DE2135159C3 - Schmelz-, Gieß- und Kristallisationsanlage für den Betrieb unter Vakuum oder Schutzgas - Google Patents
Schmelz-, Gieß- und Kristallisationsanlage für den Betrieb unter Vakuum oder SchutzgasInfo
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Description
nach Lösung relativ zueinander beweglich und mit
einer anderen Kristallisationskammer verbindbar ausgebildet sind, und wobei Absperrmittel im Verbindungsschacht angeordnet sind, ferner bestehend
aus einer Hubvorrichtung, mittels welcher die Gießform aus der Kristallisationskammer durch den
Verbindungsschacht in die Nähe der Entleerungsvorrichtung bringbar ist dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Schmelzkammer (1)
als auch die Kristallisationskammer (19) mit je einem Absperrventil (17,17a, 24,24a) versehen sind
und daß in der Kristallisationskammer (19) eine Heizvorrichtung (38) für die Gießform (37) in einer
solchen Weise angeordnet ist daß eine gerichtete Erstarrung durch Relativbewegung zwischen Heizvorrichtung und Gießform durchführbar ist
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Heizvorrichtung (33) beweglich angeordnet und zusammen mit der Gießform (37) mittels der Hubvorrichtung (35) in die Schmelzkammer
(1) einführbar ist
3. Anlage nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch Anschläge (41), auf denen die Heizvorrichtung (38) bei ihrer Rückkehr aus der
Schmelzkammer (1) aufsetzbar ist, und durch einen solchen Hub der Hubvorrichtung, daß die Gießform
(37) nach Stillstand der Heizvorrichtung um ein Maß »a« weiter absenkbar ist, welches im wesentli
aus der Kristallisationskammer durch den Verbindungsschacht in die Nähe der Entleerungsvorrichtung
bringbar ist
Schmelz- und Gießanlagen, deren Innenraum während des Betriebes unter Vakuum oder Schutzgasatmosphäre steht, werden in zunehmendem Maße für den
Präzisionsguß mit anschließender Herbeiführung einer gerichteten Erstarrung benutzt Ein solches Verfahren.
daß auch kurz als DS-Prozeß (von Directed Solidification) bezeichnet wird, findet bei der Herstellung von
Präzisionsgußteilen aller Art Anwendung, bevorzugt jedoch bei der Herstellung von Turbinenschaufel für
Triebwerke die in bezug auf die mechanischen Eigen-
2s schäften, insbesondere auf die Langzeitstandswerte und
die Korrosionsbeständigkeit erheblichen Anforderungen genügen müssen.
Der DS-Prozeß wird im allgemeinen in zwei Verfahrensschritten durchgeführt Der erste Verfahrensschritt
besteht darin, daß in einer hermetisch verschließbaren Schmelzkammer das zu vergießende Material in einem
Schmelzgefäß aufgeschmolzen und nach Erreichen der erforderlichen Gießtemperatur in eine vorgeheizte
Gießform abgegossen wird, deren Temperatur ober
halb des Schmelzpunktes des zu vergießenden Metalls
liegt. Das Schmelzgefäß kann dabei durch verschiedene Energiearten beheizt werden. Brauchbar sind hierfür
Plasma- uad Elektronenstrahlen, elektrische Lichtbogen und Widerstandsheizelemente. Vorteilhaft ist es je-
chen mindestens der Höhe der Gießform entspricht. 40 doch, das Schmelzgefäß mit einer Induktionsspule zu
4. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprü- umgeben und die Kombination aus Schmelzgefäß und
Spule zum Zwecke einer Entleerung kippbar auszubilden. Der zweite Verfahrensschritt besteht darin, daß
nach erfolgtem Abguß durch Einstellung eines be-
che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubvorrichtung (35) mit einem Antrieb (36) versehen ist,
der eine Eilbewegung und nach Stillstand der Heiz
vorrichtung eine Schleichbewegung zuläßt, die der 45 stimmten Temperaturgradienten in der Gießform eine
gerichtete Erstarrung des Metalls erreicht wird. Zu diesem Zweck wird die Gießform mittels einer zusätzlichen Heizspule beheizt die auch die Vorheizung übernommen hatte. Die Heizspule wird dabei in der Weise
Ordnung mehrerer Kristallisationskammern (19) mit 50 angeordnet daß sie die Gießform koaxial umgibt, wo·
denen eine Schmelzkammer (1) nach einer Relativ- bei eine Relativbewegung zwischen beiden möglich ist.
