Verfahren und. Vorrichtung zur Herstellunn von Gussstüeken in Schleuderformen. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur ITer- stellung von Gussstücken in Schleuderformen.
Bisher hat. man zur Herstellung von Schleudergussstücken vorzugsweise das flüs- -ige Material unter hohem statischen Druck durch lange, enge, über dem Eingussloch der Schleuderform angeordnete Röhren zugeführt und dasselbe mit der dadurch gegebenen hohen kinetischen Eigenenergie entweder durch eine einzelne Düse oder durch ein Sy stem von sternförmig angeordneten Kanälen gegen die Formwand der Schleuderform ge schleudert. Dabei bewegte sich die Form wand gegenüber dem Metallstrahl mit hoher Geschwindigkeit.
Dieses Verfahren, das wohl für glatte Rohre und dergleichen ge eignet ist, besitzt den Nachteil, dass es zum Beispiel keine einwandfreie, von Blasen und Lunkerstellen freie Hohlgusskörper mit Flan schen oder block- bezw. stabartige Vollkör per oder dergleichen liefert.
Dieser Mangel wird durch das Verfahren gemäss der Erfin- dung, bei welchem das flüssige Metall von einem zentrisch zur Drehachse der Schleuder form verlaufenden Füllraum, durch am un tern Teil desselben seitlich abzweigende Ka näle in mindestens einen Formhohlraum ge leitet wird, dadurch behoben, dass man das flüssige Metall ohne siatische Druckhöhe derart durch die genannten Kanäle zum Formhohlraum leitet, dass es beim Einmün den in letzteren ungefähr die gleiche Bewe gungsrichtung hat wie der Formhohlraum selbst, und dass das flüssige Metall durch den von -der Fliehkraft herrührenden -dynami schen Druck in den Formhohlraum aufsteigt.
Dies wird bei der Vorrichtung gemäss der Erfindung zur Ausübung dieses Verfahrens dadurch erreicht, dass die mit der Schleuder form rotierenden, zum Zuführen des flüssigen Metalles vom Füllraum zum Formhohlraum dienenden Kanäle auf ihrem ganzen Verlauf im Sinne der Drehrichtung der Schleuder form stetig gekrümmt sind, so dass das Me tall an der Mündungsstelle dieser Kanäle un- gefähr die gleiche Bewegungsrichtung hat wie -der Füllhohlraum selbst.
Die beiliegende Zeichnung zeigt verschie dene Ausführungsbeispiele dieser Vorrich tung. Anhand dieser Beispiele wird auch das Verfahren erläutert.
Fig. 1 und 2 zeigen eine solche V orrich- tung zum Giessen von Hohlzylindern mit Innenflanschen; Fig. 2 ist ein Querschnitt durch Fig. 1 nach der Linie a-b.
In Fig. 1 sieht man, dass auf einer Platte a, die auf einer senkrechten Welle b be festigt ist, eine Gussform steht, in welche ein mit Innenflanschen d zu versehender Hohlzylinder e gegossen werden soll. Die Form enthält einen Kern f aus einem ge eigneten Formmaterial, in dem auch die Aus sparungen für die Innenflanschen d vorge sehen sind. Das Ganze ist oben durch eine Platte g abgedeckt.
Der Kern f ist finit einem zentralen Eingussloch li, versehen, das unten durch die Verbindungskanäle i mit dem auszugiessenden Formhohlraum e in Verbindung steht. Diese Kanäle rotieren mit .der Schleuderform und sind zudem, wie insbesondere aus dem Grundriss (Fig. 2) ersichtlich ist, auf ihrem ganzen Verlauf im Sinne der durch den Pfeil 7 angegebenen Drehrichtung der Schleuder form stetig gekrümmt, so dass das Metall an der Mündungsstelle der Kanäle i ungefähr die gleiche Bewegungsrichtung hat wie der Füllhohlraum selbst.
Die Welle<I>b</I> mit der Platte<I>a</I> und der Form c wird in Umdrehung versetzt und darauf das Metall in das Eingussloch h des Kernes f eingegossen bezw. durch besonders angeordnete Eingusskanäle eingepresst. Das Material tritt dann durch die Kanäle i in den Formhohlraum e zwischen Kern und Form und füllt diesen ansteigend bis oben hin. .aus, wobei auch, da die Platte g den Austritt nach oben verhindert, die Hohlräume für die Innenflanschend mit ausgefüllt wer den.
Die beschriebene Ausbildung der Ka näle i gewährleistet infolge des von der Flieh kraft herrührenden und auf das flüssige Me- tall sich auswirkenden dynamischen Druk- kes das Ausfüllen der Form mit Metall.
