EP0951959A1 - Apparatus for casting metallic materials - Google Patents

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EP0951959A1
EP0951959A1 EP98107317A EP98107317A EP0951959A1 EP 0951959 A1 EP0951959 A1 EP 0951959A1 EP 98107317 A EP98107317 A EP 98107317A EP 98107317 A EP98107317 A EP 98107317A EP 0951959 A1 EP0951959 A1 EP 0951959A1
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EP
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pressure chamber
vessel
wall
cuvette
mold
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Withdrawn
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EP98107317A
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German (de)
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SPEEDform GmbH
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SPEEDform GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D18/00—Pressure casting; Vacuum casting
    • B22D18/06—Vacuum casting, i.e. making use of vacuum to fill the mould

Definitions

  • the invention relates to a device for casting metallic Materials according to the preamble of the first claim.
  • Molds are usually used to cast metal workpieces made of plaster or ceramic mass.
  • a wax model in placed in a cuvette and cast with plaster.
  • the cuvette has a cylindrical, perforated steel jacket. After the wax model has melted the cuvette is turned over and cast with metal in a vacuum chamber.
  • the task is solved by a device with the characteristic Features of the main claim.
  • the elastic inner wall of the cuvette it is possible to support the shape on its outside in spite of the vacuum applied, that due to the internal pressure only pressure forces on the molding material, but no tensile forces act
  • the highly pressure-resistant, but very against tensile forces sensitive molding compound is not damaged.
  • the new cuvette makes it possible not only different lengths of molds, but it is also a given some leeway in diameter because of the elastic inner wall the mold has a centering effect.
  • Another advantage is the ease of demolding. Especially with Larger molds were often difficult to cast after being cast in the steel shell separate molded material, separate the cuvette and the finished casting. Thanks to the elastic inner wall, the shape can now be removed from the cuvette without any problems removed and quenched from the casting.
  • the elastic inner wall can, for example, only in the area of the upper opening the cuvette must be tightly connected to the outer wall, so that between the Cell wall and the elastic inner wall creates an airtight space.
  • the elastic inner wall can also be double-walled, so that in a very simple embodiment, no connection between the Cell wall and the elastic inner wall must exist.
  • the finished casting mold is inserted into the cuvette and firmly attached to the pressure chamber be connected to accommodate the crucible. After that, the gap filled with compressed air, so that the mold is centered and fixed independently is pushed up. This way you can use a single cell size completely different molds in the corresponding, necessary for casting Position below the crucible.
  • the mold For a quick and clean casting process, the mold must be in front of the Pouring to be evacuated. So that the elastic inner wall is not a hindrance or has a delaying effect, has the side in contact with the casting mold air-conducting channels that are designed in this way. that it exits the mold Direct air directly to a hole that is connected to a vacuum source.
  • the bottom of the cuvette is curved outwards so that if possible, a cell interior without edges is created. Should this effect still be strengthened, it is also advantageous to cast the mold in a vessel with curved To manufacture floor, so that the mold itself has no sharp edges.
  • the pressure chamber for receiving the crucible is advantageous with a central opening in its bottom.
  • the cuvette is also included closed a lid that has an opening in the middle.
  • the melting pot has on its underside a funnel-shaped extension, which is ready to cast the device through the opening in the bottom of the pressure chamber into the opening of the cell lid protrudes.
  • the arrangement is designed so that it is in the chamber built up pressure only over the funnel-shaped extension of the crucible in the can reproduce the casting mold located in the cuvette.
  • Both the cuvette and the pressure chamber have a flange, the Connection is established via an intermediate seal. This seal causes the pressure resistance of the system to the outside.
  • the pressure chamber for holding the crucible is with an induction heater provided that a simple melting of the metallic material in the crucible under vacuum.
  • the pressure chamber is with both a pressure and a vacuum source connectable while the cuvette is only connected to a vacuum source can be. This way it becomes possible to melt the metal underneath Vacuum, while evacuating the shape. For the casting process can then pressurize the pressure chamber and continue the shape be evacuated.