Wanderungs.geschwindigkeit der Kristallisationsfront des Gießforminhalts entspricht.
5. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Reihenan-
bewegung wahlweise verbindbar ist.
6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet (·3β die einzelnen Kristallisationskammern (19)
mit nach oben gerichteten Verbindungsschächten (23) versehen sind, und daß darüber eine Schmelkammer (1) mit nach unten gerichtetem Verbindungsschacht (16) verfahrbar angeordnet ist.
7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzkammer (1) zusammen mit
einer Vakuumerzeugungseinrichtung (6) und gegebenenfalls einer Chargiereinrichtung (8) auf einer
fahrbaren Plattform (3) angeordnet ist.
Oie Erfindung betrifft eine Schmelz-, Gieß- und Krillisationsanlage für den Betrieb unter Vakuum oder
Nach Füllung der Form wird diese langsam nach unten abgesenkt oder die Heizspule nach oben verschoben,
so daß sich die Form mit gleichförmiger Geschwindig
keit in vertikaler Richtung durch die Spule hindurchbe
wegt und sich an der Erstarrungsfront ein konstanter Temperaturgradient einstellt Der Erstarrungsvorgang
ist sehr zeitraubend, wodurch die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens stark beeinträchtigt wird. Durchschnittlich
beträgt die Verfahrensdauer für den zweistufigen Prozeß etwa 120 Minuten, d. h. mittels einer aus Schmelzgefäß und Gießform bestehenden Vorrichtung ist etwa
alle 2 Stunden ein Abguß möglich. Im Hinblick auf den Zeitaufwand ist es besonders gravierend, daß die Guß
teile zur Vermeidung von Reaktionen mit Luftsauer
stoff bis zuni Unterschreiten einer Grenztemperatur unter Vakuum oder Schutzgas verbleiben müssen. Die
Kapazität einer solchen Anlage wird somit durch die
Erstarrungs- und Abkühlzeiten bestimmt und nicht
durch die erheblich größere Leistungsfähigkeit der Schmelzvorrichtung.
Durch die US-PS 28 25 945 ist eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art bekannt Die dort beschriebene
Vorrichtung ist jedoch nicht für die Erzeugung einer gerichteten Erstarrung vorgesehen und
weist auch keine dafür geeigneten Mittel auf. Die-Leistungsfähigkeit
der bekannter. Anlage wurde zwar dadurch erhöht, daß Schmelz- und Kristdlisationskam-
mer voneinander trennbar ausgebildet sind und daß die Kristallisationskammer ein Tiegelmagazin für mehrere
Gießtiegel bzw. -formen enthält Dennoch muß die auswechselbare Kristallisationskammer so lange mit der
Schmelzkammer in Verbindung bleiben, bis die kritisehe,
eine Oxidation auslösende Temperatur unterschritten ist
Durch die DT-AS12 62 521 ist eine Vakuumschmeiz-
und Gießvorrichtung bekannt, die aus einem Schmelzteil
und einem Kokillen- oder Formenraum zusammengesetzt ist Die bekannte Anlage ist nicht zur Durchführung
einer »gerichteten Erstarrung« vorgesehen oder geeignet, da die hierfür benötigte Heizvorrichtung der
Gießform fehlt Es ist auch nicht vorgesehen, den Schmelzteil von Kokillenraum zu trennen und beispielsweise
mit einem anderen Kokillenraum zusammenzubringen. Vielmehr wird der Kokillenraum unmittelbar
nach dem Abgießen der Charge geflutet und1 die Formen werden durch eine besondere öffnung entnommen.
