DE68904994T2 - Gegenschwerkraft-giesseinrichtung. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für das Unterdruck-Gegenschwerkraftgießen von Metall in gasdurchlässigen mantelartigen Formen, die in einem Tiegel aus Metallschmelze eingetaucht sind, und insbesondere ein Mittel zuin Anbringen der Form an der Unterdruckkammer, um so:
• die Notwendigkeit zu beseitigen, mit Kleber die Formteile (d.h. oberes Formteil, unteres Formteil, Seitenteile usw.) miteinander zu verbinden; zerstörender Verbiegung der Form während des Anwendens des Gießunterdrucks zu widerstehen; und/oder Spannungs-Konzentrationsstellen zu eliminieren und eine im wesentlichen gleichförmige Abdichtung zwischen der Form und der Unterdruckkammer zu schaffen.
Hintergrund der Erfindung
• Das Gießverfahren vom Formeintauchtyp mit Unterdruck in Gegenschwerkraft mit Mantel formen ist besonders nützlich bei der Herstellung von dünnwandigen Gießteilen mit Fast-Fertigmaßen und enthält: Abdichten einer am Boden mit Eingüssen versehenen Form mit einem gasdurchlässigen oberen Abschnitt an der Mündung einer Unterdruckkammer, so daß die Kammer dem oberen Abschnitt gegenüberliegt; Eintauchen der Unterseite der Form in eine darunterliegende Schmelze; und Evakuieren der Kammer, um Schinelze nach oben in die Form durch einen oder mehrere Eingüsse an deren Unterseite einzuziehen. Ein derartiges Verfahren ist in US-PS 4 340 108 gezeigt, bei dem die Form einen harzgebundenen Sandmantel umfaßt mit einem oberen Formabschnitt und einem unteren Formabschnitt, der dichtend mittels Federklammern an der Mündung der Unterdruckkammer befestigt ist. US-PS 4 340 108 beschreibt das Abdichten der Form an der Unterdruckkammer an der Oberseite der Oberform so, daß die Teillinie zwischen den Formhälften außerhalb der Unterdruckkammer liegt. US-PS 4 632 171, auf der der Oberbegriff des Anspruchs 1 basiert, beschreibt das Abdichten der Form mit der Mündung der Unterdruckkammer an der Oberseite des Formunterteils, so daß die Teillinie zwischen dem oberen Formteil und dem unteren Formteil in die Vakuumkammer fällt. US-PS 4 658 880 beschreibt das Befestigen der Form an der Unterdruckkammer mittels einer Vielzahl von hinund herbewegbaren und drehbaren Wellen mit selbstschneidenden Gewinden an ihren unteren Enden, die an Montagestellen an der Oberseite der Form angreifen. in dem Aufsatz von G.D. Chandley, Automatic Countergravitv Casting of Shell Moulds, Modern Casting, Oktober 1983, Seiten 29-31, werden runde Formen an einer runden Unterdruckkammer mit selbstschneidenden Schrauben befestigt, die in den Umfang der Form eingeschraubt werden. Die europäische Patentanmeldung Nr. 88312384.6 beschreibt das Anbringen der Form an der Unterdruckkammer über eine Vielzahl von T-Stab-Haltern, die in Verankerungs-Hohlräume in der Form eingreifen.
• Die genannten Referenzen beschreiben alle starre Unterdruckkästen und Formen, deren obere und untere Hälfte miteinander verklebt sind. Der Klebevorgang ist teuer und zeitraubend und seine Beseitigung kann den Wirkungsgrad und die Wirtschaftlichkeit des Vorganges verbessern. Wenn darüberhinaus bei den vorgenannten- Formkammer-Anordnungen mit Formen benutzt werden, bei denen mehr als 2580,6 cm² (400 square inches) der Form der Unterdruckkammer zugewendet sind, besteht eine Tendenz, daß die Formen sich in die Kammer ausoder verbiegen, wenn der Gießunterdruck darin eingerichtet wird, wenn sie nicht besonders fest oder dick hergestellt werden. Diese Ausbiegen kann die Form zerstören, entweder durch Riß- oder Bruchbildung an der Form oder durch gelegentliches Verursachen einer lmplosion derselben in die Kammer.
• Eine Vorrichtung für das Unterdruck-Gegenschwerkraftgießen von Metallschmelze nach der vorliegenden Erfindung kennzeichnet sich durch die im kennzeichnenden Abschnitt des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.