  • the device has a pressure chamber 1 and a cuvette 20 which Brackets 3 can be connected. Also about brackets 3 can on the Pressure chamber, a cover 2 is placed and pressure-tight with the sealing ring 5 Chamber are connected. For this purpose, both on the cover 2 and on the Wall of the pressure chamber each provided an unspecified flange which is gripped by the bracket 3.
  • the bottom 14 of the pressure chamber 1 has a central opening 15.
  • a melting vessel 6 is located on the base 14 within the pressure chamber whose outlet connector 9 projects through the opening 15 in the bottom 14 of the pressure chamber.
  • a drain valve 10 is through the valve body 11 and the drain port 9 and formed the valve stem 12.
  • the loose on the melting vessel 6 and with Pressure compensation openings provided cover 7 of the melting vessel 6 also has a central opening, with a solenoid 13 above the opening the ceiling 7l is connected. When the solenoid 13 is electrically actuated the valve stem 12 lifts and thus opens the drain valve 10.
  • An induction heater 8 is provided on the inner wall of the pressure chamber 1, which heats up the melting vessel to the required temperature.
  • the cuvette 20 has a cylindrical jacket and an outwardly curved one Floor 30 on.
  • the jacket has an outer flange at its upper edge 21 and, lying underneath, an inner flange 22.
  • the lid 23 which in turn has a central opening 26 for the passage of the Drain pipe 9 of the melting vessel 6 has.
  • In the edge area of the lid there is a bore 27.
  • the cover 23 is dimensioned so that it is flush ends with the upper edge of the outer flange 23.
  • an elastic sealing plate 19 is arranged between the bottom 14 of the pressure chamber 1 and the lid 23 of the cuvette, and the surface of the outer flange 23, an elastic sealing plate 19 is arranged.
  • the opening 24 of the sealing plate has a diameter that is designed in this way is that the drain port 9 is tightly enclosed. This will be a pressure transition between the pressure chamber 1 and the cuvette 20 only possible via the outlet connection 9.
  • the sealing plate 19 also has an opening above the opening 27 in the cover 23 25. This opening leaves an air channel between the cuvette 20 and the bore 27 free in the outer wall of the pressure chamber 1.
  • the bore 17 is with the Suction nozzle 18 connected, which is connected to a vacuum source, not shown here is.
  • the connection between the pressure chamber and the cuvette is made via the Brackets 3 constructed, which encompass the flanges 16 and 21.
  • the inner skin 31 On the inner wall of the cuvette 20 is a double-walled, elastic Inner skin 31 attached.
  • the interior 32 of the inner skin 31 can over the Stub 33 are filled with a medium, such as a gas or a fluid.
  • the inner skin is advantageously up to two thirds of the height of the cuvette Glued inside wall.
  • FIG. 2 shows the surface structure of the non-glued side of the inner skin 31 recognize.
  • Channels 34 extending from the center are provided, that open above the inner skin into the free ring channel 29.
  • the sublime Surfaces 35 form the lateral boundaries of the channels 34.
  • the non-glued side can also be provided with round knobs be spaced so that continuous channels are created which also open into the annular space 29. Also a channel structure in the form a diamond-shaped grid can be realized.
  • the casting mold 28 For a casting process, the casting mold 28 must first be placed in the cuvette 20 become. For this purpose, the interior 32 of the elastic inner skin 31 is over the nozzle 33 evacuated. The inner skin 31 thereby lies close to the inner wall of the Cell 22 on. The casting mold 28 can now be conveniently inserted into the cuvette.
  • the interior 32 of the elastic inner skin 22 can now be used, for example Air to be inflated.
  • the mold 28 is centered and is from below pressed against the cover 23.
  • the melting vessel 6 - with the closed Valve 10 attached cover 7 and filled with the required amount of metal - used.
  • the pressure chamber 1 with the help of the sealing ring 5, the cover 2 and the clamps 3 are closed pressure-tight.
  • the pressure chamber is connected to the connector 4 evacuated.
  • the cuvette 20 is opened via the opening 27 in the lid 23, the opening 25 in the sealing plate 19, the bore 17 in the wall of the pressure chamber and evacuated the suction port 18. Over the pores in the ceramic The mass of the casting mold and the channels 34 also build a vacuum in the cavities 36 on.
  • the valve 10 When the metal has reached the liquid state of aggregation, it is maintained of the negative pressure on the suction port 18, the valve 10 is opened and an overpressure is simultaneously built up in the pressure chamber 1 via the connecting piece 4. As a result, the liquid metal flows into the cavities at great speed 36 pressed until they are completely filled - without air pockets. The valve 10l is closed again and the excess pressure in the pressure chamber 1 is reduced. Now the cuvette can also be subjected to atmospheric pressure.
  • the interior 32 of the elastic inner skin 31 evacuated, so that the now filled mold 28 freely in the The cuvette is standing. After the metal solidifies, but before it cools down the mold is removed from the cuvette and immersed in cold water for demolding. The mold breaks and releases the workpieces.