Es ist auch nicht möglich, Schmelzteil und Kokillenraum unter gleichzeitiger Aufrechterhaltung
des Vakuums in beiden Räumen zu trennen, da nur der Formenraum mit einem vakuumdichten Absperrventil
versehen ist, nicht aber der Schmelzteil. Der Schließkegel im Boden des Schmelztiegels dient nur zur Absperrung
des Schmelztiegels gegenüber einem Ausfließen der Schmelze.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte und eingangs beschriebene Vorrichtung so zu
verbessern, daß mit ihr die Herstellung gerichtet ersiarrter Gußteile möglich ist und daß ein laufender
Austausch der Kristallisationsvorrichtung für die gerichtete Erstarrung bereits zu einem Zeitpunkt möglich
ist, an dem weder die vollständige Erstarrung, geschweige denn die Abkühlung des Gußstücks vollendet
sind. Dabei soll die Kapazität desjenigen Teils der Anlage, der die Schmelz- und Gießvorrichtung enthält, soweit
wie möglich ausgenutzt werden. Dies bedingt, daß eine Mehrzahl von gerichteten Erstarrungs- und Abkühlvorgängen
nebeneinander möglich ist ohne daß die Zahl der Schmelzgefäße und der mit ihr verbundenen,
aufwendigen Anlagenteile um ein entsprechendes Maß vergrößert wird.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß sowohl die Schmelzkammer als auch
die Kristallisationskammer mit je einem Absperrventil versehen sind und daß in der Kristallisationskammer
, eine Heizvorrichtung für die Gießform in einer solchen Weise angeordnet ist, daß eine gerichtete Erstarrung
durch Relativbewegung zwischen Heizvorrichtung und Gießform durchführbar ist.
Die erfindungsgemäße Ausbildung der Vorrichtung bringt folgende Vorteile mit sich:
Dadurch, daß sowohl die Schmelzkammer als auch die Kristallisationskammer mit je einem Absperrventil
versehen sind,, ist es möglich, unmittelbar nach dem Abguß des Schmelzgefäßes und nach dem Einbringen der
fff aus der Schmelzkammer in die Kristallisationskammer
eine hermetische Abdichtung beider Kammern vorzunehmen. Das Vakuum bzw. die Schutzgasatmosphäre
bleibt infolgedessen in beiden Kammern erhalten, so daß eine frühzeitige Trennung und
ein Ersatz der bereits beschickten Kristallisationskammer durch eine noch nicht beschickte möglich ist Nach
Verbindung der zweiten Kristallisationskammer mit der kurzfristig wieder oder noch betriebsbereiten
Schmelzkammer kann ein erneuter Abguß mit nachfolgender gerichteter Erstarrung stattfinden, während in
der ersten Kristallisationskammer die gerichtete Kristallisation erst teilweise abgelaufen ist Je nach der
Leistungsfähigkeit der Schmelzkammer und den gießtechnischen Daten der zu vergießenden Metalle können
nacheinander mehrere Kristallisationskammern mit der gleichen Schmelzkammer in Verbindung gebracht
und beschickt werden. Es ist beispielsweise ohne
weiteres möglich, acht Kristallisationskammern vorzusehen und in den sieben ersten Kammern — mit einer
gewissen Phasenverschiebung — gleichzeitig Erstarrungsprozesse ablaufen zu lassen, während die achte
Kristallisationskammer beschickt wird.
Auf diese Weise lassen sich die Anlagen- und Betriebskosten einschließlich der Unterhaltungskosten bei
einfachster Bedienungsweise ganz erheblich senken.
Es ist denkbar, die Heizvorrichtung für die Gießform ortsfest in der Kristallisationskammer anzuordnen und
die Gießform dort aufzuheizen. Die Gießform kann nach Herstellen der Verbindung mit der Schmelzkammer
in diese eingeführt und nach Vollendung des Abgusses wieder ins Innere der Heizvorrichtung zurückgezogen
werden. Nachfolgend kann dann mittels einer sehr langsam verlaufenden Absenkbewegung die Gießform
aus der Heizvorrichtung nach Maßgabe der optimalen Erstarrungsgeschwindigkeit herausgeführt werden.
Um jedoch keine Unterbrechung der Beheizung der noch leeren Gießform vorzunehmen, wird gemäß
der weiteren Erfindung vorgeschlagen, daß die Heizvorrichtung beweglich angeordnet und zusammen mit
der Gießform mittels der Hubvorrichtung in die Schmelzkammer einführbar ist. Die Herbeiführung der
erforderlichen Relativbewegung zwischen Gießform und Heizvorrichtung kann dann in einfachster Weise
durch Anschläge bewirkt werden, auf denen die Heizvorrichtung bei ihrer Rückkehr aus der Schmelzkammer
aufsetzbar ist, und durch einen solchen Hub der Hubvorrichtung, daß die Gießform nach Stillstand der
Heizvorrichtung um ein Maß »a« weiter absenkbar ist. welches im wesentlichen mindestens der Höhe der
Gießform entspricht
Eine Verkürzung der Verlustzeiten zwischen dem Abguß und dem Beginn der gerichteten Erstarrung
kann gemäß der weiteren Erfindung dadurch erreicht werden, daß die Hubvorrichtung mit einem Antrieb
versehen ist, der eine Eilbewegung und nach Stillstand der Heizvorrichtung eine Schleichbewegung zuläßt, die
der Wanderungsgeschwindigkeit der Kristallisationsfront des Gießforminhalts entspricht.
