DE739629C

DE739629C - Kippbare Vorrichtung zum Giessen von gegen Gase empfindlichen Metallen, z.B. Beryllium, im Hochvakuum

Info

Publication number: DE739629C
Application number: DED84131D
Authority: DE
Inventors: Albert Allendoerfer
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1941-01-11
Filing date: 1941-01-11
Publication date: 1943-09-30

Description

Kippbare Vorrichtung zum Gießen von gegen Gase empfindlichen Metallen. z. B. Beryllium, im Hochvakuum Es ist bekannt, gegen Gase - empfindliche Metalle unter Hochvakuum in einem geeigneten Ofen zu schmelzen und diese Schmelze durch Drehen des Ofens in eine fest ang@eordnete Form auszugießen und darin erstarren zu lassen. Es ist hierbei erforderlich, bei jeder neuen Charge erneut Hochvakuum zu erzeugen, da die Form entfernt und der Tiegel neu beschickt werden muß, was. das Verarbeiten, speziell das Ausgießen derartiger gegen Gase empfindlichen Metalle, wie Beryllium, Zirkon, Thorium, Titan und deren Legierungen, sehr erschwert und verteuert. Hierbei mußte stets die Form die im Tiegel enthaltene Schmelze fassen.
Es ist ferner bekannt, dichte Gußblöcke herzustellen, indem aus einem Vorratsgefäß durch einen Auslaß am Boden das schmelzflüssige Metall in die verschiedenen Kokillen gegossen wird. Auch ist schon vorgeschlagen worden, bei dem Guß der dichten Blöcke nicht nur im Hochvakuum zu arbeiten, sondern in einem Gaskessel, der mit, Wasser o. dgl. abgedichtet wird.
Diese Verfahren besitzen gegenüber der in vorliegender Erfindung niedergelegten Konstruktion verschiedene Nachteile, da sich einerseits sehr oft der Verschluß des Schmelzgefäßes in Form eines Stöpsels verkrustet und dadurch eine Entleerung des Ofens und neues- Beschicken notwendig macht, was auch für die Ausgießvorrichtung, wie sie bisher bekannt war, zutrifft, da selbst im Hochvakuum die Bildung der entsprechenden Metalloxyde niemals vollkommen vermieden werden können und sich dadurch leicht dieses Metalloxyd in der Auslaßöffnung ansetzt und diese verstopft.
Erfindungsgemäß können nun größere Mengen derartiger gegen Gase empfindlichen Metallschmelzen in einem Arbeitsgang in verschiedene Formen ausgegossen werden, ohne daß der Ofen geöffnet werden muß. Vor allem durch die Tatsache, daß erfindungsgemäß eine größere Menge Schmelze verarbeitet werden kann und dadurch nur einmal geschmolzen werden muß, wird der Abbrand auf ein Mindestmaß herabgesetzt.
In Ausübung der Erfindung wird folgendermaßen verfahren: In einem Hochvakuumofen wird beispielsweise eine größere Menge Beryllium in einem Berylliumoxydtiegel durch elektrische Heizung zum Schmelzen gebracht. In rechtem Winkel dazu angeordnet befindet sich eine Scheibe, die in ihrer radialen Bohrung mehrere Kokillen aufweist. Diese Scheibe ist durch eine geeignete hochvakuumdichte Führung von außen um ihre senkrechte Achse drehbar angeordnet, derart, daß die Kokillenöffnungen an dem Ausguß des Schmelztiegels vorbeigeführt werden können. An Stelle von Bohrungen können auch aridere geeignete Gußformen für die Kokillen vorhanden sein.
Nach einer anderen Ausführungsform können auch die Kokillen strahlenförmig vom Ausgußtiegel angeordnet sein. Hierbei wird der ganze Ofen so gedreht, daß jeweils eine Kokille gefüllt wird. Dieser Ofen muß so konstruiert sein. daß er sowohl um seine Querachse gekippt und um seine Längsachse gedreht werden kann. Die Ausführungsformen sind in Fig. A und B näher erläutert.