• Es ist das grundlegende Ziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte einfache selbsteinstellende Vorrichtung für Unterdruck-Gegenschwerkraftgießen zu schaffen mit Benutzung ungeklebter Mantelformabschnitte, die Mittel enthält zum elastischen Vorspannen eines oberen Formabschnitts in dichtende Anlage mit einem unteren Formabschnitt, die zerstörenden Ausbiegungen der Form während des Gießens widersteht und es vermeidet, Spannungskonzentrations-Stellen in der Anordnung entstehen zu lassen. Diese und andere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden leichter erkennbar aus der nachfolgend gegebenen detaillierten Beschreibung derselben.
Kurze Beschreibung der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung ergibt eine Formeintauch-Gegenschwerkraft-Gießvorrichtung des vorstehend beschriebenen Typs, welche Federmittel enthält, die elastisch die Formabschnitte (d.h. oberen Formabschnitt, unteren Formabschnitt, Seitenteile) dichtend aneinander drückt (d.h. ohne Kleber). Wenn großflächige Formen benutzt werden, funktioniert das Federmittel so, daß es zerstörender Einwärtsverbiegung der Form widersteht, wenn der Gießunterdruck in der Unterdruckkammer eingerichtet wird, und diese Funktion wird geleistet, ob die Formteile verklebt sind oder nicht. Insbesondere enthält eine Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung: eine Form, die zum Eintauchen in einen darunterliegenden Tiegel mit Metallschmelze ausgelegt ist und einen porösen gasdurchlässigen oberen Mantel und einen mit Bodeneingüssen versehenen unteren Abschnitt umfaßt; einen eine Unterdruckkammer bestimmenden Unterdruckkasten, der der oberen Form gegenüberliegt, um die Form durch den Mantel zu evakuieren, wobei der Kasten umfaßt (1) einen die Form überdeckenden Deckteil und (2) einen von dem Deckteil nach unten abstehenden und den Mantel umgebenden Schurz, welcher Schurz eine Umfangskante an seiner Unterseite besitzt, die dichtend mit der Form in Eingriff steht; Mittel zum Befestigen der Form in der Mündung der Unterdruckkammer; und Federmittel, welche elastisch den Mantel in Dichteingriff mit dem unteren Formabschnitt pressen und/oder zerstörendem Abbiegen der Form nach innen widerstehen, wenn ein Unterdruck in dem Unterdruckkasten eingerichtet wird. Das Federmittel ergibt eine Selbsteinstellbarkeit für den Unterdruckkasten zum Ausgleich für Abweichungen während des Verfahrens (z.B. Abweichungen der Abmessungen der einen Form von der nächsten) und wird vorzugsweise an einer entfernbare, an der Innenseite der Kammer befestigten Platte angebracht, um die Anzahl eventueller Vakuumleckstellen möglichst gering zu halten.
• Der Unterdruckkasten enthält vorzugsweise einen zweiteiligen Schurz, d.h. einen Schurz, der horizontal in einen oberen durch den Form/Kammer-überführungsmechanismus getragenen festen Abschnitt und einen sich selbst ausrichtenden unteren nachgiebigen Abschnitt geteilt ist. Der obere und der untere Schurzabschnitt sind voneinander durch einen schmalen Spalt (z.B. etwa 7,94 mm (5/16 inch)) getrennt, der eine Auf- und Abbewegung des oberen und unteren Abschnitts gegeneinander zuläßt. Mit Federn versehene Halteteile koppeln den oberen und den unteren Schurzabschnitt miteinander und dienen dazu, die Formdichtkante des unteren Schurzabschnitts nach unten an die Form so anzudrücken, daß das Auftreten von Spannungskonzentrationsstellen (d. h. Punkten hoher Druckkraft) beseitigt und ein im wesentlichen ebner/gleichmäßiger Druck auf die Umfangsdichtung zwischen der Form und dem unteren Schurz ausgeübt wird.