Besonders zweckmäßig ist ein Aufbau der Anlage in Form einer Reihenanordnung mehrerer Kristallisationskammern,
mit denen eine Schmelzkammer nach einer Relativbewegung wahlweise verbindbar ist. Es
wäre natürlich denkbar, die Schmelzkammer ortsfest und die Kristallisationskammern verfahrbar anzuordnen.
Auf Grund der Tatsache, daß die Reihenanordnung der Kristallisationskammern ein wesentlich größeres
Gewicht und Bauvolumen besitzt und außerdem mit zahlreichen Zu- und Abführungsleitungen versehen
sein muß, empfiehlt es sich, die Kristallisationskammern ortsfest anzuordnen und die Schmelzkammer
vorzugsweise oberhalb der Kristallisationskammern fahrbar vorzusehen. Hierdurch wird insbesondere der
Nachteil vermieden, der entstehen würde, wenn man die Vakuumleitungen zwischen Kristallisationskammern
und Vakuumpumpen beweglich ausbilden oder sämtliche Pumpsätze mit den Kristallisationskammern
verfahrbar ausbilden würde.
In besonders zweckmäßiger Weise wird oberhalb der Kristallisationskammern und parallel zu ihren Vorderseiten
mit Beschickungs- und Entnahmeöffnungen ein Schienensystem angeordnet, auf dem eine Plattform
verfahrbar ist, welche neben der Schmelzkammer auch noch die für die Schmelzkammer benötigten Vakuumpumpen
und sämtliche Steuer- und Regelgeräte aufnimmt. Bei dieser Bauweise werden die einzelnen Kristallisationskammern
mit nach oben gerichteten Verbindungsschächten versehen, während die Schmelzkammer
mit einem nach unten gerichteten Verbindungsschacht ausgerüstet ist, wobei zwischen den Verbindungsschächten
eine gas- bzw. vakuumdichte Verbindung herstellbar ist.
Ein Ausrührungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung
und seine Wirkungsweise seien nachfolgend an Hand der F i g. 1 und 2 näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 einen Vertikalschnitt durch Schmelz- und Kristallisationskammer
in einer Phase unmittelbar vor dem Abgießen des Schmelzbehälters und
F i g. 2 eine teilweise Draufsicht auf die Vorderfront der Reihenanordnung mehrerer Kristallisationskammern
und der damit wechselweise zusammenwirkenden Plattform mit Schmelzkammer.
In F i g. 1 ist mit 1 eine Schmelzkammer bezeichnet,
welche an einer Seitenwand durch eine Tür 2 verschließbar ist Die Schmelzkammer ruht auf einer Plattform
3, welche auf Rollen 4 und Schienen 5 senkrecht zur Zeichenebene verfahrbar ist. Auf der Plattform 3
befindet sich ferner ein Gehäuse 6 für die Unterbringung von Vakuumpumpen, die im einzelnen nicht dargestellt
sind und über eine Saugleitung 7 mit der Schmelzkammer 1 in Verbindung stehen. Mit der
Schmelzkammer ist weiterhin eine Chargiereinrichtung 8 verbunden, wobei ein Vakuumschieber 9 für die hermetische
Trennung der Chargiereinrichtung von der Schmelzkammer vorgesehen ist Die Chargiereinrichtung
dient zur Beschickung eines in der Schmelzkammer angeordneten Schmelzgefäßes tO, welches von
einer Induktionsspule 11 umgeben ist Schmelzgefäß und Induktionsspule bilden eine Baueinheit, welche um
eine gemeinsame Achse 12 zum Zwecke einer Entleerung schwenkbar ist Die Achse 12 ist in bekannter
Weise gleichzeitig als Vakuumdurchführung für die elektrische Zuleitung der Induktionsspule 11 ausgebildet
Das Schmelzgefäß 10 besitzt ferner eine Entleerungsvorrichtung 13, die in einfachster Weise als Gießschnauze
ausgebildet ist Es ist jedoch auch denkbar, das Schmelzgefäß ortsfest anzuordnen und mit einer
verschließbaren Bodenöffnung zu versehen, die die Rolle der Entleerungsvorrichtung übernimmt
Die Schmelzkammer 1 besitzt als unteren Abschluß einen Boden 14, der sich nach unten hin auf Grund
einer in ihm vorhandenen Öffnung 15 in einem Verbindungsschacht 16 fortsetzt Die öffnung 15 und damit
der Verbindungsschacht 16 sind durch ein Absperrventil 17 gasdicht verschließbar, welches in geöffnetem Zustand
innerhalb einer seitlich angeordneten Ventilkammer 18 ruht Der Antrieb für das Absperrventil 17 ist
der Einfachheit halber nicht dargestellt.
