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Verfahren zum Ausgießen von Verbundgüßlagerschalen Während bis vor
wenigen Jahren die Prüfung der Verbundgußgleitlager verhältnismäßig oberflächlich
erfolgte, sind jetzt durch Prüfvorschriften die strengsten. Anforderungen an das
Gefüge, den Verband und die Lunkerfreiheit gestellt worden. Neben Makro- und Mikroschliffen.
und chemischen Analysen muß auch die Röntgenaufnahme ein einwandfreies Bild ergeben,
wenn die Lager einbaufähig sein sollen. In den letzten Jahren, ist daher im Zuge
der Entwicklung hoch beanspruchbarer Lager für -die Verbrennungsmotoren eine große
Zahl von Herstellungsverfahren angegeben und ausprobiert worden. Dabei wurden sowohl
dem Erschmelzen des Gießgutes wie auch der Behandlung der Stahlstützschale erhöhte
Aufmerksamkeit zugewendet. Insbesondere wurden Gießgut und Stahlstützschaie auf
annähernd gleiche Temperatur gebracht, wobei durch eine neutrale oder auch reduzierende
Gasatmosphäre dafür gesorgt wurde, daß keine Oxydation des Gießgutes oder der Stützschale
eintreten kann.
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Das vorliegende Verfahren zum Ausgießen. von Verbundgtißlagerschalen,
insüesondere solchen, bestehend aus Stahlstützschalen mit Bleibronzeauskleidung,
die unter Ausschluß von oxydierenden Einflüssen erschmolzen @=d in die vorgewärmte
Lagerschale vergossen wird, knüpft an derartige Verfahren an und ist dadurch gekennzeichnet,
daß sowohl das Erschmelzen des Gießgutes wie auch das Vorwärmen der Lagerschale
durch Hochfrequenzbeheizung erfolgt.
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Es ist bekannt, Metalle induktiv zu erschmelzen, auch ist es bereits
angegel»?rden, bei der Lagerherstellung für die Erwärmung von Stützschalen
und
darin in fester Form befindliches Gießgut oder nachträglich in flüssiger Form einzubringendes
Metall die induktive Beheizung zu wählen. Dieses eine Verfahren hat den Nachteil,
daß das Gießgut längere Zeit, bis es geschmolzen ist, mit der bereits erwärmten
Stützschale in Berührung bleibt und dadurch - einen unerwünscht hohen Gehalt -ari-Eisen
aufnimmt, Ferner ist eine Reinigung des Gießgutes praktisch nicht möglich. Das Neuartige
an der vorliegenden Erfindung besteht in der oben angegebenen Kombination von hochfrequenter
Schmelze und hochfrequent erwärmter Stützschale. Dadurch gelingt es, neutral zu
schmelzen, das Gießgut unter Anwendung geeigneter Abdeckmittel zu desoxydieren und
zu entgasen. Ferner werden die Stützschalen in kürzester Zeit erwärmt, ohne daß
Ofengase Oxydationen. hervorrufen können, die Temperaturen sowohl der Schmelze wie
des Rohlings sind mit großer Genauigkeit einzuhalten. Bei der Durchführung des Lagerauskleideverfahrens
gemäß der Erfindung ist es möglich, die Einwirkungsmöglichkeiten des Arbeiters auf
das Erzeugnis auf ein Mindestmaß herabzusetzen, indem alle für das Gießen notwendigen
Arbeitsmaßnahmen so gut wie vollkommen zu mechanisieren sind. Dadurch kann eine
geringfügige Ausschußziffer auch bei höchsten Ansprüchen erhalten werden, so wie
sie bisher nicht erreicht wurde.
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Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung zeichnet sich dadurch
aus, daß das Gießgut in neutraler oder reduzierender Atmosphäre erschmolzen wird,
ferner desoxydiert und entgast wird; die hochfrequent erwärmte Stützschale, die
vorher mechanisch und/oder chemisch gereinigt wurde, dient als Kokille und; wird
auf gleiche Temperatur mit dem Gießgut gebracht. Nach dem Vergießen und während
der zur Diffusion notwendigen Zeit wird .die Verbandsfläche von den anhaftenden
Verunreinigungen oder Gasblasen befreit. Anschließend wird der ausgegossene Rohling
zentripetal abgekühlt. Die einzelnen Arbeitsvorgänge erfolgen dabei praktisch unter
Luftabschluß.
