DE69729235T2 - Einrichtung zum Giessen und Autogenschweissen von kleinen Metallmengen in einer inerten Atmosphäre - Google Patents

Einrichtung zum Giessen und Autogenschweissen von kleinen Metallmengen in einer inerten Atmosphäre Download PDF

Info

Publication number
DE69729235T2
DE69729235T2 DE69729235T DE69729235T DE69729235T2 DE 69729235 T2 DE69729235 T2 DE 69729235T2 DE 69729235 T DE69729235 T DE 69729235T DE 69729235 T DE69729235 T DE 69729235T DE 69729235 T2 DE69729235 T2 DE 69729235T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
chamber
casting
crucible
electrode
tubular element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69729235T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69729235D1 (de
Inventor
Nickolas Bizzio
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Peacock Ltd LC
Original Assignee
Peacock Ltd LC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Peacock Ltd LC filed Critical Peacock Ltd LC
Application granted granted Critical
Publication of DE69729235D1 publication Critical patent/DE69729235D1/de
Publication of DE69729235T2 publication Critical patent/DE69729235T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B17/00Furnaces of a kind not covered by any preceding group
    • F27B17/02Furnaces of a kind not covered by any preceding group specially designed for laboratory use
    • F27B17/025Furnaces of a kind not covered by any preceding group specially designed for laboratory use for dental workpieces
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C13/00Dental prostheses; Making same
    • A61C13/20Methods or devices for soldering, casting, moulding or melting

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
  • Dental Prosthetics (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Gießen und Autogenschweißen von geringen Metallmengen in einer inerten Atmosphäre, um Zahnprothesen, Edelsteine und dergleichen herzustellen.
  • In der EP-A1-0 651 220 wurden bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Gießen relativ geringer Metallmengen in einer inerten Atmosphäre vorgeschlagen, in denen eine Schmelzkammer und eine Gießkammer vorgesehen sind, die zwar starr miteinander verbunden sind und nebeneinander liegen, jedoch durch eine Trennwand voneinander getrennt sind. Die Schmelz- und die Gießkammer können durch Drehen um eine Querachse bezüglich der Horizontalen gekippt werden. Die Schmelzkammer ist mit einer Lichtbogenelektrode und einem Kupfertiegel versehen, wohingegen die Gießkammer eine Form aufnimmt, so dass es, wenn der Lichtbogen gezündet wurde und das Schmelzen der Metallmenge – die aus einem Titanpellet besteht – in dem Tiegel stattgefunden hat, ausreichend ist, eine Teildrehung um die Querachse durchzuführen, um das Gießen zu veranlassen, d. h. den Transport der geschmolzenen Metallmenge in die Form innerhalb der Gießkammer. Sowohl das Schmelzen als auch das Gießen erfolgen in einer inerten Atmosphäre, nachdem in beiden Kammern ein Vakuum erzeugt wurde, um zu verhindern, dass sich unerwünschte Oxide bilden, welche die Qualität des Gussstücks und des fertigen Teils wie beispielsweise einer Metallhalterung für Zahnprothesen, eines Edelstein oder dergleichen beeinflussen würden.
  • Die Form in der Gießkammer wird in einem lösbaren rohrförmigen Element in Position gehalten, das hermetisch in die Gießkammer geladen werden muss, was daher zwei vakuumdichte Scheiben, d. h. eine Scheibe an jedem Ende des rohrförmigen Elements, erforderlich macht. Auf Grund einer ungenauen Positionierung des rohrförmigen Elements gegen eine der Scheiben kann es natürlich vorkommen, dass der Saugstrom zum Bilden des Vakuums in der Gießkammer innerhalb des rohrförmigen Elements nicht in eine Richtung gerichtet ist, was zu einer ungenauen Abführung des Sauerstoffs führen kann. Jeglicher vorhandener Sauerstoff beeinflusst die Qualität der hergestellten Gussstücke negativ.
  • Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Schmelzen geringer Metallmengen in einer inerten Umgebung anzugeben, welche die Herstellung fehlerfreier Gussstücke gewährleistet.
