NL7920183A - Werkwijze en inrichting voor het bewerken van het inwendige oppervlak van een buisvormig gierstuk. - Google Patents

Description

7920183

Werkwijze en inrichting Voor hét bewerken van het inwendige oppervlak van eéh buisvormig giétstuk.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en inrichting voor het bewerken van het inwendige oppervlak van een buisvormig gietstuk voor het door druk compact maken van het inwendige oppervlak van het buisvormige gietstuk bij een 5 bepaald temperatuurbereik.

Buisvormige gietstukken worden gewoonlijk vervaardigd door centrifugaal gieten of door gieten bij toepassen van een kern. Bij zulk een werkwijze is het bekend dat krimpholten of poriën ontstaan aan het inwendige buisvormige oppervlak doordat 10 het buisvormige gietstuk afkoelt. Daardoor is het duidelijk dat dergelijke krimpholten of poriën de sterkte en de gasdichtheid van buisvormige gietstukken verlagen.

On de genoemde nadelen op te heffen is reeds voorgesteld om bij het door centrifugaal gieten vervaardigen van buis-15 vormige gietstukken gesmolten metaal te gieten in een metalen gietvorm voor het centrifugaal gieten en druk uit te oefenen op het inwendige buisvormige oppervlak door toepassen van walsen of dergelijke voorafgaand aan het voltooien van het stollen van de smelt om daardoor met druk de krimpholten of poriën af te dichten.

20 in geval van toepassen van buisvormige gietstukken als pijpleidingen voor fluïdum en dergelijke is het anderzijds vereist om de producten zodanig te vervaardigen dat de sterkte en de gasdichtheid van de pijpen zelve vanzelfsprekend buitengewoon zijn en dat de producten een inwendig buisvormig oppervlak 25 hebben welke buitengewoon bestendig is tegen abratie en corrosie terwijl tegelijkertijd weinig weerstand tegen fluiden aanwezig is, hetgeen tot stand wordt gébracht door verbeteren van de 7920183 2 hardheid van het inwendige oppervlak van de pijp.

Bij de gebruikelijke methoden voor het met druk vernietigen en afdichten van krimpholten of poriën kan het heel goed mogelijk zijn om krimpholten of poriën te pletten 5 maar het is niet mogelijk om het inwendige buisvormige oppervlak te harden omdat men daardoor druk uitoefent op het inwendige buisoppervlak in zijn zachte toestand voorafgaand aan het voltooien van het stollen van de snelt.

Anderzijds wordt voor het harden van het oppervlak 10 van een gietstuk zeer dikwijls een werkwijze toegepast waarbij het oppervlak bij normale temperatuur met druk wordt bewerkt, namelijk door het toepassen van het zogenaamde koud bewerken.

Echter is een inrichting vereist om een buitengewoon hoge druk uit te oefenen om tegelijkertijd bij zulk een werkwijze de krimp-15 holten of poriën te pletten en het nadeel hierbij is dat vervorming in het buisvormige lichaam wordt veroorzaakt door toepassen van zulk een zware druk en daarom is zulk een werkwijze nog niet toegepast.

Met het oog op de bovengenoemde nadelen van de 20 stand van de techniek beoogt de uitvinding te voorzien in een werkwijze en een inrichting voor het bewerken van het inwendige oppervlak van een buisvormig gietstuk waarbij voldaan wordt aan de beide met elkaar in tegenstelling staande eisen.

Voor het. bereiken van dit doel is de uitgevonden 25 werkwijze voor het bewerken van het inwendige oppervlak van een buisvormig gietstuk gekenmerkt door opstellen van een drukkop van een drukmiddel in de inwendige holle ruimte van een buisvormig gietstuk gevormd door gieten en door met druk compact maken van het inwendige oppervlak van het buisvormige gietstuk binnen 30 een temperatuurbereik aanvangend van de temperatuur onmiddellijk na het voltooien van het stollen van het buisvormige gietstuk tot aan de overgangstemperatuur met behulp van de drukkop terwijl de drukkop en het buisvormige gietstuk ten opzichte van elkaar worden geroteerd. De uitvinding houdt rekening met de mechanische 35 eigenschappen van metalen in het algemeen en in het bijzonder 7920183 3 dat het verlengen, welke de bewerking zal vergemakkelijken, plotseling beter wordt boven de overgangstemperatuur en door experimenten is bevestigd geworden dat door met druk compact maken van het metalen oppervlak terwijl het metaal en het drukelement 5 ten opzichte van elkaar worden geroteerd, zelfs onmiddellijk na het stollen van het metaal, de hardheid van het bewerkte oppervlak wordt verbeterd. De overgangstemperatuur, zoals hier gebruikt, betekent de temperatuur waarbij de mechanische eigenschappen (treksterkte en verlenging) abrupte veranderingen tonen.