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Die einzelnen Arbeitsgänge, wobei die Einhaltung der Reihenfolge unbedingt
wichtig ist, seien an Hand der Abbildungen im folgenden näher erläutert: Es hat
sich gezeigt, daß das Gießgut, insbesondere Bleibronze, durch geringfügige Verunreinigungen
sehr leicht ,dazu neigt, ein fein- bis grobporöses Gefüge nach der Erstarrung zu
erhalten. Durch eingehende Untersuchung ist erkannt worden, daß diese Porosität
dem Zusammenwirken von Oxyden und Gasen ihre Entstehung verdankt. Die Hauptrolle
spielt dabei die Verunreinigung des Kupfers. Im angelieferten Rohmaterial * (Elektrolytkupfer
oder Barren) ist stets, im einen mehr, im anderen weniger Wasserstoff in gelöster
Form enthalten. Beim Schmelzen geschieht es nun leicht, daß Oxyde von dem Tiegel
her aufgenommen werden, ohne daß das Kupfer an der Oberfläche selbst oxydiert. Es
tritt dann eine Reaktion nach der Formel Cu20 -I- z H = H20 -i- z- Cu auf. Während
das Oxyd und der Wasserstoff bis zu einem gewissen Maße im Kupfer löslich sind,
ist das Wasser bzw. der Wasserdampf unlöslich und versucht zu entweichen. Solange
die Schmelze in flüssiger Form vorliegt, ist das Entweichen möglich. Sobald sie
sich im Erstarrungszustand befindet, wird durch den austretenden Wasserdampf eine
Lunkerbildung oder Porositäten einsetzen.
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Versuche haben ferner gezeigt, daß nicht allein das Vorhandensein
von Wasserstoff, sondern auch der aufgenommene oder gelöste Sauerstoff und, sein
Verhältnis zu Wasserstoff eine große Rolle spielen. Man kann etwa folgendes dabei
aussagen, daß, gleichgültig, ob die Lunker- oder Porenbildung von einfach gelöstem
Gas herrührt oder ihr Entstehen einem verwickelten Gleichgewicht verdankt, sich
immer bei der Erstarrung aus der Schmelze zuerst Kristalle mit einem geringeren,
der Löslichkeit in festem Zustand entsprechendem Gehalt an Gasen, ausbilden werden.
In der Schmelze reichern sich dann die Gase an, bis die Übersättigung so groß ist,
daß eine Ausscheidung erfolgt, und zwar entweder eine Ausscheidung des Gases (Wasserstoff)
oder der Gasverbindung (H2-1- 0, Wasserdampf). Dies erklärt die bei allen Gießmetallen
übereinstimmend gemachte Beobachtung, daß Gas= blasen erst dann entstehen, wenn
die Erstarrung schon bis zu einem gewissen Grad fortgeschritten ist.
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Dieser Vorgang tritt in besonderem Maße bei der Bleibronzelagerfabrikation
auf, weil dort zur Vermeidung der Bleientmischung nicht das Metall einfach an der
Luft abkühlt, sondern zusätzlich scharf gekühlt werden muß. Das gilt ganz ähnlich
auch für andere Gleitlagerlegierungen, die ebenfalls Gasaufnahmen zeigen und Wachstumserscheinungen
bei der Abkühlung zeigen.