Detaillierte Beschreibung besonderer Ausführungen
• Die Erfindung kann besser verstanden werden, wenn sie im Licht der nachfolgenden detaillierten Beschreibung gewisser spezifischer Ausführungen betrachtet wird, die hiernach in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung gegeben wird, in welcher sind:
• Fig. 1 eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht einer Ausführung einer erfindungsgemäßen Gegenschwerkraft-Gießvorrichtung;
• Fig. 2 eine teilweise aufgeschnittene seitenansicht einer anderen Ausführung einer erfindungsgemäßen Gegenschwerkraft-Gießvorrichtung;
• Fig. 3 eine teilweise aufgeschnittene seitenansicht noch einer anderen Ausführung einer erfindungsgemäßen Gegenschwerkraft-Gießvorrichtung;
• Fig. 4 eine Ansicht in Richtung 4-4 der Fig. 3;
• Fig. 5 eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht noch einer anderen Ausführung einer erfindungsgemäßen Gegenschwerkraft-Gießvorrichtung;
• Fig. 6 eine Ansicht in Richtung 6-6 der Fig. 5;
• Fig. 7 eine Vergrößerung eines Abschnitts einer Unterdruckkammer aus Fig. 3;
• Fig. 8 eine Vergrößerung eines Dichtklemmstabes aus Fig. 7; und
• Fig. 9 ein Abschnitt einer Unterdruckkammer wie der in Fig. 3 mit einer bevorzugten Ausführung einer Formoberteil-Vorspannfeder.
• Fig. 1 zeigt einen Tiegel 2 mit Metallschmelze 4, die in eine Form 6 nach oben zu ziehen ist, welche einen gasdurchlässigen oberen Mantelabschnitt 8 und einen unteren Abschnitt 10 umfaßt, die an einer Teillinie 12 miteinander verbunden sind und dazwischen einen Formhohlraum 14 bestimmen. Der untere Abschnitt 10 enthält eine Vielzahl von Eingüssen 16 in seiner Unterseite, um Schmelze zu dem Formhohlraum 14 zuzulassen, wenn dieser durch den Mantelabschnitt 14 evakuiert wird. Der untere Abschnitt 10 der Form 6 ist mit einer Mündung 18 einer (durch einen Unterdruckkasten 22 bestimmten) Unterdruckkammer 20 abgedichtet über eine kompressible Dichtung 24 (z.B. hochtemperaturfeste Gummi - oder Keramikschnur), die an der unteren Umf angskante eines nach unten abstehenden Schurzes 2l des Kastens 22 befestigt ist. Die Unterdruckkammer 20 umgibt den oberen Mantelabschnitt 8 der Form 6 und steht mit einer (nicht dargestellten) Unterdruckquelle über eine Leitung 26 in Verbindung. Der obere Mantelabschnitt 8 der Form 6 umfaßt ein gasdurchlässiges Material (z.B. harzgebundenen Sand oder Keramik), das das Abziehen von Gasen von dem Gießhohlraum 15 dahindurch zuläßt, wenn ein Unterdruck in der Kammer 20 eingerichtet wird. Der untere Formabschnitt 10 der Form 6 kann vorteilhafterweise entweder das gleiche Material wie der obere Mantelabschnitt 8 oder andere durchlässige oder undurchlässige Materialien umfassen, die mit dem Material des oberen Abschnits kompatibel sind. Der untere Formabschnitt 10 enthält eine nach oben abstehende Dammleiste 26, die die Dichtung 24 umgibt und sie von der Schmelze 4 getrennt hält, wie in unserer europäischen Patentanmeldung Nr. 0301693 beschrieben ist.
• Der untere Formabschnitt 10 enthält eine Vielzahl von Verankerungsstellen 28, in welche T-Stab-Halter 30 des in der vorgenannten europäischen Patentanmeldung Nr. 88312384.6 beschriebenen Typs eingreifen, wobei diese Anmeldung sich auf solche Mittel zum Anbringen der Form 6 an dem Unterdruckkasten 22 bezieht. Wie in dieser Anmeldung beschrieben, enthält der untere Abschnitt 10 der Form 6 eine Vielzahl von Verankerungs-Hohlräumen 32, die zur Aufnahme von T-Stab-Haltern 30 über Schlitze 34 in den die Verankerungs-Hohlräume 32 überdeckenden Abdeckungen 40 ausgelegt sind. Eine Drehung der den T-Stab tragenden Wellen 36 um 90 (z.B. durch Luftmotore 38) läßt die T-Stab-Halter 30 an die Unterseite der jeweiligen Abdeckungen 40 über den Hohlräumen 32 anlegen, um die Form 6 sicher an dem Kasten 22 zu befestigen. Andere Befestigungsmittel, wie sie in den anderen vorstehenden Referenzen genannt sind, sind selbstverständlich auch annehmbar.