10 De uitvinding beoogt aldus in één slag te bereiken zowel het door druk afdichten van krimpholten of poriën en de hardingsbehandeling van het inwendige oppervlak van het buisvormige gietstuk, waarbij beide behandelingen tot nu toe beschouwd zijn geworden als verschillende bewerkingen.

15 Door de krimpholten of poriën op het inwendige oppervlak van een buisvormig gietstuk te pletten door matige druk bij een temperatuur binnen het bereik voor het vergemakkelijken van het door druk compact maken en tegelijkertijd door met druk compact maken van het inwendige oppervlak terwijl het buisvormige 20 gietstuk en de drukkop ten opzichte van elkaar in rotatie worden gebracht, maakt het namelijk mogelijk om in één slag ook het harden van het inwendige oppervlak te bereiken van het buisvormige gietstuk welke wordt onderworpen aan door druk compact maken, zonder dat aanzienlijke vervorming wordt veroorzaakt aan het buisvormige giet-25 stuk.

Daardoor wordt mogelijk gemaakt om de dichtheid van de metaalstructuur nabij het inwendige oppervlak van het buisvormige gietstuk te verhogen en gelijkmatig te maken waardoor aldus de sterkte en de gasdichtheid van het gehele buisvormige gietstuk 30 verbeterd kunnen worden en tegelijkertijd het inwendige oppervlak wordt gehard, waardoor aldus een buisvormig gietstuk wordt verkregen welke uitmunt in weerstand tegen abratie en corrosie en tegelijkertijd een lage weerstand biedt aan dóórstromende fluiden.

Daarom kan met recht van reden gesteld worden dat een 35 zeer opmerkelijke industriële waarde wordt verkregen door volgens 7920183 4 de uitvinding vervaardigen van verschillende buisvormige giet-stukken, zoals bijvoorbeeld delen van hydraulische cilinders, delen van cilinders van verbrandingsmotoren, verschillende soorten pijpen van gietijzer, delen van vacuumvaten en verschillende 5 walsen, pijpen voor atoomcentrales en dergelijke of andere zeer sterke gietelingen van aluminiumlegering, gegoten stalen pijpen en dergelijke, waarvan de verbeterde kwaliteit in de toekomst neer en neer geëist zal worden.

Een ander doel van de uitvinding is te voorzien in een 10 inrichting voor het bewerken van het inwendige oppervlak van een buisvormig gietstük voor het ten uitvoer brengen van de boven beschreven werkwijze.

Om dit doel te bereiken is de uitgevonden inrichting voor het bewerken van het inwendige oppervlak van een buisvormig 15 gietstük gekenmerkt door persmiddelen met een perskop welke in staat is om het inwendige oppervlak van het buisvormige gietstük te persen gedurende de tijd vanaf onmiddelijk na voltooien van het stollen tot de overgangstemperatuur en aandrij fmiddelen om het buisvormige gietstük en de perskop ten opzichte van elkaar 20 te doen roteren.

Aangezien gewerkt wordt gedurende de tijd onmiddellijk na het voltooien van het stollen van het buisvormige gietstük tot aan de overgangstemperatuur en omdat druk wordt uitgeoefend op het inwendige oppervlak van het buisvormige gietstük met behulp 25 van de drukkop waarbij door aandrijfmiddelen de drukkop en het buisvormige gietstük ten opzichte van elkaar geroteerd worden, wordt het mogelijk cm de krimpholten of poriën in het buisvormige gietstük te pletten om aldus de dichtheid van de me taalstructuur van het buisvormige gietstük te verhogen in de richting van zijn wanddikte 30 en tegelijkertijd het inwendige oppervlak te harden.

Daardoor wordt het mogelijk om te voorzien in een buisvormig gietstük welke uitmunt in de sterkte over het gehele buisvormige gietstük en in de weerstand tegen abratie en corrosie van het inwendige oppervlak daarvan.

35 Bovendien, aangezien men de krimpholten of poriën 7920183 5 aan het inwendige oppervlak van het buisvormige gietstuk plet en de dichtheid van de rretaalstructuur verhoogt in de richting van de wanddikte, wordt het mogelijk om gas naar buiten door-latende gaten te elimineren, waarbij deze gaten gevormd kunnen worden 5 door opeenvolgende poriën of krimpholten doordat het voordeel wordt bereikt dat het gegoten gietstuk wanneer gasdichtheid vereist is zoals het geval is in onderdelen voor vacuumvaten en dergelijke, ten volle het voordeel van zijn uitmuntende gasdichtheid biedt.