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Im Sinne der vorliegenden Erfindung kann das nun vermieden. werden
dadurch, daß man zunächst die einzusetzenden Metalle von anhaftenden Verunreinigungen,
Öl u. dgl., reinigt. Außerdem kann man insbesondere bei Kupfer eine Vorerwärmung
durchführen; weil, wie sich gezeigt hat, das Kupfer bis zu etwa 5oo° Wasserstoff
abgibt, und zwar insbesondere den Wasserstoff, der oberflächlich gebunden ist. Dann,
hat man dafür zu sorgen, daß das Erschmelzen des Kupfers praktisch unter Luftabschluß
im Hochfrequenzofen erfolgt, wobei die Schmelze mit einem möglichst luftundurchlässigen
Salz, das unter Umständen auch noch reduzierende Wirkungen haben kann, abzudecken
ist. Besonders bewährt hat sich in dieser Hinsicht Borax. Man muß wegen der im allgemeinen
auftretenden Badbewegung eine besonders starke Abdieckschicht vorsehen. In, der
Schmelze ist jedoch immer noch in starkem Maße Wasserstoff und Sauerstoff enthalten,
so daß zunächst einmal durch Zufügung eines Desoxydationsmittels, bei Kupfer beispielsweise
Phosphorkupfer, praktisch der ganze Sauerstoff entfernt wird. In der Schmelze ist
dann nur noch. Wasserstoff enthalten, der auch für sich allein beim Abkühlen Porositäten
hervorrufen kann. Aus diesem Grunde wird die Schmelze sich selbst überlassen und
kühlt zunächst vollkommen ab. Dabei
kann das überschüssig gelöste
Gas zum größten Teil entweichen. Kurz vor dem Abkühlen können noch weitere Legierungsteile,
wie beispielsweise Blei, zur Grundschmelze hinzugegeben werden. Beim Wiederaufschmelzen
macht sich nun der besondere Vorteil eines Hochfrequenzofensabemerkbar, der darin
besteht, daß eine gute Durchmischung sämtlicher Legierungskomponenten erreicht wird
und gleichzeitig durch die Badbewegung,etwa noch vorhandene Gase ausgetrieben werden.
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Es ist wichtig, daß die zur Abdeckung verwendeten Salze, beispielsweise
Borax, keinerlei Verunreinigungen enthalten. Es ist notwendig, daß bei der Verwendung
von handelsüblichem Borax- dieser mindestens einmal vorgeschmolzen ist. Nach mehrfacher
Verwendung des Borax empfiehlt es sich, diesen wieder getrennt aufzuschmelzen und
abkühlen zu lassen, da auch er sonst Verunreinigungen und Gase aufgenommen 'hat
und diese an die Metallschmelze abgeben kann. Besonders gute Ergebnisse beim Regenerieren
des Borax kann man dadurch erzielen, daß das Schmelzen und Abkühlen im Vakuum erfolgt.
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Beim Wiederschmelzen des gießfertigen Lagermetalls ist besonders darauf
zu. achten, daß die Temperatur der Schmelze so niedrig wie möglich gehalten wird,
.da die Gaslöslichkeit mit steigender Temperatur stark zunimmt, während gerade kurz
über dem Schmelzpunkt Gase noch gerne vom Metall abgegeben werden, wobei dieser
Vorgang durch die Baddurchwirbelung im Hochfrequenzofen besonders unterstützt wird.
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Für das Herstellen der als Kokille ausgebildeten Stützschale müssen
Vorbereitungen getroffen werden. Wie die Abb. i zeigt, besteht die Stützschale für
ein bundloses Lager aus einem einfachen Eisenring i. Auf diesen Eisenring wird von
Hand oder automatisch ein Boden .2 aus einem vergleichsweise dünnen Blech aufgeschweißt.
Es hat sich als günstig erwiesen, wenn insbesondere bei automatischer Schweißung
der Deckel einige Millimeter größer ist als das Außendurchmessermaß des Lagers,
weil dann die Schweißnaht besonders günstig verläuft, eine gute Dichtung gegen die
später einzuführende Bleibronze bildet und trotzdem beim Schweißen kein Verbrennen
oder Verzundern an der späteren Verbundfläche des Lagers auftritt. In ähnlicher
Weise wird auch, wie das die Abb. 2 zeigt, ein Bundlager vorbereitet. Gerade bei
diesen. Lagern. ist es besonders notwendig, daß die Verschweißung keine Beeinträchtigung
des Materials an der Innenseite des Rohlings herbeiführt, da sonst nur schwierig
diese Stellen wieder vom anhaftenden Zunder gereinigt werden können. Sind die Durchmesser
der Lager sehr groß, oder soll beim Vergießen Metall ,gespart werden, so kann eine
Anordnung nach Abb. 3 gewählt werden, wo ein entsprechendes Rohr q. in den, Rohling
auf dessen Boden aufgeschweißt wird.
