DE7705591U1

DE7705591U1 - Vorrichtung zum giessen von metall

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Publication number: DE7705591U1
Application number: DE19777705591U
Authority: DE
Original assignee: ULTRATEK DENTALVERTRIEBSGESELLSCHAFT MBH 2000 HAMBURG
Current assignee: ULTRATEK DENTALVERTRIEBSGESELLSCHAFT MBH 2000 HAMBURG
Priority date: 1976-03-24
Filing date: 1977-02-24
Publication date: 1977-12-01
Also published as: US4027719A; DE2707892A1

Description

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PATENTANWALT

<■ AOENAUEFiALLEE 30 ■ 2000 HAMBURG 1 · TELEFON (040) 34 4B S3

Aktenzeichen: G 77 05 591.5

Anmelderint Ultratek Dentalvertriebsgesellschaft mbH,

Hamburg

^Vorrichtung zum Gießen von Metall-

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Gießen von Metall, insbesondere für Dentalzwecke, mit einem durch eine Antriebsvorrichtung um eine Drehwelle verdrehbaren Zentrifugenarm, einem daran in einem radialen Abstand von der Drehwelle gehalterten Schmelztiegel, einer am Zentrifugenarm, bezogen auf die Drehwell·, radial außerhalb des Schmelztiegels angeordneten, mit diesem durch einen Gießkanal verbundenen Form und Vorrichtungen zum Erhitzen des Metalls im Schmelztiegel,

Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art, die insbesondere zum Gießen von Metallteilen aus Edelmetall oder Halbedelmetall ! für Dentalzwecke benutzt werden, besteht die Gefahr, daß die

bei der hohen Temperatur der Schmelze durch Reaktion des in der Luft enthaltenen Sauerstoffes mit dem geschmolzenen Metall gebildeten Metalloxide die Festigkait des Gußstückes herabsetzen und das kosmetische Erscheinungsbild des fertigen Produkts beeinträchtigen.

Aufgabe der Erfindung ist es min, eine Vorrichtung zum Gießen von Metall der vorstehend genannten Art zu schaffen, welche die bisherigen Nachteile vermeidet und auf einfache Weise die Herstellung von im wesentlichen oxid- und gasblasenfrelen Gußstücken ermöglicht.

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Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Vorrichtung zum Gießen von Metall der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Form eine für Gase poröse Wandung besitzt,'

b) der Schmelztiegel geschlossen ausgebildet und mit der Form durch einen geschlossenen Gießkanal gasdicht verbunden ist,

c) in der Drehwelle ein in jeder Drehstellung mit einer Einlaßöffming für Inertgas kommunizierender Inertgaskanal und ein in jeder Drehstellung über eine Auslaßöfflung mit einer Absaugleitung verbundener Abführkanal angeordnet sind,

d) an der Drehwelle eine von dieser neben dem Zentrifugenarm auswärts zum Schmelztiegel verlaufende, diesen mit dem Inertgaskanal verbindende Zuführleitung befestigt ist,

e) die poröse Form in einem geschlossenen, gehäuseartigen Formträger angeordnet ist und

f) an die Drehwelle eine von dieser zum Formträger auswärts verlaufende, durch diesen hindurch die Außenseite der porösen Form mit dem Abführkanal verbindende Abführleitung befestigt ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen dieser Vorrichtung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Da erfindungsgemäß die Schmelzzone und der mit dieser in Verbindung stehende Formhohlraum während des Schmelzens und Gießens mit Inertgas, beispielsweise Argon gespült und dadurch von Sauerstoff befreit wird, ist jeder Zutritt von Luftsauerstoff zum geschmolzenen Metall zuverlässig ausgeschaltet. Durch die poröse Ausbildung der Wandung des Formhohlraumes und die Anlegung eines Unterdruckes an dessen Außenseite wird ferner sichergestellt, daß das durch die Formwandung gesaugte Inertgas Gasverunreinigungen entfernt und das Metall beim Guß unter Entfernung aller Gasblasen bis in jeden Winkel

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des Formhohlraumes gesaugt wird. Auf diese Weise ist das Metall vom Schmelzen bis zur Verfestigung in der Form ständig von Inertgas umgeben. Durch den Unterdruck wird ferner das Überströmen des Metalles in die Form gefördert.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen: Fig« 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Vorrichtung,
Fig. 2 eine Aufsicht auf einen Teil der Vorrichtung gemäß Fig. 1 und