  • Ein weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung anzugeben, die nicht nur Titan, sondern auch eine große Anzahl Edelmetalllegierungen wie Chrom, Nickel, Palladium, Cobalt, Vanadium und dergleichen gießen kann.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Gießvorrichtung anzugeben, die, falls notwendig, die hergestellten Gussstücke auch autogenschweißen kann: Hinsichtlich dieser Zielsetzung und der weiteren Aufgaben ist eine Gießvorrichtung gemäß der Erfindung angegeben, die enthält:
    • – ein metallisches kastenähnliches Gehäuse, das eine Schmelz- und Gießkammer definiert, das zumindest eine Seitenwand und zwei Stirnwände hat und drehbar zwischen einer Beladestellung, in der seine zwei Stirnwände im Wesentlichen horizontal ausgerichtet sind, und einer Gießstellung montiert ist, in der eine der beiden Stirnwände den Boden und die andere die Decke der Kammer darstellt;
    • – zumindest eine öffnende/schließende Tür für die Kammer;
    • – einen Tiegel, der in der Kammer angeordnet werden kann, um eine zu gießende Metallmenge aufzunehmen;
    • – zumindest eine Elektrode, die sich hermetisch durch eine Wand der Kammer erstreckt und extern mit einer elektrischen Energiequelle verbindbar ist, um einen Lichtbogen zwischen der Elektrode und der Menge in dem Tiegel zu bilden;
    • – ein Kopplungsmittel zum Verbinden des Inneren der Schmelz- und Gießkammer entweder mit einer Quelle eines druckbeaufschlagten Edelgases oder einer Vakuumquelle;
    • – ein rohrförmiges Element, das eine Form enthält und lösbar in die Kammer eingesetzt werden kann;
    • – Anlagemittel für ein Ende des rohrförmigen Elements, das in Richtung der Bodenwand der Kammer zeigt; und dadurch gekennzeichnet, dass sie umfasst:
    • – Mittel zum Bilden einer Dichtung zwischen den Anlagemitteln und dem Ende des rohrförmigen Elements, an dem die Mittel anliegen; und
    • – zumindest eine Öffnung, die durch zumindest eine der Wände der Kammer tritt und durch die das Innere des rohrförmigen Elements mit dem Außenraum der Kammer mittels eines Rückschlagventils verbunden werden kann.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung einiger derzeit bevorzugter, aber nicht ausschließlicher Ausführungsbeispiele der Vorrichtung deutlich gemacht und durch ein nicht einschränkendes Beispiel in den beiliegenden Zeichnungen erläutert, in denen:
  • 1 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zum Gießen und Autogenschweißen gemäß der Erfindung ist;
  • 2 eine leicht vergrößerte Perspektivansicht eines Sicherheitsgehäuses ist;
  • 3 eine Perspektivansicht einer Bodenplatte zum hermetischen Verschließen des Gehäuses der 1 ist, die mit lösbaren Befestigungsmitteln für das rohrförmige Element versehen ist, welche das Gussmodell enthält;
  • 4 eine teilweise im Querschnitt dargestellte Seitenansicht einer zusammengebauten und einsatzbereiten Gießvorrichtung gemäß der Erfindung ist;
  • 5 und 6 eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht einer Halterung sind, welche das Gehäuse und die Bodenplatte lösbar miteinander befestigt;
  • 7 eine teilweise im Querschnitt dargestellte Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels von Mitteln zum lösbaren Befestigen des rohrförmigen Elements an der Bodenplatte ist;
  • 8 eine teilweise Draufsicht eines Details der 7 ist;
  • 9 eine teilweise im Querschnitt dargestellte Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Gießvorrichtung ist;
  • 10 eine vergrößerte Perspektivansicht einer Haltestruktur für eine den Tiegel haltende Platte der Gießvorrichtung der 9 ist;
  • 11 eine vergrößerte Schnittansicht eines Details entlang der Ebenen IX-IX der 10 ist;
  • 12 eine teilweise im Querschnitt dargestellte Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Gießvorrichtung gemäß der Erfindung ist;
  • 13 eine teilweise im Querschnitt dargestellte und vergrößerte Perspektivansicht des Gehäuses der Gießvorrichtung der 12 ist;
  • 14 eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Ebene XIV-XIV der 13 ist;
  • 15 eine Explosionsansicht der inneren Bauteile und der Verschlussbodenplatte des Gehäuses der 12 ist; und
  • 16 und 17 schematische Ansichten eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Gießvorrichtung gemäß der Erfindung sind, die jeweils zwei Betriebsstellungen darstellen, nämlich das Beladen des rohrförmigen Elements, das eine Form enthält, und das Entladen nach dem Gießen, d. h. nach dem Umkippen der Schmelz- und Gießkammer.
  • In den beiliegenden Zeichnungen sind identische oder ähnliche Teile oder Elemente mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
  • In Bezug auf die 1 bis 6 besteht eine erfindungsgemäße Gießvorrichtung, die allgemein mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist, zunächst aus einem metallischen kastenähnlichen Gehäuse 2, das eine untere Wand 3, eine obere Wand 4, zwei Seitenwände 5 und 6 und eine Rückwand 7 hat, die eine Schmelz- und Gießkammer definieren, die nach vorne offen ist. Das kastenähnliche Gehäuse oder die Kammer 2 ist dazu bestimmt, während des Gebrauchs derart montiert zu werden, dass sie sich um die Achse einer Befestigungsbuchse 8 drehen kann, die starr an eine der Seitenwände mit einer Drehachse gekoppelt, beispielsweise stumpfgeschweißt ist, die normal zu der Seitenwand ist, und drehbar um einen feststehenden Zapfen einer Haltestruktur (in den Zeichnungen nicht dargestellt) montiert ist.
  • Damit sich die Kammer 2 um die Achse der Buchse 8 drehen kann, ist ein Ansatz 9 vorgesehen, der von der Buchse 8 beabstandet ist; der Ansatz steht beispielsweise von der oberen Wand 4 ab, an die er geschweißt ist, und hat ein Gelenkloch oder eine Gelenköffnung 10, deren Achse parallel zu der der Buchse 8 ist. An dem Loch oder der Öffnung 10 ist der Ansatz 9 an ein geeignetes Betätigungsmittel, wie einen linearen Betätiger, beispielsweise eine mit Flüssigkeit betriebene Kolben- und Zylindereinheit (in den Zeichnungen nicht dargestellt), angelenkt, die durch Wirken auf den Ansatz 9 das Gehäuse 2 dazu drängt, winklige Kipphübe um die Achse der Buchse 8 auszuführen.