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. Es besteht aber auch noch die Möglichkeit, auf das Schweißen bei
kleineren Lagern zu verzichten, wenn man den Boden des Rohlings so vorbereitet,
wie das die Abb. 4 zeigt. Die eine Seite des Rohlings i bekommt eine Eindrehung,
die sich etwas konisch nach innen erweitert. Hier hinein wird das Abschlqßblech
2 gelegt. Dann werden in einer Presse die vorstehenden Teile 5 des Rohlings umgebogen
(Abb.5). Damit nicht später durch den Rohling Verunreinigungen in das Gießgut gelangen
können, muß dieser besonders gereinigt werden. Es empfiehlt sich, den Rohling an
der Innenseite zumindest fein zu drehen, damit keine groben Unregelmäßigkeiten an
der Oberfläche, an der sich Gasreste und Verunreinigungen festsetzen können, vorhanden
bleiben. Dieser Vorgang kannwahlweise vor oder nach Aufschweißung des Bodens 2"
erfolgen. Alsdann kann der Rohling in einem Stahlsand- oder einem normalen Sandstrahlgebläse
gereinigt werden. Diese Reinigung kann unter Umständen nicht ausreichend sein, daß
dann eine chemische Reinigung mit einer Salz- oder Salpetersäurelösung, etwa ioo/oig,
sich anschließt. Die letzten Spuren dieser Reinigungslösung werden durch heißes
Wasser entfernt, so daß der Rohling zufolge seiner Eigenwärme trocknet. Unter Umständen
kann man aber auch auf die rüechanischt Reinigung des Rohlings verzichten. und die
eben beschriebene chemische Reinigung durchführen. Das hängt insbesondere von der
Sauberkeit des angelieferten Metalls für die Rohlinge und für den Boden ab.
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Es sind jedoch nun noch weitere Voraussetzungen zu erfüllen, bis die
Stützschale für das Aus-,gießen mit dem Gleitlagermetall vorbereitet ist. Es hat
sich gezeigt, daß für das Gießen mit Gleitlagermetall zwischen diesem und der Stützschale
annähernd gleiche Temperaturverhältnisse hergestellt sein müssen. Bei der Erwärmung
der Stützschale ist im übrigen darauf zu achten, daß keine Oxydation der Verbundflächen
auftreten kann. Durch die hochfrequente Erwärmung erfolgt der Heizvorgang schnell,
sauber und mit reproduzierbarer Genauigkeit. Die hierfür benutzte Anordnung ist
schematisch in Abb.6 dargestellt worden. Hier bezeichnet 6 den die Erwärmungsleistung
liefernden Generator, der einen Transformator 7 mit der Primärwicklung 8 und der
Sekundärwicklung 9 speist. Zur Kompensation des Blindstromes dient eine regelbare
Kondensatorenbatterie 12; an den Transformator? bzw. an die Sekundärwicklung 9 ist
ein einwindiger Induktor io angeschlossen, der das Werkstück i i, d. h. die als
Kokille ausgebildete Stahlstützschale, umfaßt. Die Ausführung dieses Induktors io
ist in Abb. 7 näher dargestellt. Es handelt sich hier um einen mit einem Wasserkühlraum
i2¢ versehenen Kupfermantel, der stromdurchflossen ist. Unter Berüdksichtigung möglichst
enger Kopplung mit dem Rohling i erfolgt auf transformatorischem Wege eine Strominduktion
in die Stützschale i, wobei diese durch Ausbildung von Wirbelströmen in kürzester
Zeit den Rohling erwärmt. Wie bereits weiter oben gesagt, müssen nun bei diesem
Erwärmungsvorgang Maßnahmen getroffen werden, die ein Oxydieren oder Verzundern
verhindern. Es bestehen hierbei zwei Möglichkeiten. Der - bereits näher gekennzeichnete
Rohfing (vgl. Abb. i) wird, wie das -die Abb. 8 zeigt, mit
einem
Henkel 13 versehen, der beliebig lang sein kann, oder der nach Abb. i ausgebildete
Rohling wird mit einer besonderen Zange in ein ßad mit flüssigem Borax oder einer
ähnlichen Salzschmelze eingetaucht ünd bis zum Rand gefüllt. Die so gefüllte Rohlingskokille
wird in den Glühkopf (Induktor) io eingesetzt und dann die entsprechende Leistung
dem Glühkopf zugeführt. Der Rohling wird sich mit seinem gesamten Salzinhalt bis
auf die Gießtemperatur aufheizen. Dabei reinigt die Salzschmelze das Eisen in heißem
Zustand. besonders gut. Durch mechanisches Abkratzen der Verbundflächen mit einem
hochhitzebeständigen Stahlstab kann diese reinigende Wirkung noch unterstützt werden.
Dieser Vorgang braucht gewisse Zeit zur Durchführung und ist etwas umständlich,
liefert aber die Gewähr für eine absolut saubere Verbundfläche.