Abstract

The apparatus with a pressure chamber (1), a vessel (6) for the liquid metal material, and a further vessel (20) for the mold (28) is characterized by the fact that the vessel has an elastic inner wall (31) extending over its bottom and cylindrical side.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Vergießen von metallischen Werkstoffen nach dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.The invention relates to a device for casting metallic Materials according to the preamble of the first claim.

Für das Vergießen von metallischen Werkstücken werden üblicherweise Formen aus Gips oder keramischer Masse angefertigt. Dazu wird ein Wachsmodell in einer Küvette plaziert und mit Gips umgossen. Die Küvette weist einen zylindrischen, gelochten Stahlmantel auf. Nach dem Ausschmelzen des Wachsmodells wird die Küvette umgedreht und in einer Vakuumkammer mit Metall vergossen.Molds are usually used to cast metal workpieces made of plaster or ceramic mass. For this, a wax model in placed in a cuvette and cast with plaster. The cuvette has a cylindrical, perforated steel jacket. After the wax model has melted the cuvette is turned over and cast with metal in a vacuum chamber.

Bei dieser Art des Topfgusses ist es nicht möglich das flüssige Metall unter Druck einzufüllen, da die Form den Druckunterschied zwischen dem außen anliegenden Vakuum und dem mit Überdruck eingebrachten Metall nicht standhält. Der sich elastisch verformende Stahlmantel stützt die Form dabei zu Wenig an ihrer Außenseite ab. Das Abgießen unter Druck ist deshalb bisher nur mit metallischen Formwerkzeugen möglich. Die damit erreichbaren Vorteile, wie beispielsweise eine geringe Lunkerbildung, eine hohe Oberflächenqualität oder die Möglichkeit, sogenannte Kompounds, also Mischungen aus Metallen und Faserwerkstoffen, zu vergießen, waren mit Gipsformen nicht erreichbar.With this type of pot casting it is not possible to put the liquid metal underneath Fill in pressure because the shape is the pressure difference between the outside Vacuum and the metal introduced with overpressure does not withstand. Of the the elastically deforming steel jacket supports the shape too little on the outside from. So far, pouring under pressure has only been possible with metallic Molds possible. The advantages that can be achieved, such as one low void formation, a high surface quality or the possibility of so-called Pouring compounds, i.e. mixtures of metals and fiber materials, were not accessible with plaster molds.

Es war daher die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Vergießen von metallischen Werkstoffen in Gips- oder Keramikformen so auszubilden, daß unter Druck abgegossen werden kann, ohne dabei die Form zu zerstören oder zu beschädigen.It was therefore the object of the invention to provide a device for potting Form metallic materials in plaster or ceramic molds so that under Pressure can be poured off without destroying or damaging the shape.

Gelöst wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs. Durch die elastische Innenwand der Küvette wird es möglich die Form an ihrer Außenseite trotz anliegendem Vakuum so abzustützen, daß durch den innen anliegenden Druck nur Druckkräfte auf das Formmaterial, jedoch keine Zugkräfte wirken Die hoch druckfeste, aber gegen Zugkräfte sehr empfindliche Formmasse nimmt dadurch keinen Schaden. Die neue Küvette ermöglicht nicht nur verschiedene Längen von Gießformen, sondern es ist auch ein gewisser Spielraum im Durchmesser gegeben, weil die elastische Innenwand auf die Gießform eine zentrierende Wirkung hat.The task is solved by a device with the characteristic Features of the main claim. Through the elastic inner wall of the cuvette it is possible to support the shape on its outside in spite of the vacuum applied, that due to the internal pressure only pressure forces on the molding material, but no tensile forces act The highly pressure-resistant, but very against tensile forces sensitive molding compound is not damaged. The new cuvette makes it possible not only different lengths of molds, but it is also a given some leeway in diameter because of the elastic inner wall the mold has a centering effect.

Ein weiterer Vorteil ist in der leichten Entformbarkeit zu sehen. Gerade bei größeren Formen war es oftmals schwierig nach dem Guß das fest in dem Stahlmantel sitzende Formmaterial, die Küvette und den fertigen Gießling zu trennen. Durch die elastische Innenwand kann die Form nun ohne Probleme aus der Küvette entnommen und durch abschrecken von dem Gießling abgetrennt werden.Another advantage is the ease of demolding. Especially with Larger molds were often difficult to cast after being cast in the steel shell separate molded material, separate the cuvette and the finished casting. Thanks to the elastic inner wall, the shape can now be removed from the cuvette without any problems removed and quenched from the casting.

