DE1091296B - Verfahren zum Schleudergiessen von rohrfoermigen metallischen Koerpern in warmen, ungeteilten Kokillen mit massiver Wand - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Schleudergießen metallischer Rohre mit Hilfe mehrerer warmer und ungeteilter Hohlkokillen mit massiver Wand, die in stetem Wechsel in Drehung versetzt und abgegossen werden und deren Wandstärke in Abhängigkeit von der Wandstärke des Gußstückes bemessen ist.

Sowohl Abflußrohre als auch Druckrohre stellt man im allgemeinen durch Schleudergießen her. Bei den bekannten Kokillen mit massiver Wand beträgt das Verhältnis von Wandquerschnitt der Kokille zum Wandquerschnitt des zu schleudernden Hohlkörpers nur zwischen 3 bis 7 zu 1. Dabei ist schon berücksichtigt, daß die Wanddicke der Kokille wegen der auftretenden Wärmespannungen größer ist als technisch notwendig.

Rohrförmige, metallische Körper werden durch Schleudergießen in im wesentlichen horizontalen Kokillen hauptsächlich in drei verschiedenen Weisen hergestellt:

1. in Kokillen mit dicker Ausfütterung aus feuerfestem Material, wobei die Kokille beim Gießen nur gering erwärmt wird;

2. in von außen wassergekühlten ungeteilten Kokillen, wobei die Wasserkühlung allzu starke Erwärmung der Kokille beim Gießen verhindert;

3. in warmen ungeteilten Kokillen, deren Innenfläche gewöhnlich eine verhältnismäßig dünne Belegung aus feuerfestem, wärmeisolierenden Material aufweist, das die Innenfläche der Kokille gegen die schädliche Einwirkung durch das eingegossene Metall schützen und das Ausziehen des gegossenen Körpers nach dem Gießen und die Erzielung eines guten, fehlerfreien Materials im gegossenen Körper ermöglichen sowie die Kokille gegen zu starke Erwärmung schützen soll.

Ältere Schleudergießmaschinen mit warmen, ungeteilten Formen, mittels deren keine großen Gußserien hergestellt werden sollen, bestehen im wesentlichen aus einer Umlaufmaschine mit zwei Wellen und zwei Räderpaaren, die die im wesentlichen waagerechte Kokille tragen und sie zum Umlaufen um ihre eigene Achse bringen. Die Kokillen werden dabei gewöhnlich mit ziemlich dicken Wänden ausgeführt, so daß sie ohne andere Kühlung als die natürliche Luftkühlung die Wärme von dem in die Kokillen eingegossenen Metall aufnehmen können. Bei größerer Produktion in der gleichen Maschine wird die Kokille jedoch trotz der dicken Wandung zu warm und muß gegen eine neue ausgetauscht werden, bis die erste Kokille sich abgekühlt hat und erneut in die Umlaufmaschine eingesetzt werden kann. Dieses Verfahren ist mit Rücksicht auf die Lebensdauer der Kokille nicht geeignet, da deren Temperatur dabei stark Verfahren zum Schleudergießen

von rohrförmigen metallischen Körpern

in warmen, ungeteilten Kokillen

mit massiver Wand

Anmelder:

Aktiebolaget Äkers Styckebruk,
Äkers Styckebruk (Schweden)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Kosel, Patentanwalt,
Bad Gandersheim, Braunschweiger Str. 22

Beanspruchte Priorität:
Schweden vom 24. Februar 1956

Rütger Henrik von Seth, Äkers Styckebnik

(Schweden),
ist als Erfinder genannt worden

schwankt, so daß früher oder später Sprünge auf der Innenseite der Kokille auftreten.

Für die Massenherstellung von rohrförmigen metalllischen Körpern durch Schleudergießen in warmen, ungeteilten Kokillen wendet man jetzt Maschinen an, in denen eine größere Anzahl von Kokillen nacheinander nach einer Gießstelle vorgeschoben werden, an der das Gießen erfolgt, darauf nach einer Ausziehstelle befördert werden, in der der gegossene Körper aus der Kokille herausgezogen wird usw. Nach einem bestimmten Zeitintervall, währenddessen die Kokille die beim Gießen aufgenommene Wärmemenge abgeben kann, kehrt sie erneut zur Gießstelle zurück.

Die Kokillen können auch in einer großen Anzahl Umlaufmaschinen liegen, die beispielsweise auf einem Drehtisch aufgestellt sind, der derart betätigt wird, daß die Umlaufmaschinen mit ihren Kokillen nach und nach an außerhalb des Drehtisches befindliche Vorrichtungen zum Gießen, Ausziehen usw. herangeführt werden.

Mit einer derartigen Maschine kann man eine Produktionskapazität von 120 bis 150 Stück rohrförmigen Körpern pro Stunde erreichen. Wie oben erwähnt, muß die Umlaufmaschine die Kokillen ebenso viele Male pro Stunde beschleunigen wie abbremsen, weshalb man bisher verhältnismäßig dünnwandige Ko-