10 Verdere kenmerken en voordelen van de uitvinding zullen duidelijk worden uit de volgende uitleg.

De tekeningen tonen bij wijze van voorbeeld de voorkeursuitvoering van de werkwijze en de inrichting voor het bewerken van het inwendige oppervlak van het buisvormige gietstuk 15 volgens de uitvinding.

Fig. 1 is een verticale doorsnede van een belangrijk deel van een centrifugaal gietmachine met in ruwe zijaanzicht een inrichting voor het bewerken van een buisvormig gietstuk.

Fig. 2 is een vergroot eindaanzicht van de pers-20 middelen volgens de pijlen II-II in fig. 1.

Fig. 3 is een vergroot zijaanzicht, gedeeltelijk in doorsnede van een essentieel deel van de persmiddelen.

Fig. 4 is een foto van een doorsnede van een buisvormig gietstuk van aluminiumlegering en toont de toestand 25 door bewerken volgens de uitgevonden werkwijze en de niet bewerkte toestand.

Fig. 5 is een verticale doorsnede van een buisvormig giestuk waarbij de uitgevonden werkwijze wordt uitgevoerd op een ronde inwendige doorsnede.

30 Fig. 6 is een eindaanzicht van het buisvormige gietstuk volgens fig. 5.

fig. 7 is een verticale doorsnede van een buisvormig gietstuk waarop de uitgevonden werkwijze wordt toegepast met ongelijke diameter in doorsnede.

35 De uitvinding zal nu meer in detail worden uiteengezet 7920183 6 met betrekking tot de bijgaande tekening.

Fig. 1 toont een verticale doorsnede van een essentieel deel van een centrifugaal gietmachine met een ruw zijaanzicht van een inrichting voor het bewerken van het 5 inwendige oppervlak van een buisvormig gietstuk. Bij deze uitvoeringsvorm wordt het buisvormige gietstuk gegoten en gevormd volgens de centrifugaalgietmethode en de inrichting daarvoor, maar men kan even goed vormen volgens een andere gietmethode.

Een metalen gietvorm 1 dient voor centrifugaal gieten en een 10 buisvormig gietstuk 2 is aangegeven in de vorm als gegoten in de metalen gietvorm 1. Het buisvormige gietstuk 2 is aan een eind-gedeelte, als aangegeven in de tekening, voorzien van een flens 2a. Aandrijf rollen 3 dragen de metalen gietvorm 1 en drijven deze ook aan voor rotatie. Deze aandrijf rollen 3 zijn gekoppeld net 15 een electromotor 4 door willekeurige bruikbare middelen welke tezamen met de metalen gietvorm 1 de aandrijfmiddelen 5 vormen. Echter kan men een andere aandrijf constructie voor de aandri jf-rollen 3 toepassen in het geval dat het buisvormige gietstuk wordt verkregen door een andere gietwijze dan de centrifugaal 20 gietwijze.

Een drukmiddel 6 is opgebouwd met een drukkop 6a welke dient te worden gestoken en opgesteld in de inwendige holle ruimte van het buisvormige gietstuk 2, een drukkrachteenheid 6b voor het opwekken van de drukkracht voor de drukkop 6a en een 25 voortstuwinrichting 6c om de drukkrachteenheid 6b en de drukkop 6a te verplaatsen langs de hartlijn van het buisvormige gietstuk 2.

De voortstuwinrichting 6c is voorzien van een hydraulische cilinder 19 welke stationair bevestigd is en 30 een niet getekende, bekende hydraulisch pompsysteem voor het hier aan leveren van oliedruk en een zuigerstang 20 van de hydraulische cilinder 19 is verbonden net de eigenlijke drukkrachteenheid 6b. De drukkrachteenheid 6b is voorzien van een houder 10 cm de drukkop 6a te bevatten, een hydraulische cilinder 9, 35 een zuigerstang 11 hiervoor (zie fig. 3) en een hydraulisch 7S2 0183 7 poinpsysteem (niet getekend) om de hydraulische cilinder 9 aan te drijven. Hierbij is de drukkrachteenheid 6b gebouwd om te worden bewogen langs rails 7 en daardoor wordt het mogelijk gemaakt om de drukkop 6a gelijkmatig te bewegen langs de hartlijn van het 5 buisvormige gietstuk 2 door de werking van de voorts tuwinrichting 6c.

De houder 10 steekt uit het frame van de drukkrachteenheid 6b om de drukkop 6a te dragen. De zuigerstang 11 glijdt door het inwendige van de houder 10 om vrij beweegbaar te zijn 10 naar de drukkop 6a en terug te keren, en op het einde daarvan is een taps gedeelte 11a gevormd. Drie drukrollen 12 zijn opgesteld op gelijkmatige afstand langs de omtrek van de drukkop 6a en de rotatieas van elk van hen is evenwijdig aan de hartlijn van de zuigerstang 11. Echter kan het door druk compact maken in ieder 15 geval worden bereikt indien slechts één drukrol aanwezig is.

