DE959754C - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von gegossenen Massenteilen - Google Patents

Description

Zur Herstellung von gegossenen Massenteilen hat man auf endlosen oder anderen Bändern oder auf Drehtischen angeordnete offene Formen vorgeschlagen, wobei die metallischen Formen in ihre Wandungen die Erstarrungswärme ableiten. Man hat auch vorgeschlagen, übereinandergestapelte Metallformen zu verwenden mit gemeinsamem Einguß für die Formen, die nach Füllung mit flüssigem Metall und nach dessen Erstarrung auseinandergezogen werden, wobei ein Zerscheren des zusammenhängenden Gußkörpers an den die einzelnen Massenteile verbindenden Eingüssen erfolgt. Auch hierbei wird die Erstarrungswärme von den Formwänden aufgenommen. Es entstehen dabei Körper mit irregulär gewachsenen Kristallen, deren Verformung erschwert ist.

Demgegenüber wird erfindungsgemäß derart vorgegangen, daß flüssiges, insbesondere metallisches Schmelzgut in fortlaufender Folge in einseitig an ihrem Boden gekühlte Formen gegossen wird und ao diese gegenüber ihrer Bodenkühlplatte hin- und hergehend eine Relativbewegung ausführen, z. B. verschieblich sind. Dabei werden die Formen nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung auf ihrer Einguß seite durch die Metallzuführung verschlossen und geöffnet.

Bei diesem Verfahren entstehen Gußkörper, bei deren Erstarrung der Hauptwärmeentzug in der Richtung der Kühlplatte erfolgt. Metallkörper mit derart ausgebildeten Kristallen lassen sich aber leichter zum Fließen bei der Verformung bringen. Zwar ist es bekannt, Walz- bzw. Preßbarren mit

gerichtetem Kristallgefüge zur besseren Warmverformung zu gießen, indem der Hauptwärmeentzug einseitig vollzogen wird. Dieser Vorschlag ist bisher in der Praxis auf Barren verhältnismäßig großen Ausmaßes angewendet worden. Dabei hat sich gezeigt, daß die Gußblöcke zufolge ihrer Größe und Dicke ziemlich langsam erstarren, weil der Wärmeleitweg von der offenen Oberfläche des Gußblockes bis zur Kühlplatte sehr groß ist. Es treten ίο daher wegen der langsamen Erstarrung unangenehme Entmischungen und Seigerungen auf. Diese wirken sich aber für die zu erzeugenden Endprodukte nachteilig aus, wenn es sich um Legierungen handelt, die im kalten Zustand zwischen Grundmetall und Legierungsmetall eine Mischungslücke aufweisen. Es ist deshalb, wenn aus solchen Barren, die aus einer Zinklegierung bestehen, wie dies bisher gebräuchlich ist, im Wege des Walzens Blech erzeugt wird und daraus Becher für galvanische Elemente gefertigt werden, der Korrosionswiderstand gegen den Elektrolyt wegen der grob und unregelmäßig im Metallgefüge verteilten Beimengungen z. B. von Blei mangelhaft, weshalb auch solche Elemente keine ausreichende Lagerfähigkeit besitzen. Hinzu kommt, daß die nach dem Walzen vorliegenden Halbfabrikate das leicht verformbare, senkrecht zur Verformungsrichtung ausgerichtete Gefüge nicht mehr besitzen, das die gegossenen Barren zuvor aufgewiesen haben.
Erfindungsgemäß sind nicht nur diese Mißstände behoben. Es ist auch der Vorteil erreicht, daß eine Formenplatte verwendbar ist, welche zahlreiche Formen enthält, so daß mittels eines Füllgefäßes zahlreiche Formen rasch gefüllt werden können. Die Benutzung von Formenplatten zum Herstellen von Ronden, welche der Erzeugung von Zinkbechern für galvanische Elemente dienen, ist schon vorgeschlagen worden. Dabei sind in einem runden Revolverteller mehrere Formen zusammengefaßt, in welchen das Gießgut zu Bechern verpreßt wird. Dabei ist aber nicht die Erzielung ausgerichteter Kristalle vorgesehen, denn der Hauptwärmeentzug erfolgt durch die seitlichen Formenwände. Die unter dem Revolverteller vorgesehene Tragplatte kann, da sie den ganzen Preß druck bei der Verformung der Gießlinge in Becher aufzunehmen hat, nicht ohne weiteres als Kühlplatte ausgebildet werden. Erfindungsgemäß kommt nun noch hinzu, daß die Kühlplatte und die Formenplatte eine Relativbewegung zueinander ausführen, und zwar wird die Formenplatte gegenüber der Kühlplatte hin- und herbewegt. Infolgedessen gelangt das Gießgut kurzzeitig nach und während der Füllung der Form auf einen anderen Teil der Kühlplatte, da das noch flüssige oder erstarrende Metall auf dieser immer aufs neue verschoben wird. Der Gießling kommt also immer wieder auf kalter Kühlplattenfläche zu liegen. Es wird mithin nach der Erfindung nicht nur einseitig gekühlt, Vm das geschilderte ausgerichtete Kristallgefüge zu erhalten, sondern auch besonders intensiv durch dauernde Verschiebung des Gießgutes gegenüber der Kühlplatte gekühlt, weshalb eine gesteigerte Wärmeabfuhr aus der Schmelze, also eine plötzliche Erstarrung der Gußkörper, gewährleistet ist, so daß die homogenen Schmelzzustände, gleichviel um was für eine Legierung es sich handelt, praktisch eingefroren und erhalten werden. Wegen des mithin erreichbaren gleichmäßigen Gefüges bei sehr feiner und gleichmäßiger Verteilung der Beimengungen ist die Korrosionsfestigkeit des Fertigproduktes, z. B. von Zinkbechern für galvanische Elemente, erhöht.