• Der obere Mantelabschnitt 8 wird in Dichtanlage mit dem unteren Formabschnitt 10 gedrückt (d.h. an der Teillinie 12) mittels einer Vielzahl von Stößeln 42. Fußteile 44 an den Enden der Stößel 42 verteilen die Kraft der Stößel 42 breiter über die Oberseite des Mantelabschnitts 8, um ein Durchdringen/Lochen derselben durch die Enden der Stößel 42 zu verhindern. Pneumatische Federn 46 spannen die Stößel 42 nach unten vor, um den Mantelabschnitt 8 elastisch gegen den unteren Formabschnitt 10 anzudrücken, wenn die Form 6 in die Mündung 18 des Kastens 22 eingesetzt ist. Schrader-Ventile 48 an den Luftfedern 46 erlauben eine Veränderung der Druckkraft der Federn 46 in der nötigen Weise, um ausreichende Kraft anzulegen damit der obere Mantelabschnitt 8 in Dichteingriff mit dem unteren Formabschnitt 10 gedrückt und, wenn nötig, ein zerstörendes Ausbiegen der Form 6 nach innen verhindert wird, wenn der Gießunterdruck eingerichtet wird. Die durch die Stößel 42 aufgebrachte Kraft wird jedoch nicht so groß, daß sie die Verankerungsstellen 28 überlastet und beschädigt, die Form 6 aus der Mündung 18 des Kastens versetzt oder die dort gebildete Dichtung aufbricht.
• Nach einer anderen Ausführung der vorliegenden Erfindung stellt Fig. 2 eine Gegenschwerkraft-Gießvorrichtung gleichartig der aus Fig. 1 dar, die sich jedoch davon bezüglich der Art des zum Andrücken des oberen Mantelabschnitts 8 gegen den unteren Formabschnitt 10 benutzten Federmittels unterscheidet. Die strukturellen Elemente der Vorrichtung nach Fig. 2, die mit den strukturellen Elementen der Vorrichtung nach Fig. 1 gemeinsam sind, tragen die gleichen Bezugszeichen. Die Vorrichtung nach Fig. 2 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 darin, daß der Unterdruckkasten 22 ein abnehinbares Deckteil 50 besitzt, welches ein einfaches übergehen von einem Vakuumkasten einer Größe zu der nächsten Größe zuläßt durch einfaches Anschrauben von unterschiedlich bemessenen Schurzen 21. Weiter ergibt das abnehinbare Deckteil 50 Zugang zur Unterdruckkammer 20 von oben zum Entfernen einer Trägerplatte 52, die benutzt wird, um Federmittel 54 insgesamt innerhalb der Begrenzungen des Kastens 22 abzustützen und zu tragen. Insbesondere ist die Trägerplatte 52 an Ösen 56 angeschraubt, die an die Innenseite des Schurzes 21 des Kastens 22 angeschweißt sind. Die Platte 52 kann, wenn nötig, Durchbrüche 58 enthalten, um sicherzustellen, daß die ganze Kammer 20 an beiden Seiten der Platte 52 während des Gießens bei im wesentlichen dem gleichen Unterdruck gehalten wird, und um zuzulassen, daß während des Gießvorgangs erzeugte Gase von der Kammer 20 über die Leitung 26 ablüften. In dieser Ausführung umfaßt jedes Federmittel 54 eine in einer Wendelfeder 68 sitzende Welle 59 mit einein Kopf 60 an ihrem oberen Ende und einem Außengewinde 62 an ihrem unteren Ende. Die Welle 59 gleitet durch eine Öffnung 64 in der Platte 52, wobei der Kopf 60 als Anschlag dient, um zu verhindern, daß die Welle 59 durch die Öffnung 69 durchfällt oder aus ihr herausgestoßen wird. Ein Fußteil 66 mit einem (nicht dargestellten) Innengewinde ist auf das Gewinde 62 aufgeschraubt und kann benutzt werden, um die Länge der Welle 59 und damit die durch die zwischen dem Fußteil 66 und der Unterseite der Platte 52 wie gezeigt komprimierte Wendelfeder 68 ausgeübte Kraft fein abzustimmen.