Die elastische Innenwand kann beispielsweise nur im Bereich der oberen Öffnung der Küvette mit der Außenwand dicht verbunden sein, so daß zwischen der Küvettenwand und der elastischen Innenwand ein luftdichter Zwischenraum entsteht.The elastic inner wall can, for example, only in the area of the upper opening the cuvette must be tightly connected to the outer wall, so that between the Cell wall and the elastic inner wall creates an airtight space.

Die elastische Innenwand läßt sich jedoch auch doppelwandig ausbilden, so daß bei einer sehr einfachen Ausführungsform keinerlei Verbindung zwischen der Küvettenwand und der elastischen Innenwand bestehen muß. In beiden Fällen kann die fertige Gießform in die Küvette eingesetzt und diese fest mit der Druckkammer zur Aufnahme des Schmelztiegels verbunden werden. Danach wird der Zwischenraum mit Druckluft gefüllt, so daß sich die Gießform selbständig zentriert und fest nach oben gedrückt wird. Auf diese Weise können mit einer einzigen Küvettengröße ganz verschiedene Gießformen in die entsprechende, für das Vergießen notwendige Position unterhalb des Schmelztiegels gebracht werden.However, the elastic inner wall can also be double-walled, so that in a very simple embodiment, no connection between the Cell wall and the elastic inner wall must exist. In both cases The finished casting mold is inserted into the cuvette and firmly attached to the pressure chamber be connected to accommodate the crucible. After that, the gap filled with compressed air, so that the mold is centered and fixed independently is pushed up. This way you can use a single cell size completely different molds in the corresponding, necessary for casting Position below the crucible.

Für einen schnellen und sauberen Gießvorgang muß die Gießform vor dem Vergießen evakuiert werden. Damit sich die elastische Innenwand nicht hinderlich oder verzögernd auswirkt, weist die mit der Gießform in Kontakt befindliche Seite luftführende Kanäle auf, die so ausgelegt sind. daß sie aus der Gießform austretende Luft direkt zu einer Bohrung leiten, die mit einer Vakuumquelle verbunden ist.For a quick and clean casting process, the mold must be in front of the Pouring to be evacuated. So that the elastic inner wall is not a hindrance or has a delaying effect, has the side in contact with the casting mold air-conducting channels that are designed in this way. that it exits the mold Direct air directly to a hole that is connected to a vacuum source.

Um die zentrierende Wirkung zu stärken und Beschädigungen der elastischen Innenwand zu vermeiden ist der Boden der Küvette nach außen gewölbt, so daß möglichst ein Küvetteninnenraum ohne Kanten entsteht. Soll diese Wirkung noch verstärkt werden, ist es vorteilhaft auch die Gießform in einem Gefäß mit gewölbten Boden zu fertigen, so daß auch die Gießform selbst keine scharfen Kanten aufweist.To strengthen the centering effect and damage the elastic To avoid the inside wall, the bottom of the cuvette is curved outwards so that if possible, a cell interior without edges is created. Should this effect still be strengthened, it is also advantageous to cast the mold in a vessel with curved To manufacture floor, so that the mold itself has no sharp edges.

In vorteilhafter Weise ist die Druckkammer zur Aufnahme des Schmelztiegels mit einer zentrischen Öffnung in ihrem Boden versehen. Auch wird die Küvette mit einem Deckel verschlossen, der mittig eine Öffnung aufweist. Der Schmelztiegel besitzt an seiner Unterseite einen trichterförmigen Fortsatz, der in gießfertigem Zustand der Vorrichtung durch die Öffnung im Boden der Druckkammer in die Öffnung des Küvettendeckels ragt. Die Anordnung ist so aufgebaut, daß sich in der Kammer aufgebauter Druck nur über den trichterförmigen Fortsatz des Schmelztiegels in die in der Küvette befindliche Gießform fortpflanzen kann.The pressure chamber for receiving the crucible is advantageous with a central opening in its bottom. The cuvette is also included closed a lid that has an opening in the middle. The melting pot has on its underside a funnel-shaped extension, which is ready to cast the device through the opening in the bottom of the pressure chamber into the opening of the cell lid protrudes. The arrangement is designed so that it is in the chamber built up pressure only over the funnel-shaped extension of the crucible in the can reproduce the casting mold located in the cuvette.

