DE1059155B - Vorrichtung zum Giessen von zylindrischen Probekoerpern fuer die Spektral- und chemische Analyse - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Gießen von zylindrischen Probekörpern für die Spektral- und chemische Analyse Für die Herstellung von bei spektrographischer Analyse zu verwendenden Elektrodenstäbchen sind bekanntlich eine Reihe von Gießformen im Gebrauch, die jedoch eine schroffe Abkühlung der Stäbe zur Erreichung eines zur Erzielung von Analysendurchschnittswerten erfolrderlichen feinen Gefüges nicht immer gestatten. Die Längsschliffe der mit diesen Gießformen liegend, schräg oder senkrecht gegossenen Elektroden zeigen vielmehr im Mikroskop ein mehr oeder minder grobes Gefüge, oftmals auch Hohlräume und eine von der Art des Gießgutes abhängige ungleiche Verteilung seiner einzelnen Komponenten, was beim Abfunken der Stäbchen deutlich in Erscheinung tritt.
• Um diese Nachteile zu überwinden, wird nachstehend eine Vorrichtung beschrieben, die es gestattet, Probekörper für die Spektral- und chemische Analyse, z. B. Elektrodenstäbchen mit einem Durchmesser von 5 bis 6 mm, herzustellen, deren Gefüge feinkörnig ausgebildet und in denen eine-gleichmäßige Abscheidung von z. B. intermetallischen Komponenten vorbanden ist.
• Die Vorrichtung dient zur Durchführung eines bekannten Gießverfahrens, bei dem das Gießgut in den Gießraum einer vorzugsweise gekühlten Kokille durch Ausstoßen eines in ihr beweglichen Kolbens ruckartig eingesaugt und nach seiner Erstarrung durch eine rückläufige Kolbenbewegung wieder ausgeworfen wird. Infolge der sich in kürzester Zeit vollziehenden Kolbenbewegung wird bei diesem bekannten Verfahren das Gießgut in den luftverdünnten Gießraum der Kokille gesaugt, wodurch ein in allen seinen Teilen dichter Gußkörper erhalten wird. Dadurch, daß die Kokille gekühlt wird, wird das Gießgut so rasch zum Erstarren gebracht, daß eine gleichmäßige, seigerungsarme Zusammensetzung gewährleistet wird.
• Damit sind alle Bedingungen erfüllt, die an ein Probestäbchen für die Spektralanalyse gestellt werden. Das bekannte Verfahren kann vorteilhaft auch derart durchgeführt werden, daß das Gießgut in eine mit mehreren Gießräumen ausgestattete Kokille gegossen wird, so daß gleichzeitig mehrere Gußkörper hergestellt werden können.
• Die Erfindung besteht in einer Vorrichtung zum Gießen von zylindrischen Probekörpern mit kleinem Durchmesser für die Spektralanalyse, mittels der das flüssige Gießgut in eine gekühlte Kokille durch ruckartiges Ausziehen eines in dieser beweglichen Kolbens schnellstens eingesaugt und der erstarrte Körper durch rückläufige Kolbenbewegung ausgeworfen wird, und sie ist dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben über ein Querstück mit einem in Bohrungen des Einfusses geführten Gestänge verbunden ist.
• Zur weiteren Erläuterung der Erfindung dienen die Zeichnungen, in denen der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt ist.
• Abb 1 zeigt im senkrechten Schnitt eine Kokille mit Zubehör, die insbesondere zum Gießen yon Elek trodenstäbchen geeignet ist; Abb. 2 gibt im selben Schnitt eine andere Ausführung der Kokille wieder, mit deren Hilfe sich ebenfalls Probestäbchen für dieSpektralanalysegut gießen lassen.
• In Abb. t bezeichnet 1 den Gießraum der. wassergekühlten Kokille 2, in dem sich der Kolben 3 bewegt. 4 und 5 sind die Zu- und Abflußstutzen für das Kühlmittel. Uber der Kokille 2 ist der Einguß 6 mit seiner trichterförmigen Bohrung 7 zur Aufnahme des Gießgutes angeo, rdnet. 8 bezeichnet das mit dem Kolben 3 über das Querstück 11 a verbundene Gestänge, das an seinem oberen Ende das als Handgriff ausgebildete Querstückll trägt. Das Gestänge8 ist in Bohrungen 9 des Eingusses 6 geführt; die Federn 10 dienen zur Dämpfung des letzten Teiles der Abwärtsbewegung. Damit das Gießgut im Eingußtrichter 7 nicht zu rasch erkaltet, wird der Einguß 6 aus Eisen hergestellt, wenn es sich um die Herstellung von Elektrodenstäbchen aus Aluminium und seinen Legierungen handelt; zwecks Förderung der Wärmestauang am Übergang von Einguß und Kokille ist zwischen beiden z. B. eine Asbest-oder Bleischeibe 13 eingelegt. Der Kolben 3 ist mittels Dichtungen tragender Ringnuten 14 abgedichtet.
• Das Arbeiten mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung vollzieht sich so, daß das vorher von Oxydhäuten befreite Metall rasch in den Eingußtrichter7 gegossen wird. Sobald dieser gefüllt istj wird sofort der Gestängegriff 11 ruckartig von Hand oder auch auf mechanischem Wege nach unten gedrückt. Vermöge der dadurch bedingten schnellen Abwärtsbewegungdes Kolbens 3 wird das flüssige Metall in den Gießraumi der Kokille2 eingesaugt, in dem es infolge der Wasserkühlung sofort erstarrt. Durch Hochziehen des Gestängegriffes 11 stößt der Kolben 3 das fertige Elektrodenstäbchen mit dem Eingußkopf aus.
• Nach Abb. 2 besteht die Kokille aus einem zylindrischen, beispielsweise aus Kupfer bestehenden Bolzen 15 von z. B. 40 bis 45 mm Durchmesser mit einer zentralen Bohrung 16 von z. B. 6 mm Durchmesser auf eine Länge von etwa 100 mm, die im unteren--Teilin eine Bohrung 17 von etwa 20 mm Durchmesser auf eine Länge von etwa 180mm übergeht. In diesen Bohrungen bewegen sich die auf einer gemeinsamen Stange 18 angebrachten Kolben 19 und 20 mit entsprechendem, z. B. 6 bzw. 20 mm Durchmesser. Während der Kolben 19 lediglich sauber in die zweclsmäßig polierte Bohrung 16 zu passen braucht, besteht der Kolben 20 aus einem z. B. 15 mm hohen Messingzylinder mit einer mit Beilagscheibe gehaltenen Lederdichtung. Die durchgehende Stange 18 ist am unteren Ende in einer Überwurfmutter 21 zentral geführt und kann mit einem Handgriff zur Betätigung der Abwärtsbewegung versehen sein. Diese letztere Einrichtung kann analog der Abb. 1 mit einem Gestänge ausgestattet werden, um die Abwärtsbewegung des Kolbens durch Drücken von oben zu bewirken. Man kann die Kolbenbewegung aber auch z. B. mittels eines Parallelogrammgestänges durch Fußbetätigung vornehmen.
• Der Kupferbolzen 15 trägt oben einen Guß eisentrichter22, der bei eingefahrenem Kolben durch diesen von unten her abgeschlossen wird. Der Gußeisentrichter 22 ist unten so gestaltet, daß er in der Mitte unmittelbar auf der Oberkante des Kupferbolzens dicht aufsitzt, andererseits aber noch Raum läßt für eine z. B. aus Hartasbest bestehende Scheibe 23, die einerseits verhindert, daß das Kupfer von. oben her wesentlich erwärmt wird, andererseits aber einen Wärmestau gegenüber dem gekühlten Teil bildet. Die Scheibe 23 liegt in der Ausnehmung 24.
• Für die Kühlung sind in den Bolzen 15 von außen tiefe Gewindegänge 28 eingeschnitten, über die ein Messingblechzylinder 25 gelötet ist, an dem die Schlauchtüllen 26 und 27 angebracht sind, so daß das Kühlwasser die obere Bohrung 16 schraubenartig umfließt. Die Feder 29 dient zur Dämpfung des letzten Teils der Abwärtsbewegung.
• Zum Gießen eines Stäbchens wird das gut warme Metall in den Trichter 22 eingegossen, gleichzeitig werden die Kolben 19 und 20 ruckartig nach unten bewegt. Dadurch wird das Metall schnell nach unten gesaugt und kann die Bohrung voll ausfüllen, bevor die Abschreckung eintritt. Nach dem Erstarren des kegelförmigen Eingusses läßt sich durch Aufwärtsbewegung des Kolbens das Probestäbchen leicht entfernen. Ferner wird vorteilhaft durch Einwerfen in Wasser auch der Einguß abgeschreckt, wodurch eine nachträgliche Wiedererwärmung des Stäbchens vermieden wird.
• Die-Ausführung nach Abb. 2 stellt insofern eine Verbesserung gegenüber der nach Abb. 1 dar, als die Saugwirkung des z. B. 20 mm breiten Kolbens wesentlich größer ist als die des kleinen 6-mm-Kolbens, der in diesem Fall gegenüber der Ausführung nach Abb. 1 in der Regel keine Ringnuten für Dichtungsringe mehr benötigt.
• PATENTANspROcHE: 1. Vorrichtung zum Gießen von zylindrischen Probekörpern mit kleinem Durchmesser für die Spektralanalyse,- mittels der das flüssige Gießgut in eine gekühlte Kokille durch ruckartiges Ausziehen eines in dieser beweglic.hen Kolbens schnellstens eingesaugt und der erstarrte Körper durch rückläufige Kolbenbewegung ausgeworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (3) über ein Querstück (lla) mit einem in Bqhrungen (9) des Eingusses (6) geführten Gestänge (8) verbunden ist.