  • Die Seitenwand, die derjenigen Wand gegenüberliegt, die durch die Befestigungsbuchse 8 beeinflusst ist, hat ein Beobachtungsfenster 11, wohingegen die obere Wand hermetisch von einer Elektrode 12 durchsetzt wird, um einen Lichtbogen zu bilden, der mittels eines Kabels 13a durch Zwischenschalten einer geeigneten Steuereinheit 13, allgemein als Generator bekannt, von außen mit einer elektrischen Energiequelle verbunden werden kann.
  • Die Rückwand 7 hat stattdessen einen Nippel oder ein Verbindungsstück 14, um mittels einer Leitung 15 mit einer Edelgas-Quelle, beispielsweise einem Argonzylinder 16, wie ebenfalls nachfolgend beschrieben ist, verbunden zu werden, wohingegen der vordere Teil des kastenähnlichen Gehäuses gänzlich offen ist und durch einen Umfangsflansch 17 beeinflusst ist, der um die gesamte innere Öffnung herum verläuft.
  • Die Vorderseite des kastenähnlichen Gehäuses 2 kann durch eine lösbare Verschlussbodenplatte 18, die ebenfalls aus Metall besteht, verschlossen werden, die in der gekippten Stellung oder in der Gießstellung des Gehäuses 2 die Stirnwand der Schmelz- und Gießkammer darstellt und deren Abmessungen beispielsweise denen des Umfangsflanschs 17 entsprechen. Eine Umfangsnut ist auf der Innenseite der Bodenplatte 18 ausgebildet, d. h. auf der Seite, die während des Gebrauchs auf das kastenähnliche Gehäuse 2 gerichtet ist; die Nut folgt der Kontur der inneren Öffnung des kastenähnlichen Gehäuses und dient als Sitz für eine Dichtungsscheibe 19.
  • In ihrem zentralen Teil hat die Verschlussbodenplatte 18 ein Durchgangsloch (in den Zeichnungen nicht dargestellt), um welches ein Umfangssitz für eine relativ breite, ringförmige Dichtungsscheibe 20 vorgesehen sein kann. Ein zylindrisches Element 21 kann auf freitragende Weise gegen die Scheibe 20 stoßen; das Element dient als Haltesitz für eine Gießform (die nicht dargestellt ist und an sich im Stand der Technik bekannt ist).
  • Zu diesem Zweck sind lösbare Mittel vorgesehen, die das zylindrische Element 21 in Stellung halten und die bei diesem Ausführungsbeispiel durch zwei parallele Gleitstifte oder -führungen 22 und 23 gebildet sind, die freitragend von der Innenseite der Bodenplatte 18 abstehen. Ein Querelement 24 ist verschiebbar auf den beiden Führungen 22 und 23 montiert, und ein Endhalter, der beispielsweise aus einer Mutter 25 besteht, ist auf das Gewindeende 26 jeder entsprechenden Führung geschraubt. Im Gegensatz zu den Dichtungsmitteln für das rohrförmige Element ist eine Schraubenfeder 27 um jeden Stift 22 und 23 zwischen dem Querelement 24 und der Mutter 24 gewickelt.
  • Das Querelement 24 kann zwar verschiedene Anordnungen annehmen, aber in jedem Fall muss es gegen die Kante des zylindrischen Sitzes 21 anliegen und darf nicht die gesamte Öffnung des Sitzes verdecken.
  • Wie in 3 und 4 deutlicher gezeigt ist, trägt das Querelement 24 zusätzlich dazu, dass es als ein Element dient, welches den zylindrischen Sitz 21 in freitragender Stellung hält, einen Schmelztiegel 28, der in einer Kupferplatte 29 gebildet ist.
  • An ihrer Außenseite kann die Bodenplatte 18 mittels eines Rückschlag- oder Entlüftungsventils 38 verbunden sein.
  • Die Größe der gesamten Anordnung, die durch die Bodenplatte 18 getragen wird, ist so gewählt, dass, wenn sie in das kastenähnliche Gehäuse 2 eingesetzt worden ist, der Tiegel 28 zentriert und mit geringem Abstand unterhalb der Spitze der Elektrode 12 angeordnet ist.
  • Damit die Bodenplatte 18 hermetisch gegen den Flansch 17 gedrückt bleibt, ist es möglich, verschiedene Arten von Verriegelungsmitteln zu verwenden, die beispielsweise aus einer Halterung 32 (5 und 6) bestehen, die Enden hat, welche in dieselbe Richtung gebogen sind, so dass sie von oben um die Kanten der Bodenplatte 18 und des Flansches 17 eingesetzt werden kann. Auf der Seite, die der Seite gegenüberliegt, auf der die Enden umgebogen sind, ist die Halterung mit einem Paar Klemmen 33 versehen, von denen jede aus einem Gewindeschaft besteht, der in ein entsprechendes Gewindeloch der Halterung geschraubt werden kann und durch einen jeweiligen Knopf betätigt wird. Ist die Halterung 32 in Stellung gebracht, so ist es durch Wirken auf die Klemmen 33 möglich, die Bodenplatte 18 und den Flansch 17 lösbar miteinander zu verriegeln, um so eine hermetische Dichtung sicherzustellen.
  • Wenn eine zu schmelzende Metallmenge in den Tiegel 28 eingefüllt worden ist, und eine Gießform, beispielsweise für eine Zahnprothese, die mit Belüftungs- und Luftabführungslöchern versehen ist, wie es im Stand der Technik üblich ist, in dem zylindrischen Sitz 21 platziert worden ist, ist es möglich, einen Gießvorgang durchzuführen, der gemäß den folgenden Betriebssequenzen abläuft.