Fig. d und 4 zeigen eine Vorrichtung zur Herstellung von andern Formstücken. Auf der Platte 1, die auf der senkrechten Welle 7n, befestigt ist, steht die Gussform n?, in der beispielsweise verschiedene Gussstücke o mit runden Innen- und kantigen Aussenflächen. sowie vollkommen rechteckige Gussstücke p gegossen werden sollen.
Die Form enthält den Kern q, in welchem die Einführungs kanäle r für das flüssige Material und die Aussparungen für etwa später einzugiessendes Weissmetall vorgesehen sind, während .die äussern Formen der Gussstücke in die eiserne Kokille eingearbeitet oder auch in einer Sandform angefertigt sind. Man kann auch an Stelle des Sandkernes bei glatten Guss- stücken einen Dauerkern (Eisen) verwenden. Das Ganze ist oben durch die Platte s abgedeckt.
Der Kern ist mi\t einem zentralen Ei baussloch t versehen, das unten durch die Verbindungskanäle r mit den auszugiessen den Hohlräumen in Verbindung steht. Die Kanäle sind ähnlich wie in Fig. 2 gekrümmt. Die Drehrichtung der Form ist hier durch den Pfeil u angedeutet. Betrieb und Wir kungsweise dieser Vorrichtung sind genau entsprechend wie bei derjenigen nach Fig. 1 und 2.
Fig. 5 und 6 zeigen wie kernlose Körper nach .dem beschriebenen Verfahren gegossen werden können. Die Verbindungskanäle r des zentralen Eingussloches t stehen mit den Hohlräumen <I>v,</I> ici, <I>x,</I> y iri Verbindung, wel che Körper von rechteckigem, dreieckigem, quadratischem und rundem Querschnitt .dar stellen.
Diese massiven Körper - und eben sogut auch Hohlkörper - lassen sich nach dem beschriebenen Verfahren vollkommen lunkerfrei und ohne verlorene Köpfe her stellen, was bisher nicht möglich war. Man ist sogar in der Lage, sowohl Blöcke, als auch unmittelbar sogenanntes Halbzeug, wie Platinen, Knüppel usw. aus Nichteisenmetal len oder Eisen und Stahl zu schleudern und dadurch den sonst erst erforderlichen Walz- vorgang vom Rohblock zum Halbzeug zu sparen.
In die Gussstücke, vorzugsweise in die Hohlkörper wie zum Beispiel Lagerschalen, können auch gleichzeitig Rohre, etwa Rohr schlangen aus Eisen oder Kupfer, mit einge gossen werden, die als Kühlschlangen oder dergleichen Verwendung finden. Gegebenen falls können durch geeignete Ausbildung der Kokille, die man dann zwei- oder mehrteilig macht, auch entsprechende Kanäle mit ein gegossen werden.
Füg. 7 und b veranschaulichen ein Bei spiel mit Antriebsvorrichtung für die Schleu- -lerform. Diese besitzt ein Reibradgetriebe zum Antrieb der die Form tragenden Plan scheibe, das von einem besonderen Hilfsmotor w iihreild des Betriebes verstellt werden kann, so dass es möglich ist, die Drehgeschwindig keit der Form jederzeit genau den Anfor derungen anzupassen.
Das Gehäuse 1 der Antriebsvorrichtung ist hohl ausgebildet und trägt in einem ent sprechenden Halslager 2 die Welle 3, auf welcher sich oben die Planscheibe -1 zur Auf nahme der Grussform befindet. Die Welle 3 wird unten gleichfalls durch ein Halslager 5 gehalten und legt sich auf ein Stützlager (1. Auf dieser Welle ist verschiebbar das Reibrad 7 angeordnet. Die Verschiebung er folgt längs zweier Keile 8, die fest auf der Welle 3 sitzen. An das Reibrad 7 greift ein Querhaupt 9 an, das auf beiden Seiten je eine Mutter 10 und 11 besitzt.
Durch diese Muttern gehen die senkrecht stehenden Schrauben spindeln<B>122</B> und 13 hindurch, welche oben und unten gelagert sind und am untern Ende ,je ein Schneckenrad 14 und 15 tragen. In diese Schneckenräder greifen die Schnecken 16 bezw. <B>1,7</B> ein, welche auf einer gemein samen, durch das Vorgelege 18 von Hilfs motor 19 angetriebenen Welle 20 sitzen. Läuft dieser Hilfsmotor 19 in der einen oder andern Richtung um, so werden über die beiden Schneckengetriebe die Muttern 10 und 11. und damit. das Querhaupt 9 und das an ihm sitzende Reibrad 7 nach oben oder unten verstellt.