Sowohl Küvette als auch Druckkammer weisen einen Flansch auf, wobei die Verbindung über eine dazwischen liegende Dichtung hergestellt wird. Diese Dichtung bewirkt die Druckfestigkeit des Systems nach außen.Both the cuvette and the pressure chamber have a flange, the Connection is established via an intermediate seal. This seal causes the pressure resistance of the system to the outside.

Die Druckkammer zur Aufnahme des Schmelztiegels ist mit einer Induktionsheizung versehen, die ein einfaches Schmelzen des metallischen Werkstoffes in dem Schmelztiegel unter Vakuum ermöglicht. The pressure chamber for holding the crucible is with an induction heater provided that a simple melting of the metallic material in the crucible under vacuum.

Die Druckkammer ist sowohl mit einer Druck- als auch mit einer Vakuumquelle verbindbar, während die Küvette nur an eine Vakuumquelle angeschlossen werden kann. Auf diese Weise wird es möglich, das Schmelzen des Metalls unter Vakuum vorzunehmen, und gleichzeitig die Form zu evakuieren. Für den Gießvorgang kann dann die Druckkammer mit Druck beaufschlagt und die Form weiterhin evakuiert werden.The pressure chamber is with both a pressure and a vacuum source connectable while the cuvette is only connected to a vacuum source can be. This way it becomes possible to melt the metal underneath Vacuum, while evacuating the shape. For the casting process can then pressurize the pressure chamber and continue the shape be evacuated.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen im Zusammenhang mit der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das anhand der Zeichnung eingehend erläutert wird.Further details and advantages of the invention emerge from the subclaims in connection with the description of an exemplary embodiment, which is explained in detail using the drawing.

Es zeigt:

Fig. 1
eine erfindungsgemäße Vorrichtung im Schnitt und
Fig. 2
einen Schnitt entlang der Linie A - A durch die Vorrichtung in Fig. 1 ohne Gießform.
It shows:
Fig. 1
a device according to the invention in section and
Fig. 2
a section along the line A - A through the device in Fig. 1 without mold.

Die Vorrichtung weist eine Druckkammer 1 und eine Küvette 20 auf, die über Klammern 3 verbunden werden können. Ebenfalls über Klammern 3 kann auf die Druckkammer ein Deckel 2 aufgesetzt und über den Dichtring 5 druckdicht mit der Kammer verbunden werden. Hierzu ist sowohl an dem Deckel 2 als auch an der Wand der Druckkammer jeweils ein nicht näher bezeichneter Flansch vorgesehen der von der Klammer 3 umgriffen wird. Der Boden 14 der Druckkammer 1 weist eine zentrische Öffnung 15 auf.The device has a pressure chamber 1 and a cuvette 20 which Brackets 3 can be connected. Also about brackets 3 can on the Pressure chamber, a cover 2 is placed and pressure-tight with the sealing ring 5 Chamber are connected. For this purpose, both on the cover 2 and on the Wall of the pressure chamber each provided an unspecified flange which is gripped by the bracket 3. The bottom 14 of the pressure chamber 1 has a central opening 15.

Innerhalb der Druckkammer steht auf dem Boden 14 ein Schmelzgefäß 6 dessen Ablaufstutzen 9 durch die Öffnung 15 im Boden 14 der Druckkammer ragt. Ein Ablaßventil 10 wird durch den Ventilkörper 11 und den Ablaufstutzen 9 sowie den Ventilschaft 12 gebildet. Der lose auf dem Schmelzgefäß 6 aufliegende und mit Druckausgleichsöffnungen versehene Deckel 7 des Schmelzgefäßes 6 weist ebenfalls eine zentrische Öffnung auf, wobei oberhalb der Öffnung ein Solenoid 13 mit dem Decke 7l verbunden ist. Bei einer elektrischen Ansteuerung des Solenoid 13 hebt sich der Ventilschaft 12 und öffnet somit das Ablaufventil 10.A melting vessel 6 is located on the base 14 within the pressure chamber whose outlet connector 9 projects through the opening 15 in the bottom 14 of the pressure chamber. A drain valve 10 is through the valve body 11 and the drain port 9 and formed the valve stem 12. The loose on the melting vessel 6 and with Pressure compensation openings provided cover 7 of the melting vessel 6 also has a central opening, with a solenoid 13 above the opening the ceiling 7l is connected. When the solenoid 13 is electrically actuated the valve stem 12 lifts and thus opens the drain valve 10.