Volgens fig. 3 is de afstand tussen twee drukrollen verkort om de constructie gemakkelijker te kunnen tékenen en voor een duidelijker beeld.

Een geleidingsorgaan 18 is met één einde bevestigd 20 op de punt van de drukkop 6a door middel van een moer en rret het andere einde gestoken in een gat geboord in het tapse gedeelte 11a en dient als geleiding wanneer het tapse gedeelte 11a wordt vooruitbewogen of teruggetrokken.

De drukrollen 12 zijn vrij roteerbaar aangebracht op 25 draagassen 14 bevestigd op de respectieve draagorganen 13. Elk van de draagorganen 13 is verschuifbaar in radiale richting van de zuigerstang 11 of het buisvormige gietstuk 2 ten opzichte van de eigenlijke drukkop 6a en is voorzien van een nokoppervlak 13a gevormd aan de zijde van de hartlijn daarvan. Het is zodanig gemaakt, 30 dat door bewegen van de zuigerstang 11 het tapse gedeelte 11a daarvan komt te steunen tegen de nokoppervlak 13a daardoor aldus de draagorganen 13 worden geduwd en de drukrollen 12 daaraan worden geduwd tegen het inwendige oppervlak van het buisvormige gietstuk 2. Aldus zijn nokorganen .15 samengesteld door het tapse gedeelte 35 na van de zuigerstang 11 en het nokoppervlak 13a van het draag- 7920183 8 orgaan 13. De drukxol 12 heeft een vom met een smal normaal oppervlak 12a in het centrale deel daarvan en aan weerszijden daarvan hellende oppervlakken 12b. Door toepassen van het smalle normale oppervlak 12a wordt het voordeel bereikt dat men 5 de drukkracht tegen het inwendige oppervlak van het buisvormige gietstuk 2 kan verhogen en dat men het inwendige oppervlak glad kan maken. Ten aanzien van de vorm van de drukrollen kan men ook wel rollen gébruiken met een biervatvorm of met gelijkmatig verdikkende vom met verschillende vormen van verdikkingen of 10 anders een cilindervormig lichaam en dergelijke en men kan dergelijke constructies gebruiken voor het positief aandrijven van de drukrollen om deze te doen roteren. Drukveren 16 zijn opgesteld tussen de drukkop 6a zelve en de drukorganen 13 en dienen om de drukorganen 13 te drukken terwijl deze worden bewogen door druk als gevolg 15 van de werking van de nokmiddelen 15 waardoor de draagorganen 13 hun oorspronkelijke standen weer innemen, namelijk de stand waarbij niet compact gemaakt wordt, wanneer de nokwerking opgeheven is.

Fig. 3 toont de toestand waarbij de nokwerking door de nokorganen 15 is opgeheven, waardoor aldus de drukveren 16 uitgezet zijn 20 en met de draagorganen 13 in de stand waarbij niet compact gemaakt wordt.

Volgens de fig. 1 en 2 is een snijwerktuig 17 voor het af schrapen van het inwendige oppervlak van het buisvormige gietstuk 2 aangébracht aan de punt van de drukkop 6a.

25 Fig. 3 is zodanig getekend dat dit snijorgaan 17 verwijderd is.

De uitgevonden werkwijze zal nu worden uiteengezet bij gébruik van de metalen gietvorm 1 voor centrifugaal gieten alsmede de aandrij fmiddelen 6 als boven is omschreven.

30 Ten eerste wordt een gesmolten aluminium legering gegoten in de metaalgietvorm 1 en wordt het buisvormige gietstuk 2 gevormd door de centrifugaal gietwerkwijze. Vervolgens wordt de drukkop 6a van het drukmiddel 6 gestoken in de holle ruimte van het buisvormige gietstuk 2 en hierin opgesteld.

35 Qnmiddellijk na het voltooien van het stollen van 7920183 9 het buisvormige gietstuk 2 wordt de hydraulische cilinder 9 van de drukkrachteenheid 6b in werking gesteld en wordt dus de zuigerstang 11 daarvan getrokken en het tapse gedeelte 11a aan de punt daarvan heeft tot gevolg dat de draagorganen 13 van 5 de drukrol 12 bewegen naar het inwendige oppervlak van het buisvormige gietstuk 2.

Elk van de drukrollen 12 werkt hierbij voor het door druk compact maken van het inwendige oppervlak van het buisvormige gietstuk 2.

10 Gedurende al deze bewerkingen wordt de metalen giet vorm 1 continu geroteerd en de drukrollen 12 oefenen de compact makende druk op terwijl zij vrij roteren.

