene Metall die
Verbindungsstelle mitunter in zu großem und breitem Strahl und mit zu geringer kinetischer
Energie traf, so daß nicht die genügende Erweichung der Verbindungsfläche des Werkstücks
erzielt wurde.
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Man hat zwar bereits auch Trichter für die Schmelzschweißung vorgeschlagen,
die beweglich waren, jedoch besaßen diese kein Auslaufrohr. Man konnte den Gußstrahl
also nicht in alle Ecken lenken, und die Handhabung war sehr umständlich. Schließlich
hat man Trichter vorgeschlagen, die als Gleitrinne dienten und die zerlegt werden
konnten.
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Demgegenüber betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum
Ausbessern von Gußstücken auf flüssigem Wege, die durch einen Trichter mit Trichterrohr
ausgezeichnet ist, dessen Auslauföffnung verengt ist. Der untere Teil des Futters
in der Nähe der Auslauföffnung ist zweckmäßig auswechselbar.
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Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist der Trichter
an seinem oberen Teil gelenkig aufgehängt und besitzt an seinem mittleren oder unteren
Teil eine Führungseinrichtung.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise
veranschaulicht.
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Abb. z zeigt die Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung im senkrechten
Längsschnitt während der Schweißung eines Walzenlaufzapfens.
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In Abb. 2 ist eine andere Ausführungsform des Trichters mit seitlich
abgebogenem Trichterrohr in Seitenansicht veranschaulicht.
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In Abb. 3 ist in vergrößertem Maßstab die Ausflußöffnung des Trichters
im senkrechten Querschnitt dargestellt.
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Abb. 3 a zeigt einen waagerechten Querschnitt in Richtung I-I nach
Abb. 3.
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Abb. q. zeigt eine andere Ausführungsform, den senkrechten Längsschnitt
mit gebogenem Mundstück.
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Wie aus Abb. z hervorgeht, besteht die Einrichtung zur Schmelzschweißung
nach der vorliegenden Erfindung aus einem trichterförmigen
Mantel
= aus Eisenblech o. dgl., der an dem Trichtermundstück in ein vorzugsweise zylindrisches
Rohr 2 übergeht. Das Innere des Trichters ist zweckmäßig mit einem feuerfesten Futter.
aus keramischem Werkstoff o. dgl., beisp',ls=, weise einem Schamottefutter, ausgekleids'
Zweckmäßig ist der Trichter zerlegbar und lxe=' steht beispielsweise aus zwei Teilen
¢ und 5, wie in Abb. 2 dargestellt ist, die mit Flanschen 6 und Verschraubungen
7 verbunden werden können.
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Der Trichterauslauf ist zweckmäßig mit einem besonderen auswechselbaren
Mundstück 8 aus keramischem Werkstoff versehen, dessen Auslauföffnung 9 einen geringeren
Querschnitt hat als die lichte Weite des -Trichterrohres.
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Die Auslauföffnung 9 des Mundstücks 8 kann dabei kreisförmigen, länglichen
oder jeden anderen geeigneten Querschnitt aufweisen (Abb. 3, 3a). In Abb. 3 ist
gezeigt, daß nicht nur das Mundstück 8, sondern auch der vordere Teil des Schutzrohres
2 ausgewechselt werden kann. Die Verbindung des Mundstücks 8 mit der Auskleidung
3' des Trichterrohres 2 kann in jeder bekannten Weise, z. B. mit Nuten, wie in Abb.
3 und 4 gezeigt ist, oder durch Verkittung o. dgl. erfolgen.
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Wie in Abb. 4 gezeigt wird, kann das Mundstück 8' auch seitlich, z.
B. in einem Winkel von etwa go °, abgebogen sein, wenn es sich z. B. darum handelt,
Schweißungen an schlecht zugänglichen Stellen, z. B. an Verbrennungskraftmaschinen,.
Zylindern o. dgl., durchzuführen.
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Zweckmäßig besitzt der Trichter an seinem oberen Teil eine gelenkige
Aufhängung, z. B. zwei Zapfen io, Ösen o. dgl., vermittels derer der Trichter kardanisch
oder gelenkig an einem Gehänge, einer Kette, einem Bügel, beispielsweise an der
Gießpfanne ii, befestigt ist.
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An seinem mittleren oder unteren Teil besitzt der Trichter eine Führungseinrichtung,
beispielsweise zwei Bunde 12, zwischen denen ein Ring 13 einer Führungsstange 14
gelenkig angebracht ist, so daß der Trichter während des Gießvorganges durch Betätigung
der Stange 14 bewegt werden kann.
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Die Schmelzschweißung mit der Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung
wird beispielsweise wie folgt durchgeführt.