• Bevor die Form 6 mit dein Kasten 22 zusammengebaut wird, hängt das Federmittel 54 von der Platte 52 herab, da die Köpfe 60 an dieser anliegen. Wenn die Form 6 in die Mündung 18 des Kastens 22 eingesetzt wird, stößt der obere Mantel 8 das untere Ende des Federmittels 54 (d.h. die Fußteile 66) nach oben, läßt die Wendelfedern 68 komprimieren und die Köpfe 60 nach oben von der Oberseite der Platte 52 abheben. In dieser Position drücken die komprimierten Federn 68 mit ausreichender Kraft auf den oberen Mantelabschnitt 8 zurück, um ihn an der Oberseite des unteren Formteils 10 aufsitzen und dort abdichten zu lassen und der Tendenz der Form 6 zu widerstehen, in die Unterdruckkammer abzubiegen, wenn ein Unterdruck in der Kammer 20 eingerichtet wird. Die durch die Feder 68 ausgeübte Kraft wird jedoch nicht groß genug sein, die Befestigungsstellen 58 zu brechen, die an der Mündung 18 des Kastens 22 gebildete Dichtung aufzubrechen oder sonst die Form 6 aus dem Kasten 22 zu entfernen.
• Die in Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungen sind gleichartig der in Fig. 2 gezeigten, enthalten jedoch zusätzliche, hier später beschriebene Merkmale, die sich auf eine andere wichtige und bevorzugte Eigenschaft der Erfindung beziehen. Insbesondere ist der von dem Deckteil 50 des Unterdruckkastens 22 nach unten abstehende Schurz horizontal in einen oberen Schurzabschnitt 70 und einen unteren Schurzabschnitt 72 aufgeteilt, die voneinander durch einen Spalt 74 getrennt sind. Der Spalt 74 wird typischerweise eine Breite-von etwa 7,94 mm (5/16 inch) besitzen. Wie am besten in Fig. 7 gezeigt, ist ein 50,8 mm (2 inch) breites flexibles Dichtteil 76 gleicherstreckend mit dem Spalt 74 an den oberen und den unteren Schurzabschnitten 70 bzw. 72 angebracht, um so den Spalt 74 zu überdecken und dadurch die Integrität der Unterdruckkammer 20 aufrechtzuerhalten, wenn darin Unterdruck eingerichtet wird, und doch dem unteren Schurzabschnitt 72 zu gestatten, sich ausreichend unabhängig zu bewegen, um sich selbst bezüglich der Form 6 einzupegeln oder auszurichten, auch wenn die Horizontalebene der Form nicht perfekt parallel zur Dichtkante des Unterdruckkastens 22 liegt. Die flexible Dichtung 76 umfaßt ein 15,24 mm (0,60 inch) dickes gasdurchlässiges glasfasergefülltes Silikongummi-Material, das allgemein für Förderbänder benutzt und durch die Firma F.B. Wright Co., USA als Material Nr. GP 207-100-MC-2-108 geliefert wird. Dieses Dichtmaterial hat sich als besonders wirksam erwiesen, Ausbeulungen nach innen und Rissen zu widerstehen, wenn in der Kammer Unterdruck eingerichtet wird, und trotzdem für den beabsichtigten Zweck flexibel genug zu sein. Die Dichtung 76 ist an dem oberen und dem unteren Schurzabschnitt 70 bzw. 72 durch ein Paar kontinuierlicher Stabklemmen 77 angebracht, die in einer Vielzahl von Stellen mit dem oberen bzw. unteren Schurzabschnitt verschraubt sind. Wie am besten in Fig. 8 zu sehen, enthalten die Stabklemmen 77 jeweils einen Grundabschnitt 79 zum Anschrauben an den Schurz und einen Schenkelabschnitt 81, der von dem Grundabschnitt 79 so absteht, daß er eine kontinuierliche Vertiefung 83 dazwischen bestimmt zur Anlage an der Dichtung 76, und um sie dicht gegen die Innenwand des Schurzes zu drücken. Die Innenfläche 85 des Schenkels 81 liegt mit einem spitzen Winkel (vorzugsweise etwa 85º) zur Fläche 87 des Grundteils 79, so daß sich eine scharfe Kante 89 ergibt, die in die Dichtung 76 einbeißt und die Dichtung 76 fest an ihrem Ort hält. Eine Blechabschirmung 78 ist längs ihrer unteren Kante 80 am unteren Schurzabschnitt 72 befestigt und erstreckt sich nach oben über die Dichtung 76, um diese vor physikalischen und/oder thermischen Schäden (z.B. Metallspritzer) zu schützen. Die obere Kante 82 bes Schirms 78 ist nicht befestigt und kann frei längs der Innenfläche des oberen Schurzabschnitts 70 gleiten, wenn sich der Spalt 74 in der nachstehend beschriebenen Weise öffnet und schließt.