Door de drukkrachteenheid 6b te bewegen langs de rails 7 door middel van de voortstuwinrichting 6c veroorzaakt men 15 dat de drukkop 6a beweegt langs de hartlijn van het buisvormige gietstuk 2 en aldus compact makende druk uitoefent over het gehele inwendige buisvormige oppervlak.

Bij wijze van uitleg is de fase van het afschrapen van het inwendige oppervlak van het buisvormige gietstuk 2 met 20 behulp van het snijwerktuig 19 weggelaten, maar indien men het afschrapen uitvoert voorafgaand aan het door druk compact maken, kan men dan de inwendige diameter van het buisvormige gietstuk 2 gelijkmatig maken, waardoor het vervolgens door de drukrollen 12 uitgeoefende druk gelijkmatig wordt gemaakt over het gehele in-25 wendige oppervlak van het buisvormige gietstuk waardoor het mogelijk wordt om een nog betere kwaliteit te verkrijgen voor het buisvormige gietstuk.

Anderzijds, indien de fase van het afschrapen wordt uitgevoerd na het door druk compact maken, kan men de inwendige 30 diameter van het buisvormige gietstuk op de gewenste waarde brengen.

Bovendien, door eerst het afschrapen uit te voeren en vervolgens de fase van het door druk compact maken van het inwendige oppervlak uit te voeren en daarna nog eens het afschrapen uit te voeren, kan men beide voordelen van beide werkwijzen verkrijgen.

35 Verder is het mogelijk om de buisvormige gietstükken 7920183 10 te verkrijgen met kwaliteiten welke bruikbaar zijn voor verscheidene toepassingen door bovendien toevoegen van een fase voor het uitvoeren van een bepaalde speciale handeling voor oppervlakte harden of dergelijke nadat de uiteindelijke afschraapfase nabij is.

5 Nu zal de uitvinding worden uiteengezet met betrekking tot een voorbeeld I.

Voorbeeld I

Een Al - 4,5% Mg legering, gegoten door de centrifugaal gietwerkwijze in de metalen gietvorm tot een wanddikte van 10 35 mm, waarbij na het voltooien van het stollen het buisvormige gietstuk op 300°C werd gehouden, waarbij het gietstuk als integraal met de gietvorm werd gehouden en het inwendige oppervlak daarvan werd onderworpen aan druk door de drukrollen met een 2 drukkracht van 200 kg/cm , waarbij twee heen en weer gaande be-15 wegingen over de volle lengte van het inwendige oppervlak werden uitgevoerd waardoor aldus een vermindering van 0,5 mm in de dikte van de gegoten wand werd bereikt.

Een foto genomen van de doorsnede van de aldus verkregen buisvormige gietstuk, na het toepassen van opsporen van 20 gebreken door middel van binnendringende kleurstof, is aangegeven in fig. 4. Het centrale gedeelte van het buisvormige gietstuk volgens fig. 4 is het gedeelte waarop de boven beschreven met druk compact makende werkwijze is toegepast, terwijl de beide zijdelingse zijden daarvan zijn gelaten in de stand zoals gevormd door de 25 gebruikelijke centrifugaal gietwerkwijze.

Uit fig. 4 blijkt duidelijk dat het deel waarop de bewerking van het inwendige oppervlak is uitgevoerd volgens de uitgevonden werkwijze wit blijkt te zijn, dat wil zeggen dat dit deel is veranderd tot een dichte structuur, terwijl de beide 30 zijdelingse zijden daarvan zwart blijken te zijn (in werkelijkheid zijn zij rood gekleurd) als gevolg van krinpholten of poriën voor als door het gieten tot stand gebracht.

In tabel I zijn de verschillen tussen de mechanische eigenschappen van de inwendige omtrek van dit gietstuk en de 35 mechanische eigenschappen verkregen volgens de gebruikelijke werk- 7920183 11 wijze aangegeven.

Tabel I

treksterkte verlenging (kg/mm2) (%) gebruikelijke werkwijze 20.0 5.2 5 uitgevonden werkwijze .....28.5 20.6

Merk op dat deze resultaten zijn ten opzichte van elk onderzoek* stukgesneden in een afmeting van een uitwendige diameter van 14 mm met het midden op 10 mm afstand van de inwendige omtrek van het buisvormige gietstuk.

10 Vervolgens zal een voorbeeld 2 voor het demonstreren van het oppervlakte harden waartegen door het met druk compact maken van het inwendige oppervlak van het buisvormige gietstuk volgens de uitvinding hier worden beschreven.