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Die andere Möglichkeit besteht darin, daß der Rohling gemäß Abb. 1,
2 oder 3 mit einem bei der Erwärmung Schutzgas entwickelnden und. die Oxydation
verhindernden Anstrich versehen wird, und zwar möglichst gleichmäßig und bis in
die äußersten Ecken hinein. (Bunde). Auf das so vorbereitete Lager wird, wie Abb.
9 zeigt, ein gut passender Graphitdeckel 14 aufgesetzt, der mit einem Gießloch 15
versehen ist. Währenddes eigentlichen Erhitzungsvorganges wird dieses Gießloch 15
noch durch eine Scheibe 16, beispielsweise aus Asbest, abgedeckt gehalten. Man kann
auch, wie das die Abb. io zeigt, den Deckel 14 entsprechend mit Eindrehungen 17
versehen, so daß er noch besser einen luftdichten Abschluß während des Erhitzungsvorganges
darstellt.
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Die also mit flüssigem Borax versehenen Rohlinge oder mit einem obenerwähnten
Anstrich versehenen Stahlstützschalen werden in den Glühkopf gemäß Abh. 7 eingesetzt.
Dabei ist zu beachten, daß durch das Aufsetzen der Rohlinge auf Spitzen 18 (Abb.
7) ein Wärmeabfluß nach Möglichkeit vermieden wird. Diese Spitzen können. aus metallischem
oder auch aus keramischem isolierendem Material bestehen. Es hat sich nun oftmals
gezeigt, daß bei der hochfrequenten Erwärmung der Boden 2 der zu erwärmenden Gefäße
eine wesentlich geringere Temperatur angenommen hat, so daß, das dann eingefüllte
Gleitlagermetall an diesen Stellen vorzeitig zum Erstarren gelangte. Eine besonders
günstige Ausführung gemäß einem Erfindungsmerkmal ist daher in Abb. i i gekennzeichnet
worden, wo die Rohlingskokille auf einem Eisenrohr ig aufsitzt. Dieses wird, da
es zum Teil in den Glühkopf io hineinragt, mit erwärmt und überträgt -durch Wärmeleitung
diese Erwärmung auf den Boden 2 der Rohlingskokille.
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Damit ebenfalls keine ungleichmäßige Erwärmung an den Enden des Stählröhlings
auftritt, muß der Glühkopf .etwa 2 bis 3 cm auf jeder Seite höher sein als der Rohling.
Wie aus Abb. 2 auch bereits hervorgeht, wird aus Abkühlungsgründen bei Lagern: mit
Bunden der Außendurchmesser nicht glatt gelassen, sondern entsprechend der Lauffläche
eingestochen. Um hier eine einwandfreie Aufheizung bei günstigem Wirkungsgrad zu
erreichen, wird der Glühkopf i o, wie die Abb. 12 zeigt, ungefähr in der Form entsprechend
ausgebildet wie der Rohling, wobei, um eine Teilbarkeit des Glühkopfes zu vermeiden,
die Entfernungen zwischen Rohling und Glühkopf so gewählt werden, daß die äußeren
Seiten der Anlaufbunde an dem mittleren Teil des Glühkopfes vorbeigleiten können.
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Die Frequenz, mit der die Erhitzung vorgenominen werden soll, muß
nun so abgestimmt sein, daß bei erwärmtem Eisenmaterial die Eindringtiefe ungefähr
gleich der Stärke des Lagers ist. Um nun nicht für jede Lagertype mit verschiedenem
Eisenquerschnitt andere Frequenzen wählen zu müssen, kann man auch die Leistung
entsprechend verringern und dafür die Zeit etwas vergrößern. Unter Zugrundelegung
normaler Lager mit etwa io mm Wandstärke kann man bei etwa i5oo Hz mit einer Leistung
von 5o bis 8o kW mittlere Lager in 30 Sekunden auf i2oo° erwärmen. Geht man
mit der Frequenz höher und verringert die Leistung nicht entsprechend, so tritt
infolge des Hauteffektes leicht eine Verbrennung an der Außenseite des Rohlings
auf.