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killen angewandt hat, einerseits um Kraft zu sparen steigen soll, da sonst Schwierigkeiten beim Ausziehen und andererseits um die Beschleunigungs- und Ver- der gegossenen Rohre auftreten. Die Kokillen können zögerungszeiten herabzusetzen und schließlich um natürlich zwischen den Gießvorgängen ζ. Β. durch billige Kokillen zu erhalten. Die Erfahrung zeigt nun, besonders starken Luftzug, Druckluft, Dampf oder daß der Aufwand für die Kokillen einen sehr wesent- 5 Wasser künstlich gekühlt werden, doch ist dies nur liehen Teil der Fabrikationskosten bildet. Trotz des ein Ausweg, da er natürlich den Vorteilen entgegenKreislaufs der Kokillen werden die Temperatur- wirkt, die man durch die Aufrechterhaltung der obenächwankungen von dem Zeitpunkt der Beendigung genannten Vorschrift über das Verhältnis K : R erdes Gießens bis zu dem Zeitpunkt, an dem die Ko- hält, d. h., die Temperaturkurve der Kokille wird kille wieder in die Umlauf maschine eingeführt wird, io nicht sogleichmäßig wie beabsichtigt. Untersuchungen so groß, daß Wärmesprünge ziemlich schnell auf der und Prüfungen haben gemäß der Erfindung gezeigt, Innenseite der Kokillen entstehen, die Lebensdauer daß bei einer Produktion von mindestens 80 Rohren der Kokillen dadurch erheblich verringert wird. je Stunde eine Mindestanzahl von 20 Kokillen er-

Gemäß der Erfindung ist es von größter Bedeutung, forderlich ist, wenn die Temperaturschwankungen in daß beim Schleudergießen im Kreislaufverfahren mit 15 den Kokillen mit oder ohne künstliche Kühlung nicht warmen, ungeteilten, l>eim Gießen um ihre eigene zu groß werden sollen. Die Maschine sollte daher Achse in Umlauf versetzten Kokillen mit massiver derart gebaut werden, daß diese Anzahl Kokillen Wand die Materialquerschnittfläche der Kokillen- oder eine größere Anzahl in ihr Platz findet. Wenn wand zur Materialquerschnittfläche des gegossenen aus irgendeinem Grund die Maschine nicht für eine Rohres in richtiger Weise abgepaßt wird. Wenn 20 große Anzahl Kokillen gebaut werden kann oder dieses Verhältnis zu gering ist, d. h., wenn die Ko- wenn die Produktion weiter gesteigert werden soll, killenwand zu dünn ist, werden die genannten Temperaturschwankungen zu groß, und es treten daher
schnell Sprünge auf der Innenseite der Kokille auf.

Xach der Erfindung ist nun die Gefahr des Ent- 25 Stehens von Wärmesprüngen im Kokillenmaterial erheblich herabgesetzt, wenn der Materialquerschnitt der Kokille mindestens 20mal so groß ist wie der Materialquerschnitt des zu gießenden Rohres, d. h.

wenn das genannte Verhältnis K : R zwischen der 30 wärmeisolierendem Material vor jedem Gießvorgang. Materialquerschnittsfläche der Kokille K und der Ma- Es hat sich auch als wichtig gezeigt, daß die Materialquerschnittsfläche des herzustellenden Rohres R schine derart gebaut wird, daß die gegossenen Rohre mindestens 20 :1 beträgt. Es hat sich als möglich ge- schnellstmöglich nach dem Gießen aus den Kokillen zeigt, die Kokille innerhalb dieses Bereiches für den entfernt werden können, da diese natürlich einen Teil Wert A" : R bei so gleichmäßiger Temperatur zu 35 der Wärme aufnehmen, die die Rohre beim Abhalten, daß die Temperaturschwankungen oder -ampli- kühlen abgeben,
tuden zwischen dem Erwärmen und dem nachfolgenden Abkühlen bei jedem Gießen in der gleichen Kokille so gering werden und daß die Temperaturkurve
für jede Kokille daher während des gesamten Her- 40
Stellungskreislaufes so gleichmäßig wird, daß das
Entstehen von Wärmesprüngen an der Innenfläche
der Kokille erheblich verringert wird. Der Wert von
K : R kann sich in der Regel mit geringerem Rohrdurchmesser erhöhen, da sich eine Erhöhung des 45
Gesamtgewichts der Kokille nicht so stark auf den
Kraftverbrauch usw. auswirkt, weshalb man kaum
eine obere Grenze für das Verhältnis K: R festlegen
kann.

Bei der Durchführung des genannten Kreislauf- 5° Verfahrens ist es natürlich notwendig, daß die Anzahl der Kokillen nicht zu gering ist, da der Wärmezuschuß, den die Kokille bei jedem Gießen erhält, sonst nicht verschwinden könnte, bevor das nächste Gießen in der gleichen Kokille erfolgt, sondern die Tempera- 55 tür der Kokillen würde allmählich allzu hoch ansteigen. Die Erfahrung zeigt, daß die Kokillentemperatur 400° C, zweckmäßig 300° C nicht über

kann die Einführung von künstlicher Kühlung notwendig werden, doch muß die Anzahl Kokillen mindestens 20 betragen.

Ebenso wichtig wie eine ausreichende Kühlung der Kokillen, damit sie nicht zu warm werden, ist, daß sie so wenig Wärme wie möglich beim Gießen aufnehmen. Dies ist einer der Zwecke der früher genannten Belegung der Innenfläche der Kokille mit

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Schleudergießen metallischer Rohre mit Hilfe mehrerer warmer und ungeteilter Hohlkokillen mit massiver Wand, die in stetem Wechsel in Drehung versetzt und abgegossen werden und deren Wandstärke in Abhängigkeit von der Wandstärke des Gußstückes bemessen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Materialquerschnitt der Kokille mindestens 20mal so groß ausgebildet wird wie der Materialquerschnitt des zu gießenden Rohres.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nicht weniger als 20 Kokillen umlaufen, wenn mehr als 80 Rohre in der Stunde hergestellt werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 601079, 846 772; Väth, »Der Schleuderguß«, Berlin, 1934, S. 33 und 78.