  • In dem kastenähnlichen Gehäuse wird zunächst wird ein Vakuum zwischen 1/10 und 1/100 Bar erzeugt, indem ein elektrisches Ventil 34 geöffnet wird, das auf einer Leitung 34a angeordnet ist, die mit der Leitung 15 und der elektrischen Vakuumpumpe 31 verbunden ist. Auf diese Weise wird die Luft innerhalb der Kammer 35 in dem kastenähnlichen Gehäuse 2, in dem zylindrischen Element 21 und in dem in diesem enthaltenen Gussmodell abgeführt. Wurde das festgelegte Vakuumniveau erreicht, so schließt sich das elektrische Ventil 34, um die Verbindung zwischen der Kammer 35 und der Vakuumquelle 31 zu unterbrechen, woraufhin ein elektrisches Ventil 36 zwischen dem Zylinder 16 und der Leitung 15 geöffnet wird, um durch eine Niederdruckleitung 16a, die mit einem Druckregler 16b versehen ist, und eine Leitung 16c mit relativ hohem Druck Argon in die Kammer 35 zu leiten. Das Niederdruckargon gelangt somit in die vorher entleerten Aussparungen und Zwischenräume der Gießform, die innerhalb des zylindrischen Sitzes 21 liegt, und füllt die Kammer 35 gänzlich aus.
  • Zu diesem Zeitpunkt zündet die Steuereinheit 13 den Lichtbogen zwischen der Spitze der Elektrode 12 und der in dem Tiegel 28 vorhandenen zu schmelzenden Metallmenge, um das Metall zu schmelzen. Nachdem das Schmelzen erfolgt ist, gibt die Steuereinheit nach einer voreingestellten Zeit einen Steuerimpuls aus, um die Betätigungsmittel (flüssigkeitsbetätigte Klinke) zu aktivieren und so das kastenähnliche Gehäuse 2 und damit die Kammer 35 bezüglich der Vertikalen zu kippen und eine Teildrehung des kastenähnlichen Gehäuses 2 um die Achse der Buchse 8 durch Wirken auf den Ansatz 9 zu veranlassen, um die Metallschmelze aus dem Tiegel 28 in die sich in dem zylindrischen Sitz 21 befindende Form zu gießen.
  • Die Steuereinheit 13 schließt dann den Zweig des elektrischen Ventils 36, der mit der Niederdruckleitung 16a verbunden ist, und öffnet dann unter hohem Druck den anderen Zweig 16c, der den Druckregler 16b umgeht, um Argon mit einer relativ hohen Flussrate und hohem Druck in die Kammer 35 und daher in die Form in dem zylindrischen Element 21 zu leiten, und dabei, falls erforderlich, auf einen Servozylinder (nicht dargestellt) zurückzugreifen, um das Gussstück in der Form zu stabilisieren. Das so in die Kammer 35 geleitete Argon wird kontrolliert durch ein Membranauslassventil 38, das auf dem Verbindungsstück 30 vorgesehen ist, in die Atmosphäre abgelassen.
  • Es ist offensichtlich, dass die Schmelz- und Gießkammer durch die vorstehend beschriebene Gießvorrichtung miteinander verbunden sind und immer dieselben Bedingungen hinsichtlich Umgebungstemperatur, Druck und/oder Vakuum haben. Anders gesagt, stellen sie einen einzigen Raum da, der innerhalb des kastenähnlichen Gehäuses 2 liegt, wobei es mit einer einzigen ringförmigen Dichtungsscheibe 20 möglich ist, Luftdichtigkeit zwischen der Kammer 35 und der äußeren Umgebung sowohl für das Vakuum als auch für das Edelgas zu gewährleisten.
  • Die Einstellung der Betriebssequenz kann natürlich manuell erfolgen oder vorzugsweise an eine programmbasierte Steuervorrichtung oder eine elektronische Steuervorrichtung in dem Steuergenerator 13 übertragen werden.
  • Die Gießvorrichtung 1 ist ferner mit einem Einlass 39 für ein Verteilerrohr versehen, der vorzugsweise in dem Generator 13 angeordnet ist und zu dem sich eine Leitung 39a ausgehend von der Leitung 16a erstreckt, wobei ein elektrisches Absperrventil 40 für das Edelgas zwischengeschaltet ist, das von dem Zylinder 16 durch die Druckreduzierungeinheit 16b zugeführt wird.
  • Das Verteilerrohr hat einen Auslass 41, von dem ein abgeschirmtes elektrisches Kabel 42, das eine Autogenschweißelektrode 43 speist, die mit einem Griff 44 und einem Steuerknopf 44a versehen ist, und eine externe Leitung 45 für das Edelgas abzweigen, die koaxial zu dem elektrischen Kabel 42 ist und Argon in einen ring förmigen Umfangszwischenraum leitet, der in unmittelbarer Nähe der Spitze der Elektrode 43 liegt, um mittels des Stroms des Argongases um die Elektrode 43 das Durchführen kleiner Autogenschweißungen in einer inerten Atmosphäre, jedoch bei Umgebungsbedingungen zu ermöglichen.