Unterhalb der Schmelzkammer 1 befindet sich eine Kristallisationskammer 19, die zur Vorder- und Bedienungsseite
hin durch eine Tür 20 verschließbar ist. Die Kristallisationskammer besitzt an ihrer Oberseite eine
Decke 21 mit einer öffnung 22, welche sich in einem Verbindungsschacht 23 fortsetzt. Auch der Verbindungsschacht
23 ist durch ein Absperrventil 24 verschließbar, welches in geöffnetem Zustand in einer seitliehen
Ventilkammer 25 ruht. Beide Absperrventile 17 und 24 sind doppelwandig ausgeführt und werden von
einem Kühlmittel durchströmt
Die Verbindungsschächte 16 (der Schmelzkammer) und 23 (der Kristallisalionskammer) gehen unmittelbar
ineinander über; die vakuumdichte aber lösbare Verbindung folgt durch das teleskopartige Zusammenwirken
zweier ringförmiger Flanschteile 26 und 27, von denen sich der untere unter Zwischenschaltung eines
Dichtungsringes auf einem Gegenflansch 54 der Kristallisationskammer 19 bzw. der Ventilkammer 25 abstützt.
In geschlossenem Zustand nehmen die Absperrventile 17 und 24 die gestrichelt dargestellten Positionen
17a und 24a ein. Der zwischen den Absperrventilen liegende Raum, der aus den Verbindungsschächten 16
und 23 sowie aus den Ventilkammern 18 und 25 besteht, ist über eine Leitung 28 evakuierbar und belüftbar,
die über einen Absperrschieber 29 mit der unteren Ventilkammer 25 in Verbindung steht Das jenseitige,
nicht dargestellte Ende der Leitung 28 führt zu einer Vakuumpumpe.
Die Kristallisationskammer 19 bildet gleichzeitig die Tragkonstruktion für die Schienen 5 und die auf den
Rollen 4 verfahrbare Plattform 3. Um den ringförmigen Flanschteil 27 von dem Gegenflansch 54 lösen zu können,
befindet sich zwischen dem Flanschteil 27 und der Plattform 3 vier hydraulische Hubwerke 30 und 31, von
denen nur die beiden vorderen dargestellt sind. Mittels dieser Hubwerke kann der Flanschteil 27 um ein solches
Maß gegenüber der Kristallisationskammer 19 angehoben werden, daß die ringförmigen Flanschteile 27
und 54 einwandfrei quer zueinander bewegbar sind. Es versteht sich, daß sowohl die Hub- als auch die Fahrbewegung
beim Betrieb des Ofens nur dann nur möglich sind, wenn sich die Absperrventile in der gestrichelt
dargestellten Position 17a bzw. 24a befinden. Dies wird durch eine elektrische Verriegelung erreicht Die Versorgung
der Aufbauten der fahrbaren Plattform 3 mit elektrischer Energie von einer Versorgungseinheit 32
erfolgt durch Stromschienen 33 und Gleitkontakte 34.