Da, wie oben erwähnt, erfindungsgemäß die Formen während des Eingießens durch die Metallzuführung verschlossen gehalten werden, so ist auch die weitere Bedingung erfüllt, daß die gegossenen Massenteile oxydfrei sein sollen, denn die Gußkörper können wegen des Formenabschlusses durch die Metallzuführung erst nach Bildung einer Oberflächenhaut mit der die Oxydation ermöglichenden Luft in Berührung kommen. Im Zusammenhang damit steht der weitere Vorteil, daß die Gußkörper alle genau dimensioniert, frei von Angüssen und gratfrei sind sowie eine glatte Oberfläche aufweisen. Auch diese Vorteile sind bei dem bekannten Verfahren nicht erreichbar.

In Abb. ι ist beispielsweise eine Vorrichtung zur Erläuterung der Erfindung in Seitenansicht und in Abb. 2 in der Aufsicht dargestellt.

Es ist 2 ein Formenträger, z. B. eine metallische oder keramische Platte, in die gemäß Abb. 3 Formen ι eingearbeitet oder eingesetzt sind. Diese Formenplatte gleitet dicht zwischen dem Füllgefäß 3 und einer Kühlplatte 5. Dabei werden die Eingießöffnungen der Formen 1 oben zeitweilig mit im Boden des Einfüllgefäßes 3 angebrachten Ausgießöffnungen 4 zur Deckung gebracht, wobei flüssiges Metall aus dem Füllbehälter 3 die in einer Reihe angeordneten Formen 1 gleichzeitig füllt. Sodann wird die Formenplatte um den Abstand einer Formenreihe verschoben, und der Füllvorgang wiederholt sich.

Das eingefüllte flüssige Metall kommt beim Einfüllen in die Formen mit der Kühlplatte 5 in Berührung und gibt vornehmlich in dieser Riehtung seine Erstarrungswärme ab. An der Berührungszone flüssiges Metall — Kühlplatte erstarrt das eingegossene Metall nahezu plötzlich, so daß die in Erstarrung begriffenen Gußkörper auf der Kühlplatte mit ihrem erstarrten Boden verschoben und weitere Formenreihen fortlaufend gefüllt werden können.

Falls eine Relativbewegung zwischen Kühlplatte und Gußkörper unerwünscht ist, empfiehlt sich die Zwischenlage eines Metallbandes 6. Dies kann dann notwendig werden, wenn Gießmassen vergossen werden sollen, deren Erstarrungsintervall groß ist. Zweckmäßig bildet man derartige Zwischenbänder sehr dünn und endlos aus.

7 ist eine Führung der Formenplatte.

9 ist ein Behälter mit flüssigem Metall, der es gleichmäßig dem Füllgefäß 3 zuführt.

Gelangt bei der Verschiebung der Formenplatte eine Reihe mit erstarrten Gußkörpern über die Kante der Kühlplatte, · dann fallen die Gußkörper dieser Formenreihe aus ihr heraus, z. B. in dar-

unter aufgestellte Behälter 8. Der Ausfallvorgang kann durch eine in die Eingießöffnungen oben eingreifende Ausstoßvorrichtung gefördert werden.

Nach Füllen, Erstarren und Entleeren der Formenplatte bei Verschiebung in Pfeilrichtung nach der einen Seite erfolgt der gleiche Vorgang bei Bewegung der Formenplatte nach der anderen Seite. Die Formplatte 2 wird, sofern die Wirkung der Kühlplatte 5 auf sie nicht ausreichend ist, eine für das Verfahren günstigste Temperatur in ihr einzuhalten, entweder durch Anblasen mit Luft oder anderwie gekühlt oder gegebenenfalls erwärmt.