Das Reibrad 7 legt sich gegen die Reib scheibe 21, welche auf der Welle 22 sitzt. Diese wird über ein Zahnradvorgelege 23 von dem Hauptmotor 24 in Umdrehung versetzt. Dabei kann die Welle 22 mit der Reibscheibe 27. in ihrer Längsrichtung etwas verschöben werden, um die Reibscheibe 21 gegen das Reibrad 7 mit entsprechendem Druck an pressen zu können. Dazu ist um den Zapfen 25 ein Hebel 26 drehbar, der mit einem ver stellbaren Gewicht 27 belastet ist. Der Hebel greift mit. einer entsprechenden Hülse 28 um einen Flansch 29 der Welle 22 und bewirkt dadurch eine ständige und gleichmässige An pressung des Reibrades gegen die Reib scheibe.
Eine unter der Wirkung eines Elektro magnetes 30 stehende Bremsvorrichtung 31 dient dazu, beim Abstellen des Motors 24 die Reibscheibe und damit die ganze Vor richtung zum Stillstand zu bringen.
Die stehende Welle 3 ist noch durch einen Schnurtrieb 32 mit einem Tachometer 33 verbunden., um ständig die Umlaufzahl der die Form aufnehmenden Scheibe 4 feststellen zu können.
Es kann noch eine Sicherheitsvorrichtung mit elektrischen Kontakten vorgesehen -wer den, welche einerseits das Querhaupt bezw. das Reibrad innerhalb der festgelegten Gren zen hält und anderseits beim Ausschalten des Hauptmotors das Reibrad wieder in die unterste Stellung bringt, damit beim An lassen der Vorrichtung die Massen langsam beschleunigt werden. Die Kupplung zwi schen Querhaupt 9 und Reibrad 7 kann etwas nachgiebig sein, um Stösse zu vermeiden.
Procedure and. Device for the production of castings in centrifugal molds. The present invention relates to a method and a device for the production of castings in centrifugal molds.
So far has. For the production of centrifugal castings, the liquid material is preferably fed under high static pressure through long, narrow tubes arranged above the sprue hole of the centrifugal mold and the same with the resulting high kinetic energy either through a single nozzle or through a star-shaped system arranged channels against the wall of the centrifugal mold ge throws. The mold wall moved at high speed in relation to the metal beam.
This method, which is probably ge for smooth pipes and the like, has the disadvantage that, for example, there is no flawless hollow cast body free of bubbles and cavities with flanges or block bezw. rod-like Vollkör by or the like supplies.
This deficiency is remedied by the method according to the invention, in which the liquid metal is guided from a filling chamber running centrally to the axis of rotation of the centrifugal mold, through channels branching off laterally on the lower part of the same into at least one mold cavity the liquid metal is passed through the mentioned channels to the mold cavity without siatische pressure head in such a way that it has approximately the same direction of movement as the mold cavity itself when entering the latter, and that the liquid metal is driven by the -dynamic pressure resulting from the centrifugal force rises into the mold cavity.
This is achieved in the device according to the invention for practicing this method in that the channels rotating with the centrifugal form and serving to supply the liquid metal from the filling space to the mold cavity are continuously curved over their entire course in the sense of the direction of rotation of the centrifugal form, so that the metal at the opening point of these channels has approximately the same direction of movement as the filling cavity itself.
The accompanying drawing shows various exemplary embodiments of this device. The process is also explained using these examples.
1 and 2 show such a V orrich- device for casting hollow cylinders with inner flanges; Figure 2 is a cross-section through Figure 1 along the line a-b.
In Fig. 1 it can be seen that on a plate a, which is fastened on a vertical shaft b BE, there is a mold into which a hollow cylinder e to be provided with inner flanges d is to be cast. The mold contains a core f made of a suitable molding material in which the recesses for the inner flanges d are provided. The whole is covered at the top by a plate g.
The core f is finitely provided with a central pouring hole li, which is connected at the bottom through the connecting channels i with the mold cavity e to be poured. These channels rotate with the centrifugal form and are also, as can be seen in particular from the floor plan (Fig. 2), continuously curved over their entire course in the sense of the direction of rotation of the centrifugal form indicated by the arrow 7, so that the metal at the muzzle the channel i has approximately the same direction of movement as the filling cavity itself.
