DE701474C - Einrichtung zum Verdichten von Werkstoffen in fluessigem Zustand - Google Patents

Description

• Einrichtung zum Verdichten von Werkstoffen in flüssigem Zustand Bei manchen Werkstoffen, insbesondere Metallen und Legierungenb können gewisse> Eigenschaften dieser Werkstoffe, insbesondere Festigkeit, Feinkörnigkeit des Gefüges u. dgl., dadurch wesentlich verbessert werden, daß diese Werkstaffe in flüssigem Zustand unter sehr hohen Druck (io ooo bis 6o ooo kg/qcm) gesetzt und dann zum Erstarren gebracht werden.
• Hierzu können in bekannter Weise von einem Mantel umspannte Kokillen, verwendet werden, die den in flüssigem Zustand befindlichen Werkstoff aufnehmen, und Preßstempel, die ihn in der Kokille verdichten.
• Je höhere Drücke hierbei angewendet werden, desto stärker muß der umspannende Metallmantel sein und desto schwieriger wird esdabei, in der Kokille die erforderliche Schmelztemperatur aufrechtzuerhalten.
• Diese Schwierigkeit ist gemäß der Erfindung dadurch überwunden worden, däß zwischen dem Mantel und der Kokille ein einteiliger, beheizbarer Ring und eine letzteren umgebende, wärmeisolierende Schicht eingeschaltet ist.
• Zweckmäßig werden sowohl die die Kokille berührende Innenfläche des beheizbaren Ringes als auch seine vom Mantel berührte Außenfläche kegelig, und zwar in entgegengesetzter Richtung sich verjüngend, gestaltet und die wärmeisolierende Schicht für sich in mehrere Segmente unterteilt.
• Zwei Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung schematisch dargestellt.
• Fig. T zeigt einen Äxialschnitt durch die erste Ausführungsform, Fig. a einen Axialschnitt durch :die zweite Ausführungsform, Fig. 3 ist eine Draufsicht auf einen gemäß Fig. s verwendeten wärmeisolierenden, unterteilten Mantel.
• Die Kokille a, .deren Hohlraum b dem herzustellenden Werkstück eine nicht ganz einfache Gestalt gibt, ist zweiteilig angenommen. Die Mittel zur Abdichtung der beiden Teile gegeneinander sind, als nicht unbedingt zur vorliegenden Erfindung gehörig, hier nicht angegeben.
• Zur Erzeugung des erforderlichen hohen Druckes dient ein Preßstempel c mit einer zylindrischen Verlängerung d, die sich durch eine entsprechende zylindrische Bohrung der zweiteiligen Kokille a dicht hindurchzwängen muß.
• Erfindungsgemäß ist nun die zweiteilige Kokille a von einem einteiligen, kräftigen Ring e aus Stahl o. dgl. umschlossen, der an seinem Umfang eine schraubenförmige Nut f aufweist, in die der Heizdraht g für eine elektrische Beheizung der Einrichtung mit der erforderlichen Isolation eingelegt ist.
• Die mit der Kokille a in Berührung kommende Innenfläche des Ringes e ist ebenso wie seine Außenfläche schwach kegelig derart, daß der in axialer Richtung auf die Kokille a ausgeübte Druck ein ringsum festes Anliegen der Kokille an der Innenfläche des Ringes e bewirkt und ebenso eine dichte Anlage der Außenfläche des Ringes e an den ihn umspannenden Teilen möglich gemacht ist.
• Zum Entfernen der Kokille a aus dem Ringe kann unter der Kokille ein Auswerfer h vorgesehen sein.
• Damit die mittels des Heizdrahtes g o. dgl. erzeugte Wärme nach der Kokille a und dem _ im Raum b befindlichen Werkstoff zugeleitet und Verluste nach außen hin möglichst vermieden werden, ist um den Ring c herum eine wärmeisolierende Schicht i., beispielsweise aus keramischem Werkstoff oder aus einem Glimmererzeugnis (Mikanit o. dgl.), angeordnet. Das Ganze wird von einem äußeren überbemessenen Mantel k umschlossen.
• Die Teile a und e bestehen zweckmäßig aus hochlegierten Warrnarbeitsstählen, der äußere Mantel k mindestens aus genügend festem Stahl.
• Die Einfügung der wärmeisolierenden Schicht i macht die sonst nötige Kühlung des Mantels k durch Flüssigkeit oder Preßluft entbehrlich und vermeidet den hiermit verknüpften unwirtschaftlichen Wärmeverlust.
• Es kann zweckmäßig sein, statt der naturgemäß verhältnismäßig dünnen Wärmeisolierschicht i eine dickere Schicht aus wärmeisolierendem Stoff anzuwenden. Dem steht aber zunächst im Wege, daß solche Stoffe meistens spröde sind und bei den hohen inneren Überdrücken, denen der Ring e unter elastischer Verformung nachgibt, zerstört würden.
• Deshalb empfiehlt es sich, gemäß Fig. 2 einen wärmeisolierenden Mantel zu verwenden, der sich aus einzelnen Segmenten il zusammensetzt und innen sowie außen mit einer in der Umfangsrichtung nicht geteilten, zweckmäßig metallenen Hülle m. bzw. n umschlossen ist.
• Bei großen Einrichtungen der vorbeschriebenen Art und sehr starken Innendrücken würde das Ganze, insbesondere der äußere "Mantel k, allzu große Abmessungen und ein so hohes Gewicht annehmen, daß Transport und Bearbeitung dadurch außerordentlich erschwert und verteuert würden.
• Deshalb wird zweckmäßig, wie in Fig.2 gezeigt, dieser äußere Mantel in einzelne Flachringscheiben k1 unterteilt, die mit Abständen voneinander über den Ring e bew. den wärmeisolierenden Mantel i bzw. i1 geschichtet werden.
• Nun können diese einzelnen Ringscheiben k1 beispielsweise aus Kesselblech billig hergestellt und gut bearbeitet werden, und man hat den großen Vorteil, daß die Wärme in der zweckmäßigsten Weise gesteuert , werden kann. Die Flachringscheiben k1 können außen als Kühlrippen wirken. Die weiter innen befindliche Luft dagegen kann zusätzlich gegen zu große Wärmeverluste nach außen hin isolieren. Je nach Bedarf kann man durch entsprechende Luftbewegung oder auch Ausfüllung der Zwischenräume die eine oder die andere Wirkung mehr hervortreten lassen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zum Verdichten von Werkstoffen, insbesondere Metallen und Legierungen, in flüssigem Zustand durch Preßstempel in einer Kokille, die von einem Mantel umspannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Mantel (k) und Kokille (a) ein einteiliger beheizbarer Ring (e) und eine letzteren umgebende wärmeisolierende Schicht (i, il) eingeschaltet ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungsflächen sowohl zwischen Kokille und beheizbarem Ring als auch zwischen äußerem Mantelring und dem von ihm umschlossenen Teil Kegelflächen sind, die sich in entgegengesetzter Richtung verjüngen.
3. 3. Einrichtung nach den Ansprüchen i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeisolierende Schicht einen aus mehreren Segmenten bestehenden Mantel bildet, der zweckmäßig innen und außen von einer in der Umfangsrichtung nicht geteilten, zweckmäßig metallenen Hülle umschlossen ist.