  • Dies hat den Vorteil, dass die Schweißungen in Impulsen (Punktschweißen) erzeugt werden, indem ein Pedal oder der Knopf 44a gedrückt werden und ein Zeitgeber 44b, beispielsweise ein 200–300 ms Zeitgeber, vorgesehen ist. Das Schmelzen und das Abkühlen erfolgen in einem Argonstrahl, der das gesamte System in einer inerten Umgebung hält, während Überhitzungserscheinungen auf Grund der Tatsache, dass dies Punktschweißungen sind, vermieden werden.
  • Da das elektrische Ventil 36 geschlossen ist, fließt in der Tat beim Öffnen des Ventils 40 Argon aus dem Zylinder 16 entlang der Leitung 39a in das Verteilerrohr und dann in die Leitung 45 zu der Spitze der Elektrode 43. Somit kann die Gießvorrichtung 1 leicht und auf praktische Weise sogar zum Durchführen von Schweißvorgängen bei Umgebungsbedingungen verwendet werden, ohne dabei auf eine mit Edelgas befüllte, speziell ausgestattete hermetische Schweißkammer zurückgreifen zu müssen.
  • Bei den in 7 bis 9 dargestellten Ausführungsbeispielen kann an Stelle der Muttern 25 auch eine exzentrische Vorrichtung 45 vorgesehen werden, die durch einen Betätigungshebel 46 betätigt werden kann und dazu geeignet ist, verschiebbar in einen Ring 47 einzugreifen, damit die Feder 27 anliegen kann, die verschiebbar auf jedem Stift 22 und 23 montiert ist. Durch diese Anordnung wird das Sperren in der aktiven Position und das Lösen des Querelements 24, das gegen den zylindrischen Sitz 21 anliegt, erleichtert.
  • Desweiteren ist der Tiegel nicht in der Platte 29 gebildet, sondern besteht aus einem geeigneten Kupfer- oder Grafitgefäß 48, das entfernbar in ein geeignetes Loch 29a eingesetzt werden kann, das in der Platte 29 vorgesehen ist, die in der Kammer 35 durch seitliche, trägerartige Führungen 49 getragen ist, die durch die Seitenwände des kastenähnlichen Gehäuses 2 getragen sind. Wird die Bodenplatte 18 aus dem kastenähnlichen Gehäuse 2 entfernt, so werden zwar die Form und der entsprechende zylindrische Sitze 21, jedoch nicht der Tiegel 48 entfernt.
  • Die 10 bis 15 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die Elektrode 12 durch die untere Wand 3 montiert ist und sich vom Boden nach oben erstreckt. Zu diesem Zweck kann die Platte 29 auf Führungen 49 innerhalb der Kammer 35 eingesetzt werden und ist mit Haltemitteln wie beispielsweise einer Kugel 50 versehen sein, die durch eine Feder 51 in einem Loch 52 in den Führungen 49 angeordnet ist, um mit einer Aussparung 53 auf einer Seite der Platte 29 zusammenzuwirken und diese genau in der Kammer 35 zu positionieren.
  • Desweiteren ist die Platte 29 in einem unteren Bereich mit einem Führungs- und Trägersystem 54 für ein Grafitbrikett 55 versehen, das als schützendes aber dennoch wärmeleitendes Schild zwischen der Elektrode 12 und dem Tiegel 48 wirkt, um zu verhindern, dass der Tiegel auf Grund wiederholten Gebrauchs löchrig wird.
  • Die 16 und 17 sind Ansichten eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Gießvorrichtung gemäß der Erfindung, bei der die Anlagemittel für das Ende des rohrförmigen Elements aus einer Pfanne 60 bestehen, die einen hohlen Schaft 61 hat, der von außen mit einem Membranauslassventil 38 endet und verschiebbar und hermetisch durch die feststehende Stirnwand 62 einer Schmelz- und Gießkammer 63 montiert ist. Die Kammer 63 ist durch drei feststehende Seitenwände 64, 65 und 66, eine Seitenwand 67, die mittels einer Klapptür 67 geöffnet werden kann, und durch zwei Strinwände, die Bodenwand 62 und die gegenüberliegende obere Wand 68 begrenzt. Die Seite der Pfanne, die auf das Innere der Kammer 63 gerichtet ist, ist vorzugsweise durch einen ringförmigen Sitz beeinflusst, der eine Dichtungsscheibe 69 aufnimmt, gegen die ein Ende eines ringförmigen Elements 21 anliegen kann, um ein Gussmodell (in den Zeichnungen nicht dargestellt) aufzunehmen.
  • Die Position oder das Niveau der Pfanne 60 innerhalb der Kammer 63 kann verändert oder eingestellt werden, indem geeignete Mittel für die Betätigung der Pfanne vorgesehen sind, beispielsweise ein pneumatischer, doppeltwirkender Heber 70 oder ein Gestellsystem oder andere entsprechende Mittel, die auf den Schaft 61 wirken, um die Pfanne 60 zwischen einer inaktiven Position, die nahe oder neben der unteren Wand 62 ist, in der ein rohrförmiges Element 21 leicht beladen oder entfernt werden kann, und einer aktiven Position zu bewegen, in der das rohrförmige Element getragen und gegen eine oder mehrere Auflagen 71 gedrückt wird, die sich beispielsweise freitragend von einer oder mehreren Seitenwänden der Schmelz- und Gießkammer 63 erstrecken.