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Um jedoch den Boden eines Rohlings unmittelbar elektrisch (ohne Anwendung
eines Rohres gemäß' Abb. ili) zu erwärmen, kann man auch so vorgehen, wie das die
Abb. 13 zeigt. Der Glühkopf erhält auf seiner Unterseite auch eine Art Boden 20,
der ebenfalls mit Wasser gekühlt sein kann. Der Grundriß dieses Glühkopfes ist aus
Abb. 14. ersichtlich: Die Anordnung, bei der der Rohling auf isolierten Stückchen
21 aufsitzen kann, bewirkt elektrisch dasselbe, was in: Abb. ii durch Wärmeübertragung
vom Rohr i9 erfolgte.
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Ist nun der Rohling insbesondere an seiner Verbundfläche auf die Temperatur
erhitzt worden, die zum Vergießen notwendig ist (ungefähr gleich mit der Temperatur
der Schmelze), so kann. das Gießgut mittels kleiner Tiegel aus dem großen Schmelztiegel
geschöpft werden: Hierbei entsteht durch den kleinen Tiegel eine gewisse Verunreinigungsgefahr,
wobei aber, wie bereits gesagt wurde, bei der Anwendung von Hochfrequenzbeheizung
entsprechende Gase aus dem Metall wieder ausgeschieden werden. Auch kann, um diese
Gefahr zu vermeiden, aus dem großen Tiegel in einen kleinen hineingegossen werden.
Aus diesem kleinen Tiegel nun wird in den mit Borax gefüllten Rohling oder in den
mit einem Anstrichmittel versehenen Rohling (vgl. Abb. g und io) das Metallhineingegossen.
Im einen Fall wird der Borax, im anderen Fall wird das aus dem Anstrich gebildete
Schutzgas verdrängt. .
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Es besteht schließlich aber auch die weitaus günstigere Möglichkeit,
unmittelbar aus dem großen Schmelztiegel in das Lager zu gießen. Die Kippvorrichtungen
für derartige Tiegel sind jedoch insbesondere bei automatischen Arbeiten nur schwer
und mit großem Aufwand herzustellen. Wesentlich günstiger-wirkt es sich daher aus,
wenn man, wie das die Abb. 15 zeigt, einen. Tiegel mit Ventil verwendet. Im Tiegel
22 befindet sich ein aus demselben Material wie der Tiegel oder aus Graphit
hergestellter
Stempel 2-3, der konusförmig ein im Boden des Tiegels befindliches Loch 24
abschließt. Damit durch das Ausfließen der Schmelze nicht das Loch Veränderungen
erfährt und nachher ein dichter Abschluß nicht mehr gewä'h'rleistet wird, kann dieser
Ventilsitz 25 aus einem besonderen Material bestehen und von Fall zu Fall ausgewechselt
werden. Soll also ein entsprechend aufgeheiztes Lager ausgegossen werden, so braucht
nur der an einem Gelenk 26 befestigte Hebel 27 angehoben werden. Die in dem Tiegel
22 befindliche Schmelze läuft in den Rohling. Eine andere besonders günstige Anordnung
zeigt die Abb. 16, wo der Tiegel 22 mit einem besonders verstärkten Boden versehen
wurde und ein hahnkükenähnliches Ventil 28 die Möglichkeit bietet, die Metallschmelze
nach Bedarf abzuzapfen. Bei diesen Anordnungen besteht der weitere Vorteil, daß
die Abdeckung der Schmelze stets gewahrt bleibt und das Metall von unten abgezogen
wird. Derartige Tiegelformen eignen sich auch besonders dazu, hochfrequent erhitzt
zu werden. Die Anordnung-gemäß Abb. 16 kann bei hochfrequenter Aufheizung
so .ausgeführt werden, wie das Abb. 17 zeigt. Dabei ist insbesondere darauf zu achten,
daß der verstärkte Boden auf die gleiche Temperatur gebracht wird wie die Schmelze,
damit beim Abzapfen nicht die Metallschmelze in der vergleichsweise dünnen Bohrung
einfriert. _Um die Badbeweguhg innerhalb des Tiegels zu unterstützen und .ein Einfrieren
des Metalls beim Abzapfen nach Möglichkeit zu vermeiden, kann man vorteilhafterweise
den Tiegel fast bis an das Hahnkü'ken 28 aushöhlen, so wie das in der Abb. 17 dargestellt
wurde. Für .die Aufheizung des gesamten Tiegelbodens ist eine Kombination der an
und für sieh bekannten Längsspule 29 mit einer in Reihe geschalteten Flachspule
3o gewählt worden. Um unnötigen Abbrand zu vermeiden, kann während des Schmelzens
der untere Teil der Spule 2@ und der Teil 30 mit. einem besonderen Schalter
3 1 kurzgeschlossen werden. Erst kurz vor Beginn des Gießens wird der Schalter
31 geöffnet, so daß auch der verstärkte Tiegelboden mitgeheizt wird.