Infolge der Hauptwärmeableitung nach der Kühlplatte zu entstehen bei diesem Verfahren abweichend von den bisher bekannten Kristallgefügen gegossener oder aus gewalztem Meiall hergestellter Ronden gegossene Ausgangskörper für Kalt- oder Warmverformung mit vornehmlich senkrecht zur Verformungsrichtung ausgebildeten Kristallen. Die bisherigen Gefügemängel in derartigen Körpern werden damit beseitigt und Körper erzeugt, die besonders günstige und gleichmäßige Verformungs· eigenschaften aufweisen.

Infolge der Einfachheit der zur Durchführung des Herstellungsverfahrens verwendbaren Gießvorrichtung, die bei Vollautomatisierung lediglich einen kleinen Antrieb zur Hin- und Herführung der Formplatte besitzt, werden auch die mechanischen Mangel der bisherigen Gießverfahren beseitigt. Insbesondere bietet dieses Verfahren den Vorzug, daß bei Übergang auf die Herstellung von Gußkörpern anderer Abmessungen lediglich die Formenplatte auszuwechseln ist. Derartige Formenplatten sind aber in der Herstellung und Lagerhaltung weit billiger als die bisher verwendeten Formen.

Nach dem Verfahren können auch ringförmige oder andere Körper als Massenteile gegossen werden, wobei vorzugsweise Metallkerne zweckmäßig durch die Kühlplatte hindurch vor oder kurz nach dem Gießen in die Formen geschoben und nach Erstarrung des eingefüllten Metalls vor dem Weiterschieben der Formenplatte wieder in ihre Ausgangslage zurückgeführt werden. 45

Claims (11)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zur Herstellung von gegossenen Massenteilen, insbesondere Ronden und ähnlichen Körpern, vorzugsweise für die Weiterverarbeitung durch Kalt- oder Warmverformung, dadurch gekennzeichnet, daß flüssiges, insbesondere metallisches Schmelzgut in fortlaufender Folge in unterseitig mittels Kühlplatten gekühlte Formen gegossen wird und diese gegenüber der Kühlplatte hin- und hergehend eine Relativbewegung ausführen, wobei die Formen oberseitig durch die Metallzuführung verschlossen und geöffnet werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formen unten an der Metallzuführung vorbeibewegt werden.
3. 3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorzugsweise zu einer Platte zusammengefaßten Formen durch Kühlung oder Erwärmung auf einer solchen Temperatur gehalten werden, daß ein schnelles Erstarren der Gußkörper von der Kühlplatte her erzielt wird.
4. 4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Formenplatte zwischen Füllgefäß und Kühlplatte derart verschoben wird, daß das in die Formen eingefüllte flüssige Gießgut bereits in teilweise erstarrtem Zustand auf der Kühlplatte bis zur völligen Erstarrung weiterbewegt wird und an deren einem oder anderem Ende aus den Formen als Fertigkörper herausfällt und/oder herausgestoßen wird.
5. 5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Formenplatte schrittweise jeweils um die Entfernung der Formeneingüsse zweier Formenreihen oder einzelner Formen verschoben wird.
6. 6. Verfahren nach Ansprüchen 1. bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Formenplatte mit gleichbleibender Geschwindigkeit zwischen Füllgefäß und Kühlplatte verschoben wird.
7. 7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen aus einem Füllgefäß, einer dicht an seinem Boden anschließenden Formenplatte sowie einer deren untere Formenöffnungen dicht abschließenden, also den Formenboden bildenden Kühlplatte besteht und daß die Formenplatte zwischen Füllgefäß und Kühlplatte verschieblich ist.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch ge- ■ kennzeichnet, daß im Boden des Füllgefäßes sich eine schlitzförmige, die Eingießöffnungen mehrerer Formen einer Formenreihe erfassende Öffnung befindet.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Boden des Füllgefäßes eich so viele öffnungen befinden, wie Formen in einer Formenreihe der Formenplatte angeordnet sind.
10. 10. Vorrichtung nach Ansprüchen 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des no Füllgefäßes in der Bewegungsrichtung der Formplatte so lang ist, daß von ihm während des Einfließens des Gießgutes in die Formen einer Formenreihe die Eingießöffnungen der Formen der vorhergehenden Formenreihe noch verschlossen gehalten werden.
11. 11. Vorrichtung nach Ansprüchen 7 bis 10,· dadurch gekennzeichnet, daß die Formenplatte je nach Art des Gießgutes aus Metall oder Nichtmetall besteht.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

    © 609618/405 9.56 (609 835 3.57)