  • An einer der Auflagen 71 kann ein geeignetes System zum lösbaren Montieren eines Kupferschmelztiegels 28 vorgesehen sein, der mit einer Aussparung 29 versehen ist, die an einer Elektrode 12 angeordnet ist.
  • In der in 16 dargestellten Anordnung zum Beladen der Schmelz- und Gießkammer 63 ist es durch Öffnen der Tür 67, die mit einer Umfangsdichtungsscheibe 19 zusammenwirkt, möglich, sowohl das rohrförmige Element 21, das eine Gießform auf der Pfanne 60 enthält, zu positionieren als auch eine Metallmenge (für gewöhnlich in Form einer Scheibe), beispielsweise Titan, in dem Tiegel 28 zu platzieren. Sobald die Metallmenge in einer inerten Umgebung geschmolzen worden ist, nachdem wie vorstehend beschrieben ein Vakuum erzeugt wurde und die Kammer 63 und das Modell in dem rohrförmigen Element 21 mit Edelgas (Argon) gefüllt wurden, wird die Schmelzkammer selbst gekippt, um die Metallschmelze in die Form zu gießen; gleichzeitig wird ein beträchtlicher Strom Edelgas zugeführt, der, zusätzlich dazu, dass eine sauerstofffreie inerte Atmosphäre beibehalten wird, dabei hilft, die Metallschmelze in die Hohlräume der in dem rohrförmigen Element 21 enthaltenden Form zu drücken und mitzunehmen; der Strom kann kontrolliert durch das rohrförmige Element 21 selbst, die Pfanne 20, ihren hohlen Schaft 61 und das Auslassventil 38 nach außen entweichen.
  • Es ist offensichtlich, dass der Betrieb der Vorrichtung im Wesentlichen mit nur drei elektrischen Ventilen, einem Druckregler und ohne Bereitstellen von separaten Schmelz- und Gießkammern erfolgen kann.
  • Folgen in den Patentansprüchen auf technische Merkmale Bezugszeichen, dienen diese lediglich der besseren Verständlichkeit der Ansprüche und haben folglich keine einschränkende Wirkung auf den Zweck jedes Elements, das beispielhaft durch solche Bezugszeichen gekennzeichnet ist.

Claims (22)

  1. Gießvorrichtung mit: einem metallischen kastenähnlichen Gehäuse (2), das eine Schmelz- und Gießkammer (35, 63) definiert, das zumindest eine Seitenwand (5, 6) und zwei Stirnwände (7, 18) hat und drehbar zwischen einer Beladestellung, in der seine zwei Stirnwände (7, 18) im Wesentlichen horizontal ausgerichtet sind, und einer Gießstellung montiert ist, in der eine der beiden Stirnwände den Boden und die andere die Decke der Kammer darstellt; zumindest einer öffnenden/schließenden Tür (18) für die Kammer; einem Tiegel (28), der in der Kammer angeordnet werden kann, um eine zu gießende Metallmenge aufzunehmen; zumindest einer Elektrode (12), die sich hermetisch durch eine Wand (4) der Kammer erstreckt und extern mit einer elektrischen Energiequelle verbindbar ist, um einen Lichtbogen zwischen der Elektrode (12) und der Menge in dem Tiegel (28) zu bilden; einem Kopplungsmittel (14) zum Verbinden des Inneren der Schmelz- und Gießkammer entweder mit einer Quelle (16) eines druckbeaufschlagten Edelgases oder einer Vakuumquelle (31); und einem rohrförmigen Element (21), das eine Form enthält und das lösbar in die Kammer eingesetzt werden kann; dadurch gekennzeichnet, dass sie umfasst: Anlagemittel für ein Ende des rohrförmigen Elements (21), das in Richtung der Bodenwand der Kammer zeigt; Mittel (20) zum Bilden einer Dichtung zwischen den Anlagemitteln und dem Ende des rohrförmigen Elements (21), an dem die Mittel anliegen; und zumindest eine Öffnung, die durch zumindest eine der Wände der Kammer tritt und durch die das Innere des rohrförmigen Elements (21) mit dem Außenraum der Kammer mittels eines Rückschlag- oder Entlüftungsventils (38) verbunden werden kann.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagemittel Mittel umfassen, die das rohrförmige Element gegen den Haltesitz und die Dichtungsmittel (20) lösbar in Stellung befestigen.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Tiegel (28) durch die lösbaren Befestigungsmittel in einer freitragenden Stellung gehalten ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die lösbaren Befestigungsmittel zumindest zwei Führungselemente (22, 23), die sich von der Innenseite der schließenden Bodenplatte (18) erstrecken, ein Querelement (24), das entlang der Führungselemente (22, 23) gleitet und gegen einen Teil des anderen Endes des rohrförmigen Elements (21) stößt, einen Endhalter oder eine Endschulter (25) auf jeder Führung, und Mittel (27) zum Erzeugen einer elastischen Spannung zwischen dem Querelement (24) und jedem Endhalter (25) umfassen.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (27) zum Erzeugen der elastischen Spannung durch eine exzentrische Vorrichtung (45) gesteuert werden.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Tiegel (28) in einer Aussparung ausgebildet ist, die in einem plattenähnlichen Element (29) vorgesehen ist, welches durch das Querelement (24) gehalten ist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine lösbare, schließende Bodenplatte (18) für die zumindest teilweise offene Wand umfasst, die Mittel (19) zum hermetischen Schließen und eine Durchgangsöffnung hat, die an der Seite der Bodenplatte, die in Richtung der Kammer (35) zeigt, von Dichtungsmitteln (20) umgeben ist, und an der entgegengesetzten Seite mit dem Rückschlag oder Entlüftungsventil (38) verbunden ist.