Der eigentliche Schmelzofen in Fig. A und B besteht aus einem Berylliumoxydtiegel i, der zugleich die Heizwicklung trägt. Die Ummantelung sowie Boden, Deckel und Kokillen bestehen aus Eisen. Der gesamte Ofenraum 2 ist mit Aluminiumoxyd gefüllt. Das Heizungssystem befindet sich in einem zylindrischen Gefäß 3, das doppelwandig ist und allseitig von Kühlwasser umflossen wird. An diesem Mantel ist an einer Seite ein ebenfalls doppelwandiger flacher Stutzen angeschweißt, der die Kokille q. aufnimmt. Diese Kokille hat zentrisch einen Lagerbolzen 5, der auf beiden Seiten 6 gelagert ist und einseitig durch eine Welle mittels wassergekühltem Schliff 7 von außen gedreht werden kann. Geheizt wird die Kokille durch eine Heizplatte 8, welche unmittelbar auf die Kokille aufgeschraubt wird. Fig. C stellt einen Schnitt der Fig. A in der Ebene XY dar. Die Bohrungen der Kokille sind so angeordnet, daß alle zentrisch nach der Mitte laufen. Sie besteht aus Eisen, ist zweiteilig und wird verschraubt. Die Stromzuführung zur Kokille geht durch den Stutzen 9 über einen Schleifkontakt i o zur Heizwicklung. Durch den gleichen 'Stutzen 9 geht auch die Zuführung zur Ofenheizung i i, welche aus einer i mm starken Molybdändrahtwicklung besteht. Der obere Rand des Ofens ist als plangedrehter Flansch ausgebildet, dessen äußere Wand etwas hochgebogen ist. Zum Schließen des Ofens wird der Ofen mittels Picein zugekittet, 12. In gleicher Weise werden auch die isolierten Stromzuführungen in den Stutzen 9 eingesetzt. Der Ofendeckel trägt den Metallschliff 13, auf den ein unmittelbar zur Quecksilberpumpe führender Metallschlauch von etwa 4.o mm Durchmesser aufgesetzt wird. Das Geißlerrohr i ¢ dient zur Messung des Vakuums. Durch den Metallschliff 15 wird die Tiegelöffnung verschlossen, um das Ausstrahlen in den oberen Ofenraum zu verhindern. Zur Beobachtung der Schmelze und der Kokille sind die beiden mit plan geschliffenen Glasplatten versehenen Schaulöcher 16 und 17 angebracht. Die Kokillentemperatur wird durch ein Schleifthermoelement 18 gemessen, welches durch den Stutzen i 9 nach außen geführt wird.
Der Gießofen wird je nach der benötigten Menge beschickt und ausgepumpt auf 1%'iooo mm. Nach dem Zusammenschmelzen des Metalls wird durch Kippen des gesamten Ofens um die in Fig. A und B angegebenen Achsen 20 in die Kokillen gegossen, indem jeweils von außen mittels des Handrades 2 i zur nächsten Zelle weitergedreht wird.
In Fig. B bedeutet 22 die Kugellagerung, vermittels derer der Ofen um seine Längsachse gedreht werden kann.
Bei Verwendung des Ofens nach Fig. B können sämtliche Kokillen ausgegossen werden, ohne daß der Ofen in seine alte Lage zurückgekippt werden muß. Er wird lediglich beim Ausgießen in der Lagerung 22 gedreht.

Claims

PATENTANSPRUCH: Kippbare Vorrichtung zum Gießen v-)n gegen Gase empfindlichen :Metallen, z. B. Beryllium, im Hochvakuum, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelztiegel und die drehbar auf einer Achse radial befestigten Gießformen im rechten Winkel zueinander angeordnet sind. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Ert e *lungsverfahren in Betracht gezogen Z, Z, worden: deutsche Patentschrift Nr. 653 793. 669 7 4 t, 579 27 i ; schweizerische Patentschrift Nr. 134 140, 198995.