An der Innenwand der Druckkammer 1 ist eine Induktionsheizung 8 vorgesehen, die das Schmelzgefäß bis auf die benötigte Temperatur aufheizt.An induction heater 8 is provided on the inner wall of the pressure chamber 1, which heats up the melting vessel to the required temperature.

Die Küvette 20 weist einen zylindrischen Mantel und einen nach außen gewölbten Boden 30 auf. Der Mantel besitzt an seinem oberen Rand einen Außenflansch 21 und, darunter liegend, einen Innenflansch 22. Auf dem Innenflansch liegt der Deckel 23 auf, der wiederum eine zentrische Öffnung 26 für den Durchtritt des Ablaufstutzens 9 des Schmelzgefäßes 6 aufweist. Im Randbereich des Deckels befindet sich eine Bohrung 27. Der Deckel 23 ist so dimensioniert, daß er bündig mit dem oberen Rand des Außenflansches 23 abschließt.The cuvette 20 has a cylindrical jacket and an outwardly curved one Floor 30 on. The jacket has an outer flange at its upper edge 21 and, lying underneath, an inner flange 22. Is on the inner flange the lid 23, which in turn has a central opening 26 for the passage of the Drain pipe 9 of the melting vessel 6 has. In the edge area of the lid there is a bore 27. The cover 23 is dimensioned so that it is flush ends with the upper edge of the outer flange 23.

Zwischen dem Boden 14 der Druckkammer 1 und dem Deckel 23 der Küvette, sowie der Oberfläche des Außenflansches 23 ist eine elastische Dichtplatte 19 angeordnet. Die Öffnung 24 der Dichtplatte hat einen Durchmesser, der so ausgelegt ist, daß der Ablaufstutzen 9 fest umschlossen wird. Damit wird ein Druckübergang zwischen Druckkammer 1 und Küvette 20 nur noch über den Ablaufstutzen 9 möglich.Between the bottom 14 of the pressure chamber 1 and the lid 23 of the cuvette, and the surface of the outer flange 23, an elastic sealing plate 19 is arranged. The opening 24 of the sealing plate has a diameter that is designed in this way is that the drain port 9 is tightly enclosed. This will be a pressure transition between the pressure chamber 1 and the cuvette 20 only possible via the outlet connection 9.

Über der Öffnung 27 in dem Deckel 23 hat auch die Dichtplatte 19 eine Öffnung 25. Diese Öffnung läßt einen Luftkanal zwischen der Küvette 20 und der Bohrung 27 in der Außenwand der Druckkammer 1 frei. Die Bohrung 17 ist mit dem Saugstutzen 18 verbunden, der an eine hier nicht gezeigte Vakuumquelle angeschlossen ist. Die Verbindung zwischen Druckkammer und Küvette wird über die Klammern 3 aufgebaut, die die Flansche 16 und 21 umgreifen.The sealing plate 19 also has an opening above the opening 27 in the cover 23 25. This opening leaves an air channel between the cuvette 20 and the bore 27 free in the outer wall of the pressure chamber 1. The bore 17 is with the Suction nozzle 18 connected, which is connected to a vacuum source, not shown here is. The connection between the pressure chamber and the cuvette is made via the Brackets 3 constructed, which encompass the flanges 16 and 21.

An der Innenwand der Küvette 20 ist eine doppelwandig aufgebaute, elastische Innenhaut 31 angebracht. Der Innenraum 32 der Innenhaut 31 kann über den Stutzen 33 mit einem Medium, etwa einem Gas oder einem Fluidum, befüllt werden. Die Innenhaut ist vorteilhaft etwa bis zu zwei Dritteln der Küvettenhöhe mit deren Innenwand verklebt.On the inner wall of the cuvette 20 is a double-walled, elastic Inner skin 31 attached. The interior 32 of the inner skin 31 can over the Stub 33 are filled with a medium, such as a gas or a fluid. The inner skin is advantageously up to two thirds of the height of the cuvette Glued inside wall.