Voorbeeld 2 15 Aangegeven in tabel 2 zijn temperaturen gedurende het met druk compact maken bij het gieten van buisvormige giet- stukken bij gebruik van aluminiumlegering welke in hoofdzaak dezelfde is als bij het voorbeeld 1 bij met druk compact maken bij een 2 drukkracht van de drukrollen ingesteld op 400 kg/cm waarbij de 20 samenhang is aangegeven van de hardheid bij kamertemperatuur van het inwendige oppervlak en het niet bewerkte uitwendige oppervlak van het buisvormige gietstuk als door druk compact gemaakt bij deze temperatuur alsmede de samenhang met de verlenging en de treksterkte van de aluminiumlegering bij deze temperatuur waarbij 25 het met druk compact maken is uitgevoerd.

7920183 12

Tabel 2 “-- -] j

Samenhang tussen druk compact · Mechanische eigenschappen j temperatuur en·hardheid. | bij elke temperatuur. j _ I_:_i druk compact Brinell hardheid verlenging treksterkte --- 2 temperatuur inwendig uitwendig ; (%) (kg/mm ) 5 (°C) oppervlak oppervlak 500 | 76 74 40 1.0 450 78 74 41 1.2 400 80 75 44 2.0 350 81 75 45 3.5 10 300 84 74 45 j 6.0 250 85 75 i 45 9.1 200 87 74 40 14.8 150 88 74 25 22.5 100 88 74 8 28.1 15 Zoals blijkt uit de bovenstaande tabel 2, is het duidelijk dat de hardheid van het inwendige oppervlak van het buisvormige gietstuk waarop de druk is uitgeoefend bij 500°C groter is dan de hardheid van het niet bewerkte uitwendige oppervlak van het buisvormige gietsstuk. Verder blijkt dat de hard-20 heid van het inwendige oppervlak toeneemt naarmate tfe temperatuur bij het met druk compact maken afneemt om ongeveer de grens te bereiken bij ongeveer 150°C tot 100°C.

In tegendeel blijkt dat de verlenging als een mechanische eigenschap van de aluminium legering een opmerkelijke 25 toename toont naarmate de temperatuur hoger wordt, met een duidelijke grenslijn bij ongeveer 100°C, namelijk de overgangs-temperatuur.

Hieruit blijkt dat door toepassen van de uitgevonden werkwijze in het bereik van de temperatuur onmiddellijk na het het 30 voltooien van het stollen van', gegoten metaal tot de overgangs- 7920183 13 temperatuur van dat metaal het dan mogelijk is om met matige druk de krimpholten of poriën te pletten bij matige toestand van dat metaal, waardoor het verkrijgen van een dichte me taalstructuur wordt mogelijk gemaakt in de richting van de wanddikte van het 5 buisvormige gietstuk en met ongeveer gelijkmatigheid en dat tegelijkertijd de hardheid van het bewerkte oppervlak wordt verbeterd.

Aangezien verder uit tabel 2 blijkt dat de treksterkte merkbaar daalt naarmate de temperatuur stijgt met een duidelijke 10 grenslijn bij ongeveer 200°C, blijkt dat wanneer men het met druk compact maken toepast bij voorkeur in het bereik van 450°C tot ongeveer 200°C het dan mogelijk is om het compact maken van het inwendige oppervlak uit te voeren om een betrekkelijk hoge waarde voor de hardheid te leveren bij geringere drukkracht.

15 Ten opzichte van de overgangstemperaturen van andere metalen wordt bij wijze van voorbeeld opgemerkt dat deze 500°C is bij staal en gietijzer, 600°C bij 18-18 roestvrij staal en 450°C bij een koperlegering (70% koper, 30% zink). Zoals boven beschreven wordt volgens de uitvinding mogelijk gemaakt cm het 20 inwendige oppervlak van het buisvormige gietstuk te bewerken en om de kwaliteit daarvan te verbeteren en verder wordt opgemerkt dat door gedeeltelijk vergoten van de drukkracht in de vroegere fase van het met druk compact maken, namelijk bij de hoge temperatuur fase, het mogelijk is om zelfs het met druk 25 compact maken tot stand te brengen om het getrapte profiel in het inwendige oppervlak van de buis tot stand te brengen als is aangegeven in fig. 5.

Verder wordt opgemerkt dat de uitgevonden werkwijze eveneens kan worden toegepast op buisvormige gietstukken net een 30 tapse doorsnede als volgens fig. 7 en op buisvormige gietstukken met een veelhoekige uitwendige vorm als volgens fig. 6.

Hoewel voor de drukmiddelen 6 volgens de uitvinding hydraulische druk wordt toegepast, kan elke willekeurige constructie worden toegepast indien deze constructie in staat is om druk uit 35 te oefenen op het inwendige oppervlak van het buisvormige gietstuk 7920183 2.