Claims (1)

1. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem dem Querstück (ll a) gegenüberliegenden Ende des Gestänges (8) ein Handgriff (11) angebracht ist.

   3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch zur Abdichtung des Kolbens (3) dienende Ringnuten (14).

   4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch am Gestänge (8) angebrachte Federn (10).

   5. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet; daß sie aus einem zylindrischen Bolzen (15) besteht, in dem Bohrungen (16, 17) mit verschiedenen Durchmessern angeordnet sind.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine die in den Bohrungen (16, 17) sich bewegewden Kolben (19, 20) verbindende Stange (18).

   7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingußtrichter (22) in der Mitte direkt auf der Oberkante des Bolzens (15) aufsitzt.

   8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, gekennzeichnet durch eine in dem Eingußtrichter (22) befindliche Ausnehmung (24) für eine z. B. aus Hartasbest bestehende Scheibe (23).

   9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in den Bolzen (15) von außen Gewindegänge (28) eingeschnitten sind.

   10, Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß über die Gewindegänge (28) ein z. B. aus Messingblech bestehender Zylinder (25) gelötet ist.

   11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in. der Kokille zwei oder mehrere Gießräume angeordnet sind.

   In Betracht gezogene Drucksehriften: Deutsche Patentschriften Nr. 570614, 633 267, 889205; französische Patentschrift Nr. 948275.