In Fig. 2 läßt sich die Oberflächenstruktur der nicht verklebten Seite der Innenhaut 31 erkennen. Es sind von der Mitte ausgehende Kanäle 34 vorgesehen, die oberhalb der Innenhaut in den freibleibenden Ringkanal 29 münden. Die erhabenen Flächen 35 bilden die seitlichen Begrenzungen der Kanäle 34.2 shows the surface structure of the non-glued side of the inner skin 31 recognize. Channels 34 extending from the center are provided, that open above the inner skin into the free ring channel 29. The sublime Surfaces 35 form the lateral boundaries of the channels 34.

Alternativ kann die Nicht verklebte Seite auch mit runden Noppen versehen sein, deren Abstand so dimensioniert ist, daß auch hier durchgehende Kanäle entstehen, die ebenfalls in den Ringraum 29 münden. Auch eine Kanalstruktur in Form eines rautenförmigen Gitters ist realisierbar.Alternatively, the non-glued side can also be provided with round knobs be spaced so that continuous channels are created which also open into the annular space 29. Also a channel structure in the form a diamond-shaped grid can be realized.

Für einen Gießvorgang muß zuerst die Gießform 28 in der Küvette 20 plaziert werden. Hierzu wird der Innenraum 32 der elastischen Innenhaut 31 über den Stutzen 33 evakuiert. Die Innenhaut 31 legt sich dadurch dicht an die Innenwand der Küvette 22 an. Die Gießform 28 kann nun bequem in die Küvette eingesetzt werden.For a casting process, the casting mold 28 must first be placed in the cuvette 20 become. For this purpose, the interior 32 of the elastic inner skin 31 is over the nozzle 33 evacuated. The inner skin 31 thereby lies close to the inner wall of the Cell 22 on. The casting mold 28 can now be conveniently inserted into the cuvette.

Nun wird der Deckel 23 eingesetzt und die Dichtplatte 19 aufgelegt. Nach dem Aufsetzen der noch offenen Druckkammer 1 kann die Verbindung der beiden Gefäße über die Klammern 3 hergestellt werdenNow the cover 23 is inserted and the sealing plate 19 is placed. After putting on the still open pressure chamber 1 can connect the two Vessels are made using the clips 3

Der Innenraum 32 der elastischen Innenhaut 22 kann jetzt beispielsweise mit Luft aufgepumpt werden. Dadurch zentriert sich die Gießform 28 und wird von unten gegen den Deckel 23 gedrückt.The interior 32 of the elastic inner skin 22 can now be used, for example Air to be inflated. As a result, the mold 28 is centered and is from below pressed against the cover 23.

In die offene Druckkammer 1 wird das Schmelzgefäß 6 - mit geschlossenem Ventil 10, aufgesetztem Deckel 7 und mit der benötigten Menge Metall befüllt - eingesetzt. Nun kann die Druckkammer 1 mit Hilfe des Dichtrings 5, dem Deckel 2 und den Klammern 3 druckfest verschlossen werden. In the open pressure chamber 1, the melting vessel 6 - with the closed Valve 10, attached cover 7 and filled with the required amount of metal - used. Now the pressure chamber 1 with the help of the sealing ring 5, the cover 2 and the clamps 3 are closed pressure-tight.

Zum Schmelzen des Metalls wird die Druckkammer über den Anschlußstutzen 4 evakuiert. Gleichzeitig wird auch die Küvette 20 über die Öffnung 27 im Deckel 23, die Öffnung 25 in der Dichtplatte 19, die Bohrung 17 in der Wand der Druckkammer und den Saugstutzen 18 evakuiert. Über die Poren in der keramischen Masse der Gießform und die Kanäle 34 baut sich auch in den Kavitäten 36 ein Vakuum auf.To melt the metal, the pressure chamber is connected to the connector 4 evacuated. At the same time, the cuvette 20 is opened via the opening 27 in the lid 23, the opening 25 in the sealing plate 19, the bore 17 in the wall of the pressure chamber and evacuated the suction port 18. Over the pores in the ceramic The mass of the casting mold and the channels 34 also build a vacuum in the cavities 36 on.