• Der obere und der untere Schurzabschnitt 70 bzw. 72 werden durch Haltemittel 84 zusammengehalten, das es dem unteren Abschnitt 72 gestattet, unabhängig von dem oberen Abschnitt 70 etwas nachzugeben, ihn jedoch daran hindert, sich so weit vom oberen Abschnitt 70 zu entfernen, daß die Dichtung 76 beschädigt wird. Insbesondere enthält das Haltemittel 84 eine obere Lasche 86, die an dem oberen Schurzteil 70 befestigt (z.B. geschweißt) ist, und eine untere Lasche 88, die an dem unteren Schurzabschnitt 72 angeschweißt ist. Ein Bolzen 90 erstreckt sich lose durch die Laschen 86 und 88, um so eine Relativbewegung zwischen dem Bolzen und den Laschen zuzulassen. Eine Wendeldruckfeder 92 umgibt den Bolzen 90. Die Kombination aus Spalt 74, Haltemittel 84 und flexibler Dichtung 76 erlaubt dem unteren schurzabschnitt 72 Ausweichbewegungen relativ zum oberen Schurzabschnitt 70 zur besseren Aufnahme der Form 6, ohne diese zu beschädigen, wie es sonst sein könnte, falls Druckstellen oder Spannungsorte auf andere Weise geschaffen würden. Die Federn 92 drücken den unteren Schurzabschnitt 72 gegen eine Dichtfläche 94 an der Oberseite des unteren Formabschnitts 10 nach unten, um so einen im wesentlichen gleichförmigen Dichtdruck dazwischen zu schaffen ohne Rücksicht auf irgendwelche ungerade oder unausgewogene Verhältnisse, die zwischen der Form 6 und dem Kasten 22 bestehen.
• Bei der in Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführung wird die Form 6 an Hängern 96 abgestützt mit L-förmigen Haken, welche die Form von einer Ladestation zu der in Fig. 3 gezeigten Gießstation überführen. Im Betrieb wird die Form 6 zuerst (d.h. an der Ladestation) an die Hänger 96 angesetzt und der Unterdruckkasten 22 soweit abgelassen, daß er an einem Anschlag anliegt, der so angeordnet ist, daß der untere Schurzabschnitt 72 die Form 6 im wesentlichen ohne Komprimierung der Federn 68 oder 90 berührt bzw. an ihr anliegt. Die so mit dem Kasten 22 zusammengebrachte Form 6 wird dann zu der Gießstation überführt und in die Schmelze eingetaucht. Zu diesem Zeitpunkt lassen die Auftriebskräfte der Schmelze die Form 6 von den Haken 98 aufschwimmen, verschmälern den Spalt 74 und komprimieren die Federn 68 und 90, bis Gleichgewicht hergestellt ist. Wenn schließlich der Unterdruck in der Kammer 20 eingerichtet wird, wird die Form 6 weiter von den Haken 98 nach oben in den Kasten 22 abgezogen, wobei der Spalt 74 weiter schließt und die Federn 68 und 90 weiter komprimiert werden. Die einzigartigen Merkmale dieser bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung ergeben ein Selbsteinstellsystem, das breite Verfahrensabweichungen aufnimmt, ohne die Formen bis zum Bruch zu beanspruchen.