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Tiegel ein plattenähnliches Element (29) mit einer Aufnahmeöffnung oder einem Halterahmen, Führungen (49) für das plattenähnliche Element oder den Halterahmen (29), die in dem kastenähnlichen Gehäuse (2) angeordnet sind und einen Kupfer- oder Grafitbehälter (48) umfasst, der in der Platte oder dem Rahmen (29) sitzen kann.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das plattenähnliche Element oder der Halterahmen (29) mit Mitteln versehen ist, die es oder ihn in eingesetzter Stellung in dem kastenähnlichen Gehäuse (2) halten.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel zumindest eine Kugel (50) umfassen, die in einem Loch in den haltenden und gleitenden Führungen (49) aufgenommen ist und die durch elastische Mittel (51) gespannt ist, um mit einer jeweiligen Aussparung (53) zusammenzuwirken, die auf einer Seite des plattenähnlichen Elements oder des Halterahmens (29) ausgebildet ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (12) vom Boden aus nach oben zu dem Tiegel (48) gerichtet ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das plattenähnliche Element oder der Halterahmen untere Führungs- und Haltemittel (54) und ein Grafitbrikett (55) umfassen, das als schützendes aber dennoch wärmeleitendes Schild zwischen der Elektrode (12) und dem Gefäß (48) aus feuerfestem Material oder Grafit wirkt und das in den unteren Führungs- und Haltemitteln (54) lösbar aufgenommen ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die lösbaren Mittel zum hermetischen Schließen zwischen der lösbaren Bodenplatte (18) und der zumindest teilweise offenen Wand einen Flansch (17), der sich entlang dem Umfang der zumindest teilweisen offenen Wand erstreckt und gegen den die Bodenplatte (18) anstößt, und Klemmmittel (32, 33) umfassen, die den Flansch (17) und die Bodenseite (18) miteinander verriegeln.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagemittel für ein Ende des rohrförmigen Elements (21) eine Pfanne (60), die bewegbar an der Bodenwand der Kammer (63) montiert ist, Betätigungsmittel für die Pfanne (60) zum Bewegen der Pfanne zwischen einer inaktiven Stellung, die neben der Stirnwand ist, und einer aktiven Stellung in Anlage gegen das rohrförmige Element (21), und Rohrleitungsmittel umfassen, die das Innere des rohrförmigen Elements (21) mit dem Auslassventil (38) verbinden.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitungsmittel zumindest einen hohlen Schaft (61) für die Pfanne (60) umfassen, der derart montiert ist, dass er verschiebbar und hermetisch durch die Bodenwand (62) der Kammer (63) bewegt werden kann.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Seite der Pfanne (60), die in das Innere der Kammer (63) gerichtet ist, ein ringförmiger Sitz zum Aufnehmen einer Dichtungsscheibe (69) einwirkt, gegen die ein Ende eines rohrförmigen Elements (21) zum Aufnehmen einer Gießform anstößt.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelz- und Gießkammer (63) durch drei feststehende Seitenwände (64, 65, 66), eine Seitenwand (67), die wie eine Klapptür geöffnet werden kann, und durch zwei Stirnwände (62, 68) begrenzt ist.
  18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassmittel, die mit der Öffnung in der Bodenplatte verbunden sind, ein Membran-Rückschlagventil (38) umfassen.
  19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine programmbasierte Steuer- und Überwachungseinheit (13) umfasst.
  20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsmittel zum Verbinden des Inneren des kastenähnlichen Gehäuses (2) mit der Quelle (16) druckbeaufschlagten Edelgases zwei parallele Versorgungsleitungen (16a, 16c), einen Druckregler (16b) auf einer der Versorgungsleitungen und ein elektrisches Ventil (36) mit zwei Einlässen und einem Auslass umfassen, das mit dem Inneren des kastenähnlichen Gehäuses (2) verbunden ist, wobei das elektrische Ventil (36) durch die Steuer- und Überwachungseinheit (13) angetrieben ist.
  21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Koppeln an eine Vakuumquelle ein elektrisches Ventil (34) umfassen, das durch die Steuer- und Überwachungseinheit (13) steuerbar ist.
  22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Autogenschweißelektrode (43), eine durch einen Mantel (44) begrenzte ringförmige Kammer zum teilweisen Aufnehmen der Elektrode (43), ein Kabel (42) zum Speisen der Elektrode (43) mit elektrischer Energie, ein Rohr (45) zum Einleiten von Edelgas in die ringförmige Kammer, das Edelgas von einer Edelgas-Quelle (16) aufnimmt unter Zwischenschaltung eines elektrischen Ventils (40), das durch die Steuer- und Überwachungseinheit (13) gesteuert ist und zwischen der Quelle (16) und der Steuereinheit (13) angeordnet ist, und eine zeitgesteuerte Einheit (44b) zum Steuern der Speisung der Elektrode (43) mit elektrischer Energie umfasst.