Wenn das Metall den flüssigen Aggregatzustand erreicht hat, wird unter Beibehaltung des Unterdruckes an dem Saugstutzen 18 das Ventil 10 geöffnet und gleichzeitig in der Druckkammer 1 über den Anschlußstutzen 4 ein Überdruck aufgebaut. Das flüssige Metall wird dadurch mit großer Geschwindigkeit in die Kavitäten 36 gedrückt bis diese vollständig - ohne Lufteinschlüsse - gefüllt sind. Das Ventil 10l wird wieder geschlossen und der Überdruck in der Druckkammer 1 abgebaut. Nun kann auch die Küvette mit atmosphärischem Druck beaufschlagt werden.When the metal has reached the liquid state of aggregation, it is maintained of the negative pressure on the suction port 18, the valve 10 is opened and an overpressure is simultaneously built up in the pressure chamber 1 via the connecting piece 4. As a result, the liquid metal flows into the cavities at great speed 36 pressed until they are completely filled - without air pockets. The valve 10l is closed again and the excess pressure in the pressure chamber 1 is reduced. Now the cuvette can also be subjected to atmospheric pressure.

Nach dem Trennen von Druckkammer und Küvette wird der Innenraum 32 der elastischen Innenhaut 31 evakuiert, so daß die nun gefüllte Gießform 28 frei in der Küvette steht. Nach dem erstarren des Metalls, aber noch vor dem Auskühlen wird die Gießform aus der Küvette entfernt und zum Entformen in kaltes Wasser getaucht. Dabei zerspringt die Gießform und gibt die Werkstücke frei.After separating the pressure chamber and the cuvette, the interior 32 of the elastic inner skin 31 evacuated, so that the now filled mold 28 freely in the The cuvette is standing. After the metal solidifies, but before it cools down the mold is removed from the cuvette and immersed in cold water for demolding. The mold breaks and releases the workpieces.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird so auf sehr einfache Weise ein lunkerfreier Abguß mit hoher Oberflächengüte erreichbar. Auch die leichte Entformbarkeit durch das freie Herausnehmen der Gießform aus der Küvette nach dem Abguß hat sich als großer Vorteil gegenüber herkömmlichen Vorrichtungen erwiesen.With the device according to the invention, a very simple manner void-free cast with high surface quality achievable. Also the easy demoldability by freely removing the mold from the cuvette after the Casting has proven to be a great advantage over conventional devices.

Claims (10)

Vorrichtung zum Vergießen von metallischen Werkstoffen in eine Form aus Gips oder keramischer Masse mit einer Druckkammer, einem ersten Gefäß zur Aufnahme des flüssigen metallischen Werkstoffs und einem weiteren Gefäß mit zylindrischer Außenwand und einem Boden zur Aufnahme der Form, welches mit der Druckkammer verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Gefäß eine elastische Innenwand aufweist, die sich über den Boden und die zylindrische Außenwand erstreckt.An apparatus for casting metallic materials in a form of plaster or ceramic material with a pressure chamber, a first vessel for receiving the liquid metallic material and a further vessel with a cylindrical outer wall and a bottom for receiving the mold, which is connectable to the pressure chamber, characterized characterized in that the further vessel has an elastic inner wall which extends over the bottom and the cylindrical outer wall. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Innenwand doppelwandig ausgebildet ist und einen luftdicht abschließbaren Zwischenraum begrenzt.Apparatus according to claim 1, characterized in that the elastic inner wall is double-walled and delimits an airtight lockable space. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite der doppelwandigen Innenwand luftführende Kanäle aufweist.Apparatus according to claim 2, characterized in that the outside of the double-walled inner wall has air-conducting channels. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des weiteren Gefäßes nach außen gewölbt ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the bottom of the another vessel is curved outwards. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammer in ihrem Boden eine zentrische Öffnung aufweist.Device according to claim 1, characterized in that the pressure chamber has a central opening in its bottom. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Gefäß einen Deckel mit einer zentrischen Öffnung aufweist. Device according to claim 5, characterized in that the further vessel has a lid with a central opening. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß erste Gefäß einen verschließbaren trichterförmigen Auslauf aufweist, der in die zentrische Öffnung einsetzbar ist.Apparatus according to claim 6, characterized in that the first vessel has a closable funnel-shaped outlet, which in the central opening can be used. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Gefäß und die Druckkammer über einen Flansch mit dazwischen liegender Dichtung verbindbar sind.Device according to claim 1, characterized in that the first vessel and the pressure chamber via a flange with a seal in between are connectable. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Druckkammer eine Induktionsheizung für das erste Gefäß vorgesehen ist.Device according to claim 5, characterized in that in the pressure chamber an induction heater is provided for the first vessel. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammer und das Gefäß separat mit einer Vakuumquelle verbindbar sind.Apparatus according to claim 8, characterized in that the pressure chamber and the vessel can be connected separately to a vacuum source.
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