The shaft <I> b </I> with the plate <I> a </I> and the form c is set in rotation and then the metal is poured into the pouring hole h of the core f or. pressed in through specially arranged sprues. The material then passes through the channels i into the mold cavity e between the core and the mold and fills it upwards. .aus, and since the plate g prevents the upward exit, the cavities for the inner flange are also filled with whoever.
The described formation of the channels i ensures that the mold is filled with metal as a result of the dynamic pressure originating from the centrifugal force and acting on the liquid metal.
Figs. D and 4 show an apparatus for producing other shaped pieces. On the plate 1, which is attached to the vertical shaft 7n, is the casting mold n? In which, for example, various castings o with round inner and angular outer surfaces. and perfectly rectangular castings p are to be cast.
The mold contains the core q, in which the introduction channels r for the liquid material and the recesses are provided for white metal to be poured in later, while the outer shapes of the cast pieces are incorporated into the iron mold or made in a sand mold. A permanent core (iron) can also be used instead of the sand core for smooth castings. The whole is covered at the top by the plate s.
The core is provided with a central building hole t, which is connected at the bottom through the connecting channels r with the cavities to be poured out. The channels are curved in a manner similar to that in FIG. The direction of rotation of the mold is indicated here by the arrow u. The operation and manner of this device are exactly the same as those of FIGS. 1 and 2.
5 and 6 show how coreless bodies can be cast according to the method described. The connecting channels r of the central pouring hole t are connected to the cavities <I> v, </I> ici, <I> x, </I> y iri, which represent bodies of rectangular, triangular, square and round cross-section .
These massive bodies - and also hollow bodies - can be produced completely free of voids and without lost heads using the method described, which was previously not possible. It is even possible to fling blocks as well as so-called semi-finished products such as blanks, billets, etc. made of non-ferrous metals or iron and steel, thus saving the otherwise necessary rolling process from the raw block to the semi-finished product.
In the cast pieces, preferably in the hollow body such as bearing shells, pipes, such as coiled pipes made of iron or copper, can also be poured into, which are used as cooling coils or the like. If necessary, appropriate channels can also be cast with a suitable design of the mold, which is then made in two or more parts.
Add. 7 and b illustrate an example with a drive device for the Schleu- -ler form. This has a friction gear to drive the face plate carrying the mold, which can be adjusted by a special auxiliary motor during operation, so that it is possible to adjust the rotational speed of the mold to the requirements at any time.
The housing 1 of the drive device is hollow and carries in a corresponding neck bearing 2, the shaft 3, on which the faceplate -1 is located above to take on the greeting form. The shaft 3 is also held at the bottom by a neck bearing 5 and rests on a support bearing (1. The friction wheel 7 is arranged displaceably on this shaft. The displacement takes place along two wedges 8, which are firmly seated on the shaft 3. On the friction wheel 7 engages a crosshead 9, which has a nut 10 and 11 on each side.
The vertically positioned screw spindles 122 and 13 pass through these nuts, which are mounted above and below and each carry a worm wheel 14 and 15 at the lower end. In these worm wheels engage the worms 16 respectively. <B> 1,7 </B>, which sit on a common shaft 20 driven by the auxiliary motor 19 through the countershaft 18. If this auxiliary motor 19 rotates in one direction or the other, the nuts 10 and 11 and thus. the crosshead 9 and the friction wheel 7 sitting on it adjusted up or down.
The friction wheel 7 lies against the friction disk 21, which sits on the shaft 22. This is set in rotation by the main motor 24 via a gear train 23. The shaft 22 with the friction disk 27 can be displaced somewhat in its longitudinal direction in order to be able to press the friction disk 21 against the friction wheel 7 with appropriate pressure. For this purpose, a lever 26 is rotatable about the pin 25, which is loaded with a weight 27 adjustable ver. The lever engages. a corresponding sleeve 28 around a flange 29 of the shaft 22 and thereby causes a constant and even pressure on the friction wheel against the friction disc.
A braking device 31 under the action of an electric magnet 30 is used to bring the friction disc and thus the whole device to a standstill when the motor 24 is switched off.
The standing wave 3 is also connected by a cord drive 32 to a tachometer 33, in order to be able to constantly determine the number of revolutions of the disc 4 that takes up the shape.
A safety device with electrical contacts can also be provided -wer the one which BEZW the crosshead on the one hand. the friction wheel keeps within the specified limits and, on the other hand, when the main motor is switched off, the friction wheel returns to the lowest position so that the masses are slowly accelerated when the device is on. The coupling between the crosshead's 9 and friction wheel 7 can be somewhat flexible in order to avoid bumps.