Fig. 3 einen vergrößerten Querschnitt durch das Drehlager der Vorrichtung gemäß Fig. 1.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung besitzt eine in einem Drehlager 11 gelagerte Drehwelle 1^ mit einem daran befestigten Zentrifugenarm 21, der einen in einem radialen Abstand von der Drehachse gehalterten Schmelztiegel 23 und eine, bezogen auf die Drehachse, radial außerhalb des Schmelztiegels 23 angeordnete Form 28 trägt, die mit dem geschlossen ausgebildeten Schmelztiegel 23 über einen geschlossenen Gießkanal 2k verbunden ist. Die Form 28 besitzt eine für Gase poröse Wandung und ist in einem geschlossenen, gehäuseartig ausgebildeten Formträger 27 angeordnet. Der Zentrifugenarm 21 trägt an seinem, bezogen auf die Drehachse, dem Schmelztiegel 23 gegenüberliegenden Ende ein verstellbar gehaltertes Gegengewicht 22. Zur Erzeugung einer Drehbewegung ist auf dem unteren Ende der Drehwelle 14 ein mit einer Treibkette 19 in Eingriff stehendes Kettenrad 18 unverdrehbar gehaltert. Das vom Drehlager 11 entfernte Ende der rohrförmigen Drehwelle 14 ist durch ein stopfenartiges Einsatzteil 15 dicht verschlossen.

Im Innenraum der Drehwelle 1*f ist ein als Rohrleitung ausgebildeter Inertgaskanal 16 axial angeordnet, der mit einer am Drehlager 11 angeordneten Inertgaszuleitung 12 kommuniziert und an seinem durch die Wandung der Drohwelle Ik hindurchge-

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führten anderen Ende über eine Zuführleitung 29 mit dem Sohmels« tiegel 23 Verbunden iat. Von dem von der Drehachse entfernten Ende der porösen Porin 28 erstreckt sich eine durch den Formträger 27 hindurchgeführte Abführleitung 31, die über eine
Verbindungsleitung 32 mit einem den hohlen Innenraum der Drehwelle ^k um den Inertgaskanal 16 herum einnehmenden Abführkanal 17 verbunden ist. Dieser kommuniziert mit einer aim Drehlager 11 angeordneten Absaugleitung 13· Die ,Form 28 ist mit dem
Gießkanal 2k über eine mit einer Durchtrittsöffnung versehene, abnehmbare Asbestdichtung 26 verbunden. Auf diese Weise
ist einerseits eine geschlossene Strömungsverbindung von der mit einer Druckgasquelle für Inertgas· beispielsweise Argon, verbundenen Inertgaszuleitung über das Drehlager 11, den Inertgaskanal 16 und die Zuführleitung 29 zum Schmelztiegel 23 und andererseits ein geschlossener Absaugweg von der porösen Form 28 über die Abführleitung 31» die Verbindungsleitung 32, den Abführkanal 17 und das Drehlager 11 zu der mit einer nicht
dargestellten Vakuumpumpe verbundenen Absaugleitung 13 gegeben«

Zum Schmelzen des Metalles ist eine den Schmelztiegel 23 umschließende Induktionsspule 33 vorgesehen, die mittels be- j kaimter Vorrichtungen parallel zur Drehachse zwischen der in Fig. 1 dargestellten Stellung und einer die Rotation des
Schmelztiegels 23 freigebenden Stellung verschiebbar ist. Zum Erhitzen des im Schmelztiegel 23 befindlichen Metalls bis zur Schmelze ist die Induktionsspule 33 mit einer starken Radiofrequenz-Stromquelle verbunden. Während des Schmelzvorganges wird Argon durch den Schmelztiegel 23 geleitet und durch den, über die Abführleitung 31 βλ. die poröse Form 28 angelegten
Unterdruck Gas durch die poröse Formwand abgezogen. Die
Schmelze erfolgt somit in einer vollständig inerten Atmosphäre, so daß jede Oxidbildung vermieden wird» Die inerte
Atmosphäre füllt auch den Formhohlraum, da das Argon infolge des angelegten Unterdruckes durch die poröse Formwand gesaugt wird.

Nach dem Schmelzen des Metalls wird die Induktionsspule 33

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abgosenkt und der Zentrifugenarm 21 mlttala des Treibriemens 19 in schnelle Drehung versetzt, wobei die Eufuhrung¹ von Argon und die Anlegung des Unterdrückeβ fortdauern und das geschmolzene Metall unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft durch den Gießkanal Zk und die Asbestdichtung 26 in die Form 28 hinüberfließt· Das angelegte Vakuum trägt dazu bei, da.» geschmolzene Metall in jeden Winkel des Formhohlraumes zu saugen und verhindert gleichzeitig durch Absaugen etwaiger Gasblasen jede Porosität des Gußteiles, Nach einer hinreichen· den Zeitspanne wird der Zentrifugenarm 21 stillgesetzt, die Asbestdichtung 26 gelöst und die Form 28 und der Formträger 27 abgenommen.