• Fig. 5 und 6 stellen noch eine andere Ausführung der vorliegenden Erfindung dar, und zeigen insbesondere eine Form 100 mit einem oberen Abschnitt 102, der elastisch mittels Wendelfedern 106 gegen einen unteren Aschnitt 104 angedrückt wird, welche die zum Tragen von T-Stab-Haltern 110 benutzten Wellen umgeben. In dieser Beziehung legt sich eine Ringscheibe 112, die ausgelegt ist, axial längs des Schaftes 108 zu gleiten, an die oberen Fläche des oberen Abschnitts 102 an und umgibt einen Schlitz 114 in dem oberen Abschnitt 102, durch welchen die T-Stab-Halter hindurchtreten, um Zutritt zu einem in dem unteren Formabschnitt 104 ausgebildeten Verankerungs-Hohlraum 116 zu erhalten. Im Betrieb (d.h. an der Ladestation) senkt sich der Vakuumkasten 22 auf die Form 100 ab, bis Dichtungen 24 dichtend an der oberen Fläche des unteren Formabschnitts 104 anliegen. Danach senkt ein Luftzylinder 118 den T-Stab-Sperrmechanismus durch die Schlitze 114 ab, bis sich die T-Stab-Halter 110 vollständig innerhalb der Verankerungs-Hohlräume 116 befinden. Zu diesem Zeitpunkt drehen die Luftmotore 120 die T-Stab-Halter, um die Form 110 an dem Unterdruckkasten 22 zu sichern. Gleichzeitig legt sich die obere Fläche des oberen Formabschnitts 102 an den Ringscheiben 112 an und drückt sie längs der Schäfte 108 nach oben, komprimiert die Federn 106, die elastisch den oberen Abschnitt 102 gegen den unteren Formabschnitt 104 nach unten drücken.
• Fig. 9 zeigt eine bevorzugte Ausführung von federvorgespannten StößeIn, welche das Formoberteil an das Formunterteil anpressen. Bei dieser Ausführung ist eine Feder-Halteplatte 122 mit Abstand von einem Deckel 124 der Unterdruckkammer gehalten durch eine Vielzahl von Abstandsteilen 126, und ein Stößelschaft 128 paßt dort hindurch, wie oben in Verbindung mit Fig. 3 beschrieben. Bei dieser Ausführung enthält der Schaft 128 jedoch ein längeres Gewinde 130 an seinem unteren Ende zum Aufnehmen eines mit Gewinde versehenen Kompressions-Einstellbundes 132 wie auch eines mit Gewinde versehenen Fußteils 134, um so eine unabhängige Einstellung der Federkomprimierung und der Schaftlänge sicherzustellen, wie sie zur Feinabstimmung des Systems benötigt werden kann.

Claims (14)

1. Vorrichtung für das Unterdruck-Gegenschwerkraftgießen einer Metallschmelze (4), welche umfaßt eine zerbrechliche Form (6; 100), welche einen porösen gasdurchlässigen oberen Mantel (8; 102) umfaßt, der mindestens zum Teil einen Formhohlraum (14) bestimmt, una einen unteren Abschnitt (10; 104), der ausgelegt ist zum Eintauchen in einen Tiegel (2) der Metallschmelze (4), der unter der Form (6; 100) liegt, wenn der Hohlraum (14) mit der Metallschmelze (4) befüllt wird und zum Herausziehen aus dem Tiegel (2) nach dem Füllen, wobei der untere Abschnitt (10; 104) mindestens einen Einguß (16) in seiner Unterseite enthält zum Zulassen der Metallschmelze in den Hohlraum (14) bei Evakuierung des Hohlraums (14); einen Unterdruckkasten (22), der eine Unterdruckkammer (20) bestimmt, welche dem oberen Mantel (8; 102) gegenüberliegt zum Evakuieren des Hohlraums (4) durch den Mantel (8; 102), wobei der Kasten (22) eine Umfangskante an seiner Unterseite enthält, der eine Mündung (18) bestimmt, die den unteren Abschnitt (10; 104) aufnimmt und dichtend an ihm anliegt; und Mittel (30; 96, 98; 110) zum Befesetigen der Form (6; 100) an der Mündung (18) mit dem utneren Abschnitt (10; 104) in Dichtanlage mit der Umfangskante; dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung enthält Federmittel (42, 46; 54; 106) in der Kammer (20), das mit dem oberen Mantel (8; 102) in Eingriff ist, wenn die Form (6; 100) in der Mündung (18) positioniert ist, den oberen Mantel (8; 102) in dichtenden Eingriff mit dem unteren Abschnitt (10; 104) drückt und externe Kraft auf die Form (6; 100) widersteht, die dazu neigt, die Form (6, 100) in die Kammer (20) zu stoßen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federmittel umf aßt einen an der Oberseite des oberen Mantels (8; 102) anliegenden Stößel (42; 59; 108; 128).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Federmittel umfaßt eine den Stößel (59; 108) umgebende Wendelfeder (68; 106).