Die Kristallisationskammer 19 ist mit einer Hubvorrichtung 35 und einem Antrieb 36 für die Hubvorrichtung
ausgestattet Mittels der Hubvorrichtung ist eine Gießform 37 in senkrechter Richtung bewegbar, und
zwar aus der Kristallisationskammer heraus bis in die Schmelzkammer 1 in die unmittelbare Nachbarschaft
des Schmelzgefäßes 10. Da die Entleerung des Schmelzgefäßes durch Kippen erfolgt ist die Gießform
37 seitlich unterhalb der Entleerungsvorrichtung (Gießschnauze) 13 des Schmelzgefäßes angeordnet Bei orts-
festem Schmelzgefäß mit Bodenentleerung müßte die Gießform 37 und damit die Hubsäule 35 unter dem Boden
des Schmelzgefäßes angeordnet seia Der Kristallisationskammer 19 zugeordnet ist ferner eine Heizvorrichtung
38, die im vorliegenden Falle aus einer Induk-
tionsspule besteht Die Heizvorrichtung 38 besitzt einen Stützrahmen 39, an dem eine radial vorspringende
Pratze 40 angeordnet ist auf deren Bestimmung nachfolgend noch näher eingegangen wird. Die Heiz-
vorrichtung ist zusammen mit der Gießform in die abgebildete Stellung innerhalb der Schmelzkammer 1 einbringbar.
Dabei wird die Beheizung nicht unterbrochen. Zu diesem Zweck steht die Heizvorrichtung 38 über
nicht dargestellte, flexible Zuleitungen mit einer Einrichtung zur Stromversorgung in Verbindung.
Nach Beendigung des Gießvorganges in der gezeigten Stellung wird die Gießform 37 zusammen mit der
Heizvorrichtung 38 in die Kristallisationskammer 19 abgesenkt. Dort nehmen sie zunächst die obere, gestrichelt
dargestellte Position ein. bei der sich die Pratze 40a auf einem ortsfesten Anschlag 41 abstützt. Von den
Pratzen 40 bzw. 40a sind drei Stück auf den Umfang der Heizvorrichtung 38 verteilt, infolge der gewählten
Darstellung ist nur eine sichtbar. Es versteht sich, daß die Absperrventile 17 und 24 geschlossen werden, sobald
die Gießform die Position 37a erreicht hat. Schmelzkammer 1 und Kristallisationskammer 19 können
jetzt in der angegebenen Weise voneinander getrennt werden. Bei weiterer Absenkung der Hubvorrichtung
35 kann die Heizvorrichtung 38 bzw. 38a nun nicht mehr folgen. Die Gießform 37 bzw. 37a hingegen
wird jetzt allmählich aus dem Einflußbereich der Heizvorrichtung entfernt, und zwar mit einer wesentlich geringeren
Geschwindigkeit als beim Absenken aus der Position 37 in die Position 37a. Die Absenkgeschwindigkeit
entspricht der Geschwindigkeit des Fortschreitens der Kristallisationsfront im Inhalt der Gießform
37. Der gerichtete Erstarrungsvorgang ist beendet, wenn die Gießform die mit 37i>
bezeichnete, gestrichelt dargestellte Position erreicht hat.
Im Innern der Kristallisationskammer 19 befindet sich außerdem noch eine Konsole 42, deren Funktion
auf die Phase des Aufheizens der Gießform 37 be schränkt ist. Zur Erläuterung sei folgendes ausgeführt:
Die Hubvorrichtung 35 ist an ihrem oberen Ende mit einer Tragplatte 43 versehen, auf der die unten offene
Gießform 37 ruht. Die Gießform besitzt einen flanschförmigen Rand 44, der in der Gießposition durch hakenförmige
Niederhalter 45, von denen mehrere auf den Umfang des Randes verteilt sind, unter dem Druck
der Hubsäule 35 gegen deren Tragplatte gepreßt wird. Auf dies-e Weise wird eine gute Abdichtung bewirkt.
Die Tragplatte 43, die wassergekühlt ist. dient infolge der unten offenen Gießform 37 zur Einleitung des Kristallisationsprozesses.
Von ihr dürfen somit keine unliebsamen Beeinflussungen des KristalHsationsprozesses
ausgehen. Als besonders gefährlich haben sich Verunreinigungen erwiesen, die Kristallisationskeime bilden.