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In Abb. i ist ein Teil 2i der Walze eines Walzwerkes in senkrechtem
Längsschnitt veranschaulicht, bei der der Laufzapfen abgebrochen und nur noch ein
Stumpf 15 vorhanden ist. Um den Laufzapfen und den Kupplungszapfen wieder anzuschweißen,
wird der obere Teil der Walze 2i in an sich bekannter Weise mit der Gußform 16,
mit dem Einguß 17 und der Abflußöffnung 18 versehen. Die Abflußöffnung ist zweckmäßig
etwas über der Bruchstelle, beispielsweise einige Zentimeter darüber, angebracht.
Die Gußform aus keramischem oder anderem Formmaterial ist in an sich bekannter Weise
durch einen Metallmantel ig umkleidet. Zum Angießen des Laufzapfens wird aus der
Gießpfanne ix geschmolzenes Metall in den oberen Teil des Trichters i :eingegossen.
Es füllt den Trichter bis zu einer issen Höhe und verläßt den Auslauf 9 in w@,em
verhältnismäßig dünnen Strahl von ge-@rfrigem Querschnitt und von hoher kinetischer
Energie, der auf die .Oberfläche 2o des Kupplungszapfens auffließt. Durch Betätigung
der Führungsstange 14 wird der untereiTeil des Trichters bzw. dessen Mundstück g
über der gesamten Schweißfläche 2o hin und her geführt. Das auf die Schweißoberfläche
2o auffließende flüssige Metall sammelt sich in geringer Flüssigkeitshöhe über der
Schweißfläche 2o an und verläßt die Form durch den Überlauf oder Abfluß 18. Das
Eingießen des Metalls wird so lange fortgesetzt, bis ein genügender Erweichungsgrad
der Oberfläche 2o des Stumpfes 15 erzielt ist, was durch Fühlen mit einem starken
Eisendraht o. dgl. festgestellt wird. Sobald die genügende Schweißtemperatur und
die genügende Erweichung der Schweißoberfläche erzielt ist,wird der Auslauf 18 durch
einen Lehmpfropfen o. dgl. verschlossen und die Form ganz gefüllt. Nach dem Erstarren
der angeschweißten Stelle und teilweisem Erkaltenlassen erfolgt dann die weitere
Bearbeitung des Gußstückes.
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Es hat sich gezeigt, daß nach der vorliegenden Erfindung eine einwandfreie
Verbindung der zu vergießenden Teile möglich ist, wie sie mit Lichtbogenschweißurig,
Gasschweißung u. dgl. nicht zu erzielen ist. Die Festigkeit der Verbindungsstelle
ist höchsten Ansprüchen gewachsen, so daß sich die Einrichtung nach der vorliegenden
Erfindung besonders für solche Werkstücke eignet, die schweren Belastungen ausgesetzt
sind, wie Walzwerkteile, Teile von Verbrennungskraftmaschinen u. dgl.
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Nach einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann
das Trichterrohr, wie in Abb. 2 dargestellt ist, auch gekröpft, beispielsweise zweimal
rechtwinklig abgebogen sein, wenn es sich z. B. darum handelt, in das Innere von
Zylindern o. dgl. zu gelangen, beispielsweise um einen schadhaften Zylinder in der
Zylinderwandung zu schweißen.
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Es hat sich auch gezeigt, daß es nach der vorliegenden Erfindung möglich
ist, Schneidarbeiten durchzuführen. So lassen sich beispielsweise gußeiserne Formlinge
mittels des zusammengefaßten Strahles flüssigen Metalls leichter und billiger schneiden
als beispielsweise mit Gasschneidbrennern.
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Die Vorrichtung kann zum Ausbessern von Gußstücken dienen, bei denen
der Werkstoff auf flüssigem Wege zugeführt und verschweißt wird. Durch das lange
Trichterrohr nach der vorliegenden Erfindung wird es ermöglicht, den Strahl an jede
gewünschte Stelle, z. B. auch bei komplizierten Werkstücken, leiten zu können. Infolge
der
verengten Ausflußöffnung in Verbindung mit der Anwendung eines verhältnismäßig langen
Trichterrohres wird eine Ersparnis an Werkstoff erzielt, obwohl der Strahl mit großer
kinetischer Energie auf die Gußstellen auftritt.
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Um einige Maße anzugeben, wie sie sich in der Praxis bewährt haben,
sei bemerkt, daß die Länge des Trichterrohres 2 zur Schweißung einer schweren Walzwerkwalze
etwa ioo bis i5o cm betragen kann, während die Auslauföffnung 9 etwa io bis 3o mm
lichten Durchmesser besitzt. Diese :Maße können aber je nach dem vorliegenden Verwendungszweck
entsprechend geändert werden.