14

Verder is ten aanzien van de wijze om het buisvormige gietstuk 2 en de drukkop 6a van de drukmiddelen 6 ten opzichte van elkaar te laten roteren het zeer wel mogelijk, zelfs in het-5 zelfde geval van toepassen van de metalen vorm voor centrifugaal gieten als boven is beschreven, cm de zijde van de drukkop 6a te laten roteren of om deze en de metalen vorm 1 welke het buisvormige gietstuk 2 draagt, te laten roteren in tegengestelde richting.

Verder is het ook mogelijk om beide in dezelfde 10 richting te laten roteren maar met verschillende omtrékssnelheden bij de steunende delen.

Dergelijke methoden voor het onderling roteren kunnen dezelfde zijn in het geval wanneer het buisvormige gietstuk wordt gegoten bij toepassen van andere gietmethoden en het met druk 15 compact maken wordt uitgevoerd terwijl het gietstuk wordt gedragen door andere draagmiddelen of dergelijke en anderzijds is het ook mogelijk om elke willekeurige constructie toe te passen als aan-drijfmiddel 5 om de drukmiddelen 6 en het buisvormige gietstuk ten opzichte van elkaar te laten roteren.

20 Uit de bovenstaande beschrijving is het duidelijk dat de uitgevonden werkwijze en inrichting voor het bewerken van het inwendige oppervlak van een buisvormig gietstuk op verschillende wijzen kunnen worden toegepast aangezien sterkte en gasdichtheid van het buisvormige gietstuk. alsmede bestendigheid 25 tegen abratie en corrosie van het inwendige oppervlak daarvan kunnen worden verbeterd, hetgeen een aanzienlijk voordeel is bij het industrieel toepassen hiervan.

7920183

Claims (26)

1. Werkwijze voor het behandelen van het inwendige oppervlak van een buisvormig gietstuk gekenmerkt door opstellen van een drukkop (6a) van drukmiddelen (6) in de inwendige holle ruimte van een buisvormig gietstuk (2) gevormd door gieten en 5 door met druk compact maken van het inwendige oppervlak van het buisvormige gietstuk (2) binnen een temperatuurbereik aanvangend van onmiddellijk na voltooien van het stollen van het buisvormige gietstuk (2) tot de overgangstemperatuur, net behulp van de drukkop (6a) terwijl de drukkop (6a) en het buisvormige gietstuk 10 (2) ten opzichte van elkaar worden geroteerd.

2. Werkwijze volgens conclusie l/' gekenmerkt doordat het gieten van het buisvormige gietstuk (2) wordt uitgevoerd door de centrifugaal gietmethode.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, gekenmerkt doordat 15 het buisvormige gietstuk Q) is gegoten uit een aluminiumlegering.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, gekenmerkt doordat het temperatuurbereik van het buisvormige gietstuk (2) bij het door druk compact maken van het inwendige oppervlak is gelegen tussen 450°C en 150°C.

5. Werkwijze volgens conclusie 2 of 4, gekenmerkt doordat het buisvormige gietstuk (2) roteert ten opzichte van de drukkop (6a).

6. Werkwijze volgens conclusie 2 of 4, gekenmerkt doordat de drukkop (6a) roteert ten opzichte van het buisvormige 25 gietstuk (2).

7. Werkwijze volgens conclusie 2 of 4, gekenmerkt doordat het buisvormige gietstuk (2) en de drukkop (6a) worden geroteerd in dezelfde richting waarbij de rotatiesnelheden van hen verschillend zijn.

8. Werkwijze volgens conclusie 2 of 4, gekenmerkt doordat het buisvormige gietstuk (2) en de drukkop (6a) in tegengestelde richting worden geroteerd.

9. Wërkwijze volgens conclusie 1 of 4, gekenmerkt doordat, voorafgaand aan het met druk compact maken van het 7920183 inwendige oppervlak van het buisvormige gietstuk (2) met behulp van de drukkop (6a) snijwerk wordt uitgeoefend op het inwendige oppervlak.

10. Werkwijze volgens conclusie 1 of 5, gekenmerkt 5 door bewegen van de drukkop (6a) langs de hartlijn van het buisvormige gietstuk (2) gedurende het met druk compact maken van het inwendige oppervlak van het buisvormige gietstuk (2) met behulp van de drukkop (6a).

11. Werkwijze volgens conclusie 10, gekenmerkt door 10 variëren, gedurende het bewegen van de drukkop (6a) volgens de hartlijn van het buisvormige gietstuk (2), van de door de drukkop uitgeoefende drukkracht waardoor een getrapt profiel wordt gevormd op het inwendige oppervlak van het buisvormige gietstuk (2).