Das in Fig. 3 dargestellte Drehlager 11 besitzt zwei axial aneinandergrenzende äußere Lagerschalen 36 und 37* die Jeweils eine mit einem geneigten Gewindeabschnitt versehene Durchlaßöffnung 38 bzw. 39 zur Verbindung mit der Absaugleitung 13 bzw. der Inertgaszuleitung 12 aufweisen. Die Lagerschalen 36 und 37 sind durch nicht dargestellte Schrauben oder Bolzen miteinander verbunden, die sich parallel zur Achse der Lagerschalen erstrecken. In der axialen Bohrung der Lagerschalen 36 und 37 ist ein Drehzapfen 41 gelagert, der mittels eines Außengewindes 56 in einem das untere Ende der hohlen Drehwelle "\k verschließenden, stopfenartigen Einsatzteil 57 koaxial befestigt ist. Der Drehzapfen kl ist an einem Ende mit einer ein Innengewinde aufweisenden axialen Bohrung kZ und am anderen Ende mit einer axialen Bohrung k8 versehen. Die Bohrungen kZ und k8 sind durch eine Durchgangsbohrung geringeren Durchmessers miteinander axial verbunden. Die Bohrung k2 ist durch eine Kopfschraube kj verschlossen, die an ihrem inneren Ende eine axiale Sackbohrung kk zur Aufnahme des durch die Durchgangsbohrung hindurchgeführten Endes des Inertgaskanals aufweist. Das in die Gewindebohrung kZ hineinragende Ende des Inertgaskanals 16 ist von einer durch die Kopfschraube k3 gegen das Ende der Gewindebohrung kZ gedrängten Ringdichtung umschlossen. Das innere Ende der Kopfschraube 43 und die Gewindebohrung

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IfS bilden einen Ringraum h$, der einerseits über ein« Im Drehzapfen JfI radial angeordnete Einlaßöffnung k7 mit der Durehlaßöffnung 39 kommuniziert and andererseits durch zwei in der Kopfachraube '+3 einander diametral gegenüberliegend angeordnete Durchlaßbffnungen 35 mit der Sackbohrung kk verbunden ieto Der Strömungewog des Inertgaaos durch das Drehlager 11 verläuft daher über die Durchlaßöffnung 39» die Einlaßöfiung k7_t die Bohrung k$_v die Durchlaßöffnung 35 und die Sackbohrung kk der Schraube 43 zum Inertgaskanal 16. Die Bohrung kS steht an einem Ende mit dem in der hohlon Drehwelle lk angeordneten Abführkanal 17 in Verbindung und kommuniziert am anderen Ende über eine im Drehzapfen 41 radial angeordnete Auslaßöffnung k9 mit der Durchlaßöffnung 38.

Zwischen der inneren Umfangswand der Lagerschalen 36 und 37 und der Unifangsfläche des Drehzapfens kl sind drei abgedichtete Kugellager 51» 53 und 5k jeweils in Abständen voneinander angeordnet. Der Drehzapfen kl sitzt im Preßsitz in den inneren Lagerschalen der Kugellager, wobei jeweils Ringdichtungen zur Erzielung einer zuverlässigen Abdichtung zwischen den Strömungswegen und der Außenatmosphäre vorgesehen sind. Auch bei der Drehung des Drehzapfens *M und der mit diesem drehfest verbundenen Drehwelle ~\k ist daher eine '' kontinuierliche Zuführung von Inertgas aus der Inartgaszu-

leitung 12 in den Inertgaskanal 16 und eine kontinuierliche Gasableitung aus dem Abführkanal 17 in die Absauglaitung 13 gewährleistet.

Die vorstehend anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläuterte Vorrichtung kann vom Fachmann je nach den Anforderungen in verschiedener Weise zweckentsprechend abgewandelt werden, sofern dabei das Einführen von Inertgas während

des Schmälzens und Gießens und das Absaugen durch die poröse Formwand erhalten bleibt.

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Claims

ι »» ♦ » »t t · · « 11 t · ^bRl HARAILDISTiACH 'PATENTANWALT * ' APENAUKRAUSE 30 . 8000 HAMBURQ 1 . TELEFON <Q4Q) 344033 Aktenzeichen ι G 77 0,5 591.5 Anmelderin ι ültratek Dentalvertrlebsgeaellschaft mbH SOHUTZANSPRÜCHE