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Weiter oben wurde bereits betont, d2.ß jede Berührung des Gießgutes
und'auch der heißen Rohlinge mit Sauerstoff oder sonstigen Gasen zur Bildung von.
porigem Guß führen kann. Es ist daher darauf zu achten:, daß auch beim Gießvorgang
selbst das Metall entweder nur ganz kurz der Luft ausgesetzt ist oder besser noch
überhaupt nicht mit der Atmosphäre in Berührung kommt. Zu diesem Zweck sollen beim
Gießvorgang inerte Schutzgase Anwendung finden. Nach einer Anordnung gemäß Abb.
17 läßt sich dies besonders leicht bewerkstelligen. Der mit einem Deckel 14 versehene
Rohling wird unmittelbar unter den Tiegel gemäß Abb. 15 geschoben, wobei der Deckel
14 abgestreift wird. Unmittelbar um das Gießloch 24 herum befinden sich Gasdüsen,
die auch das Schutzgas in den Rohling eintreten lassen. Um nun zu vermeiden, daß
nach Entfernen des Rohlings vom Tiegel die flüssige Metallschmelze mit der Luft
in Berührung kommt, wird, wie in Ab'b. io angedeutet, vor Einfüllen des Metalls
in. flüssigem Zustand eine Salzschmelze (Borax) 32 in den Rohling eingefüllt. Nach
Ausgießen des Rohlings wird, wie Abb. i8 zeigt, über der Metallschmelze die Boraxschmelze
32 stehen und. das Metall 33 vor dem Luftzutritt schützen. Die Höhe des Rohlings
i muß also dem verlorenen Kopf entsprechend vonAnfang an größer gewählt werden.
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Es hat sich aber nun gezeigt, daß trotz all der bereits vorher geschilderten
Reinigungsmaßnahmen an der Verbundfläche immer noch kleine Verunreinigungen haftenbleiben.
Man kann diese dadurch entfernen, daß, ähnlich wie weiter oben für die Reinigung
mit flüssigem Borax beschrieben, ein hochhitzebeständiger Stab an der Verbundfläche
entlang reibt, die dort angesammelten Verunreinigungen. abstreift, und; da sie stets
spezifisch leichter sind als dieMetallschznelze, zumAufsteigen bringt.
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Der so behandelte ausgegossene Rohling wird nunmehr, wie die Abb.
i9 zeigt, in .eine Ringbrause 34 gesetzt, die aus kleinen, beispielsweise düsenförmigen.
Löchern, die in möglichst geringem Abystand voneinander, beispielsweise 5 rnm, stehen,
unter einem bestimmten Druck Wasser gegen. die Außenwand des Rohlings spritzen.
Die Aufnahme des Lagers erfolgt dabei auf heb- und senkbaren Spitzen 35, die außerdem
zum Ausgleich von Unregelmäßigkeiten in der WasserfÜhrufg drehbar sein können. Es
müß dafür gesorgt werden, daß kein Wasser die Abdeckungsschicht auf der Bleibronzeschrnelze
durchdrängen kann., da sonst Störungen im Abkühlungsverlauf eintreten. Je nach Größe
des Lagers und nach Art des Gießgutes ist der Wasserdruck zu regulieren und die
Länge des Abkühlungsprozesses einzustellen. Im allgemeinen ist es zweckmäßig, die
Abkühlung so zu leiten, daß die Wasserzufuhr unterbrochen oder das Lager aus der
Ringbrause herausgenommen wird, wenn ein Kern, der etwa ein Drittel bis ein Viertel
des Lagerdurchmessers groß ist, noch rotwarm ist..
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Es sind die verschiedensten Möglichkeiten der Lagerherstellung beschrieben
worden. Welche Einzelkombination der an und-für sich notwendigen Maßnahmen. gewählt
wird, hängt davon ab, welche Lagerqualität gewünscht wird, welche Unkosten für den
einzelnen. Verwendungszweck tragbar erscheinen und welche Stückzahl jeweils herzustellen
ist.