12. Inrichting voor het bewerken van het inwendige 15 oppervlak van een buisvormig gietstuk gekenmerkt door drukmiddelen (6) met een drukkop (6a) geconstrueerd om in staat te zijn om druk uit te oefenen op het inwendige oppervlak van het buisvormige gietstuk (2) terwijl deze binnen een temperatuurbereik wordt gehouden welke aanvangt van onmiddellijk na het voltooien van het 20 stollen tot aan de overgangstemperatuur en aandrijfmiddelen (5) om het buisvormige gietstuk (2i en de drukkop (6a) ten opzichte van elkaar te laten roteren.

13. Inrichting volgens conclusie 12, gekenmerkt doordat de drukmiddelen (6). bestaan uit een drukkop (6a) welke opstel- 25 baar is in de inwendige holle ruimte Vcnhet buisvormige gietstuk (2) en een drukkrachteenheid (6b) welke hier buiten opgesteld is, waarbij de drukkop (6a) voorzien is van tenminste ëên drukrol (12) welke in aanraking brengbaar is met het inwendige oppervlak van het buisvormige gietstuk (2). en nokken (15) voor het aandrukken 30 van de drukrol of drukrollen (12) tegen het inwendige oppervlak van het buisvormige gietstuk, waarbij de drukkrachteenheid (6b) voorzien is van een hydraulische cilinder (9) om de nokken (15) in werking te stellen.

14. Inrichting volgens conclusie 13, gekenmerkt 35 doordat drie van de drukrollen (12) aanwezig zijn op gelijke 7920183 A cifstanden rondom de onttrek van de drukkop (6a) waarbij deze drukrollen vrij roteerbaar zijn.

15. Inrichting volgens conclusie 14, gekenmerkt doordat de aandrijfmiddelen (5) zodanig gebouwd zijn dat slechts 5 het buisvormige gietstuk (2) wordt geroteerd.

15 C O N C LU SI ES

16. Inrichting volgens conclusie 14, gekenmerkt doordat de aandrijfmiddelen (5) zodanig zijn geconstrueerd dat slechts de drukkop (6a) van de drukmiddelen (6) wordt geroteerd.

17. Inrichting volgens conclusie 14, gekenmerkt 10 doordat de aandrijfmiddelen (5) zodanig zijn geconstrueerd dat het buisvormige gietstuk (2) en de drukkop (6a) van de drukmiddelen (6) in tegengestelde richting worden geroteerd.

18. Inrichting volgens conclusie 14, gekenmerkt doordat de aandrijfmiddelen (5) zodanig zijn geconstrueerd dat 15 het buisvormige gietstuk (2) en de drukkop (6a) van de drukmiddelen in dezelfde richting worden geroteerd maar met verschillende om-trekssnelheden bij de elkaar rakende delen.

19. Inrichting volgens conclusie 15, gekenmerkt doordat de aandrijfmiddelen (5) zijn geconstrueerd met een 2q metalen vorm (1) voor het centrifugaal gieten en met tenminste één aandrijf rol (3) en een hiermee gekoppelde electromotor (4).

20. Inrichting volgens conclusie 19, gekenmerkt doordat de drukrol (12) voorzien is van een normaal oppervlak (12a) in het centrale deel daarvan en aan weerszijden van dat oppervlak 2^ hellende oppervlakken (12b).

21. Inrichting volgens conclusie 19, gekenmerkt doordat de drukrol (12) de vorm heeft van een biervat waarvan het centrale deel een gelijkmatig zich verbredend oppervlak heeft.

22. Inrichting volgens conclusie 20, gekenmerkt 2q doordat de nokken (15) bestaan uit een nokoppervlak (13a) aangebracht op een draagorgaan of draagorganen (13) welke de drukrollen (12) dragen en een taps gedeelte (11a) aangébracht op de punt van een zuigerstang (11) aan de hydraulische cilinder (9).

23. Inrichting volgens conclusie 22, gekenmerkt doordat „ in de drukkop (6a) verder tenminste een drukveer (16) aanwezig is tussen het draagorgaan (13) van de drukrollen (12) en de 7920183 * eigenlijke drukkop (6a).

24. Inrichting volgens conclusie 13 of 23, gekenmerkt doordat de drukmiddelen (6) verder zijn voorzien van een voort-stuwinrichting (6c).

25. Inrichting volgens conclusie 24, gekenmerkt doordat de voortstuwinrichting (6c) voorzien is van een hydraulische cilinder (19) en een zuigerstang (20) en dat één einde van de zuigerstang (20) verbonden is met de drukkrachteenheid (6b).

26. Inrichting volgens conclusie 13, gekenmerkt doordat 10 de drukrol of drukrollen (12) geconstrueerd zijn om positief in rotatie te worden aangedreven. 7920183