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Federmittel enthält Einstellmittel (66, 132), die in Längsrichtung des Stößels (59; 128) einstellbar sind, um die durch die Wendelfeder (68) aufgebrachte Kraft einzustellen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellmittel umfaßt einen mit Gewinde versehenen Bund (66; 132), der mit einem Schraubengewinde an dem Stößel (59; 128) in Eingriff ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federmittel umfaßt eine pneumatische Feder (46).

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung enthält eine das Federmittel (54) abstützende und an dem Kasten (22) innerhalb der Kammer (20) befestigte Montageplatte (52), die die Form (6) überdeckt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterdruckkasten (22) einen Deckteil (50) umfaßt, das die Form (6) überdeckt, und einen von dem Deckteil (50) abstehenden und den Mantel (8) umgebenden Schurz, der Schurz einen ersten mit dem Deckteil (50) in Eingriff befindlichen Abschnitt (70) und einen zweiten unter dem ersten Abschnitt (70) liegenden Abschnitt (72) besitzt, wobei der zweite Schurzabschnitt (72) bewegbar von dem ersten Schurzabschnitt (70) durch einen Spalt (74) auf Abstand gehalten ist, und eine Umfangskante an seiner Unterseite enthält, welche die Mündung (18) bestimmt; und eine im wesentlichen gasundurchlässige flexible Dichtung (76), die mit dem ersten und dem zweiten Schurzabschnitt (70, 72) in Eingriff ist und im wesentlichen gleicherstreckend mit dem Spalt (74), um Relativbewegung zwischen den ersten und dem zweiten Schurzabschntit (70, 72) zuzulassen unter Beibehaltung der Integrität der Unterdruckkammer (20); das Federmittel (54) elastisch den Mantel (8) während Aufbringens von Unterdruck auf die Kammer (20) drückt, um den Mantel (8) in Dichtanlage mit dem unteren Formabschnitt (l0) zu drücken und Relativbewegung zwischen der Form (6) und den oberen Schurzabschnitt (70) zuzulassen, wenn die Form (6) in die Metallschmelze (4) eingetaucht ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Dichtung (76) glasfasergefüllten Silikongummi umfaßt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung enthält Klemmittel (77), die an den Längskanten der flexiblen Dichtung (76) im wesentlichen kontinuierlich um die Dichtung (76) angreifen, um die Kanten sicher gegen die Schurzabschnitte (70, 72) an gegenüberliegenden Seiten des Spaltes (74) anzudrücken, wobei das Klemmittel umfaßt ein Paar länglicher Stäbe (77), von denen jeder längliche Stab (77) einen länglichen Einschnitt (83) in sich besitzt, der eine jeweilige Kante der Dichtung (76) aufnimmt und durch mit einem spitzen Winkel gegeneinander abstehende Wände (85, 87) bestimmt ist, wobei ein länglicher Druckleistenabschnitt (89) längs einer Seite (85) des Einschnitts (83) vorgesehen ist, um in die Dichtung (76) einzubeißen, um sie so dicht gegen den jeweiligen Schurzabschnitt anzudrücken und die jeweilige Kante in dem Einschnitt (83) einzufangen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Dichtung innerhalb der Kammer (20) liegt und eine an einem der Schurzabschnitte (70) befestigte Abschirmung (78) die Dichtung (76) überdeckt, um die Dichtung (76) gegen Beschädigung zu schützen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung enthält Haltermittel (84), welche den ersten und den zweiten Schurzabschnitt (70, 72) in im wesentlichen ausgerichteter Beziehung zueinander über den Spalt (74) koppelt, wobei das Haltermittel (84) ausgelegt ist, Relativbewegung zwischen den Schurzabschnitten (70, 72) zuzulassen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Haltermittel (84) Federmittel (92) enthält zum elastischen Andrücken des zweiten Schurzabschnitts (72) in Dichteingriff mit dem unteren Formabschnitt (10) im wesentlichen gleichförmig längs der Umfangskante.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Federmittel umfaßt eine um den Umfang des Unterdruckkastens (22) verteilte Vielzahl von Federn (92).