1) Vorrichtung zum Gießen von Metall, Insbesondere für Dentalsswecke, mit einem an einer Drehwelle angeordneten, durch eine Antriebsvorrichtung um diese verdrehbaren Zentrifugenarm, einem daran in einem radialen Abstand von der Drehwelle gehalterten Schmelztiegel, einer am Zentrifugenarm, bezogen auf die Dii-ehwelle, radial außerhalb des Schmelztiegels befestigten, mit diesem durch einen Gießkanal verbundenen Form und Vorrichtungen sum Erhitzen des Metalls im Schmelztiegel, dadurch gekennzeichnet, daß:

a) die Form (28) eine für Gaso poröse Wandung besitzt,

b) der Schmelztiegel (23) geschlossen ausgebildet und mit der Form (28) durch einen geschlossenen Gießkanal (24) gasdicht verbunden ist,

c) in der Drehwelle (ik) ein in jeder Drehstellung mit einer Einlaßöffnung (4-7) für Inertgas kommunizierender Inertgaskanal (16) und ein in jeder Drehstellung über eine Auslaßöffnung (k9) mit einer Absaugleitung (13) verbundener Abführkanal (17) angeordnet sind,

d) an der Drehwelle (i4) eine von dieser neben dem Zentrifugenarm (21) auswärts zum Schmelztiegel (23) verlaufende, diesen mit dem Inertgaskanal (16) verDindende Zuführleitung (29) befestigt ist,

e) die poriiSse- Form (28) in einem geschlossenen, gehäuseartigen Formträger (27) angeordnet ist und

f) an die Drehwelle (1*0 eine von dieser zum Formträger (27) auswärts verlaufende, durch diesen hindurch die Außenseite der porösen Form (28) mit dem Abführkanal (17) verbindende Abführleitung (31, 32) befestigt ist.

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2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, der Inertgaekanal (16) eine mit einem irr. Drehlager (11) der Drehwalle (~\k) angeordneten, mit der Inertgaszuleitung

(12) verbundenen Ringraum kommunizierende, radiale Einlaßöffnung (^f7) aufwöist.

3) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Abführkanal (17) eine mit einem im Drehlager (ii) der Drehwelle (i4) angeordneten, mit der Absaugleitung

(13) verbundenen Ringraum kommunizierende, radiale Auslaßöffnung (49) aufweist.

k) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 31 dadurch

gekennzeichnet, daß der Inertgaskanal (16) und der Abführkanal (17) in der Drehwelle (1*0 konzentrisch angeordnet sind.

5) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis k, dadurch

i gekennzeichnet, daß die Drehwelle (i4) einen in die Lager-

I öffnung des Drehlagers (11) konzentrisch hineinragenden

j Drehzapfen (4i) trägt, die stationäre äußere Lagerschale

ν (36, 37) des Drehlagers (11) zwei in einem axialen Abstand

j voneinander angeordnete Durchlaßöffnungen (38» 39) zur

I Verbindung mit der Inertgaszuleitung (12) bzw. der Absaug-

I leitung (13) aufweist, zwischen der äußeren Lagerscheine

;S (36, 37) und dem Drehzapfen (^1) mehrere abgedichtete

I Wälzlager (51» 53» 5*0 unter Bildung von zwei voneinander

;. dichtend abgetrennten Ringräumen angeordnet sind, von

\ denen der eine mit der zur Inertgaszuleitung (17) führenden

■ Durchlaßöffnung (39) und der radialen Einlaßöffnung ('(-7)

1 des Inertgaskanals (16) und der andere mit der zur Absaug-

1 leitung (13) führenden Durchlaßöffnung (38) und der radi-

I alen Auslaßöffnung (^9) des Abführkanals (17) kommuniziert.

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6) Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß

der Drehzapfen (4i) an dem von der Drehwelle (i4) abgewandten Ende eine mit der radialen Einlaßöffnung (47) versehene axiale Bohrung (45) und an dem der Drehwelle (i4) zugewandten Ende eine mit der radialen Auslaßöffnung (49) versehene Bohrung (48) sowie eine die koaxialen Bohrungen (45, 48) verbindende, konzentiische Durchgangsbohrung kleineren Durchmessers aufweist, die Öffnung der Bohrung (45) durch eine Schraube (43) dicht verschlossen ist und der Inertgaskanal (16) eine im Innenraum der hohl ausgebildeten Drehwelle (i4) angeordnete» durch die Bohrung (48) hindurch dichtend in die Durchgangsbohrung des Drehzapfens (4i) eingefügte Rohrleitung aufweist.

7) Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (43) eine mit einer radialen Durchlaßöffnung (35) versehene Sackbohrung (44) zur Aufnahme des aus der Durchgangsbohrung des Drehzapfens (4i) herausragenden Endes der Rohrleitung besitzt.

8) Vorrichtung nach einem der ,Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelztiegel (23) von einer Induktionsspule (33) umschlossen ist, die parallel zur Drehachse in eine die Rotation des Schmelztiegels (23) freigebende Stellung verschiebbar ist.

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