Nun setzt aber die Gießform während ihres ersten Aufheizens auf Temperaturen oberhalb 1500°C kondensationsfähige
Dämpfe und feste Verunreinigungen frei, die sich auf der gekühlten Unterlage absetzen. Zur
Vermeidung dieses Vorganges ist die besagte Konsole 42 vorgesehen, auf der sich der Rand der Gießform in
der Position 37a abstützt. Nach Absenkung der Tragplalte
43 wird ein schwenkbarer Träger 46 zwischen Gießform und Tragplatte eingeschwenkt. Der Träger
ist mit einem horizontal verlaufenden Abschirmblech 47 ausgestattet, dessen Größe in etwa dem Querschnitt
des Randes 44 der Gießform entspricht. Nach erfolgter Aulheizung der Gießform wird das Abschirmblech wieder
ausgeschwenkt und die Tragplatte 43 nach oben gefahren, bis die Gießform wieder auf ihr ruht. In diesem
Augenblick wird auch die Konsole 42 seitlich ausgeschwenkt, so daß der Weg für eine Aufwärtsbewegung
von Hubvorrichtung, Tragplatte, Gießform und Heizvorrichtung frei ist. Mit 48 und 49 sind die Antriebe
für Konsole und Träger bezeichnet. Mittels einer Vakuumleitung 50 ist die Kristallisationskammer 19 mit
einem Vakuum-Pumpsatz verbunden. Ein Absperrschieber 51 ermöglicht die Trennung von Vakuumleitung
und Kristallisationskammer.
In F i g. 2 sind gleiche Teile wie in F i g. 1 mit gleichen
Bezugszeichen versehen. Es ist ersichtlich, daß mehrere Kristallisationskammern 19 in einer Reihe angeordnet
sind, und daß nur eine Schmelzkammer 1 mittels der Plattform 3 auf den Schienen 5 oberhalb der
Kristallisationskammern fahrbar angeordnet ist. Auf der Plattform 3 befindet sich noch ein Gehäuse 52 für
die Aufnahme sämtlicher Steuer-, Meß-, Regel- und Ablesegeräte. Mit 53 ist ein Gehäuse für den Antrieb
des Kippmechanismus für das Schmelzgefäß und für die Aufnahme der koaxialen Stromdurchführung bezeichnet.
Deren Einzelheiten sind jedoch Stand der Technik, so daß sich weitere Ausführungen erübrigen.
Sämtliche Kristallisationskammern 19 sind entweder gemeinsam, aber über Absperrschieber 51 (Fig. 1)
trennbar an eine Vakuumleitung 50 angeschlossen, oder jede Kammer ist für sich mit einem getrennten Pumpstand
versehen. Bezüglich Einrichtung und Zubehör der Schmelzkarnmer 1 wie Schmelzstromversorgung,
Schmelzgefäß und -beheizung, Vakuumpumpen sowie Meß- und Regelgeräte verringert sich der zu treibende
Aufwand auf Mn, wenn die Zahl der Kristallisationskammern η ist.
Die Fahrbewegung der Schmelzkammer von einer Kristallisationskammer zur anderen wird durch einfachen
Knopfdruck ausgelöst. Das Anhalten erfolgt automatisch: Endschalter und neben den Kristallisationskammerventiien
sitzende Führungsbolzen gewährleisten eine einwandfreie Positionierung der Schmelzkammer
auf den verschiedenen Kristallisaticrsskammern. Das Eigengewicht der Schmelzkammer mit allem
Zubehör sorgt dafür, daß eine vakuumdichte Verbindung zwischen den beiden Verbindungsschächten 16
und 23 hergestellt wird. Die Zuführung des Schmelzstroms erfolgt in der bereits angegebenen Weise übei
Stromschienen und Gleitkontakie, so daß der Schmelz Vorgang während der Fahfbewegung aufrechterhalter
werden kann.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Schmelz-, Gieß- und Kristallisationsanlage fur den Betrieb unter Vakuum oder Schutzgas, bestehend aus einer Schmelzkammer mit einem darin angeordneten Schmelzgefäß mit Entleerungsvorrichtung, aus einer Kristallisationskammer fur die Aufnahme mindestens einer Gießform, wobei Schmelz- „
und Kristallisationskammer über einen Verbin- io dungsschacht angeordnet sind, ferner bestehend aus
dungsschacht koppelbar und voneinander lösbar, einer Hubvorrichtung, mittels welcher die Gießform
Schutzgas, bestehend aus einer Sdimelzkammer mit
einem darin angeordneten Schmelzgefäß mit Entleerungsvorrichtung, aus einer Kristallisationskammer für
die Aufnahme mindestens einer Gießform, wobei Schmelz- und Kristallisationskammer über einen Verbindungsschacht koppelbar und voneinander lösbar,
nach Lösung relativ zueinander beweglich und mit einer anderen Kristallisationskammer verbindbar ausgebildet sind, und wobei Absperrmittel im Verbin
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