DE69729235T 1996-03-14 1997-03-07 Einrichtung zum Giessen und Autogenschweissen von kleinen Metallmengen in einer inerten Atmosphäre Expired - Fee Related DE69729235T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/615,915 US5685360A (en) 1996-03-14 1996-03-14 Apparatus for the casting and autogenous welding of small metal loads in an inert atmosphere
US615915 1996-03-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69729235D1 DE69729235D1 (de) 2004-07-01
DE69729235T2 true DE69729235T2 (de) 2005-08-25

Family

ID=24467309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69729235T Expired - Fee Related DE69729235T2 (de) 1996-03-14 1997-03-07 Einrichtung zum Giessen und Autogenschweissen von kleinen Metallmengen in einer inerten Atmosphäre

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5685360A (de)
EP (1) EP0795303B1 (de)
AT (1) ATE267561T1 (de)
DE (1) DE69729235T2 (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6157004A (en) * 1999-09-29 2000-12-05 Peacock Limited L.C. Electric heating or preheating furnace particularly for lining cylinders and/or for firing metal-ceramic
US6855882B2 (en) * 2000-11-10 2005-02-15 The Boc Group, Inc. Cascaded inert gas purging system
US6459036B1 (en) * 2000-11-10 2002-10-01 The Boc Group, Inc. Cascaded inert gas purging of distributed or remote electronic devices through interconnected electrical cabling
US20020124987A1 (en) * 2001-03-09 2002-09-12 Soderstrom Mark L. Casting apparatus with mold handling/positioning fixture
US7321591B2 (en) * 2002-09-24 2008-01-22 Efficient Networks, Inc. Methods and systems for providing differentiated quality of service in a communications system
US20070125124A1 (en) * 2005-11-23 2007-06-07 David South Sizable titanium ring and method of making same
EP2495520B1 (de) 2011-03-02 2014-12-10 Ivoclar Vivadent AG Dentalbrenn- oder -pressofen
US9759487B2 (en) 2011-03-02 2017-09-12 Ivoclar Vivadent Ag Dental firing or press furnace

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2965710D1 (en) * 1979-04-25 1983-07-28 Iwatani & Co Metal casting apparatus
JP2912941B2 (ja) * 1990-05-18 1999-06-28 株式会社ジーシー 歯科用金属の鋳造方法
JP2849509B2 (ja) * 1992-08-11 1999-01-20 友和産業株式会社 酸化活性金属の無酸化鋳造方法
JP2736491B2 (ja) * 1992-11-25 1998-04-02 リョービ株式会社 金型内ガス排出方法及びその装置
ES2141791T3 (es) * 1993-09-20 2000-04-01 Peacock Llc Horno para calentar o fundir protesis dentales.

Also Published As

Publication number Publication date
EP0795303A2 (de) 1997-09-17
US5685360A (en) 1997-11-11
EP0795303B1 (de) 2004-05-26
EP0795303A3 (de) 2000-03-29
ATE267561T1 (de) 2004-06-15
DE69729235D1 (de) 2004-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2545514C3 (de) Gleitschiebervorrichtung für mit Bodenauslaßöffnungen versehene Gießgefäße
DE4229764C2 (de) Geschlossener Induktionsofen zum Schmelzen und Gießen von Stoffen
DE69729235T2 (de) Einrichtung zum Giessen und Autogenschweissen von kleinen Metallmengen in einer inerten Atmosphäre
DE4018925C2 (de)
EP0971805A1 (de) Verfahren und giesseinrichtung für feinguss
DE102016108939A1 (de) Schutzgasmundstück, Fügevorrichtung und Fügeverfahren
DE1914212A1 (de) Elektrischer Lichtbogenofen
DE3104366C2 (de) Vorrichtung zum Evakuieren und Befüllen von Endlagerbehältern für radioaktives Material
DE4116071A1 (de) Verfahren zum vergiessen von dentalmetallen
DE4208061A1 (de) Induktionsofen fuer das schmelzen und abgiessen von stoffen in nicht-reaktiver atmosphaere
DE3231316A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur steuerung des abgiessens einer schmelze aus einem schmelzenbehaelter mit einer bodenoeffnung
DE3236680C2 (de) Isostatische Heißpreßvorrichtung
EP0171658B1 (de) Vorrichtung für den Bodenabstich einer Metallschmelze aus einem Schmelzofen oder einer Giesspfanne
DE4015895C1 (en) Appts. for welding of small titanium (alloy) parts e.g. jewellery - comprises enclosure which can be sealed gas-tight and which contains gas inlet for welding torch
DE3526433C1 (de) Gasdichter Ofen zum Einschmelzen von Metall
DE3432523C2 (de)
DE3023563C1 (de)
DE3004183A1 (de) Giessvorrichtung, insbesondere fuer kleine gusstuecke
DE2150904C3 (de) Wechsel- und Haltevorrichtung für eine metallische Abschmelzelektrode in einem Elektronenstrahlofen
EP0094643A2 (de) Giessgerät für Dentalgussteile
EP0183242A1 (de) Vorrichtung zum Schmelzen von Material und zum Einfüllen des geschmolzenen Materials
DE2330113A1 (de) Vorrichtung zur austauschbaren halterung eines eintauchausgusses
DE4218244A1 (de) Geschlossener Induktionsofen mit einer Kippeinrichtung
EP0510592A2 (de) Filter für Kunststoffschmelzen
DE8913747U1 (de) Vorrichtung zum Schmelzen und Gießen von Edelmetallen, insbesondere Titan sowie aus diesen Metallen bestehende Legierungen

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee