DE2352248A1 - Vakuumschmelz- und giessofen - Google Patents
Vakuumschmelz- und giessofenInfo
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- B22D18/06—Vacuum casting, i.e. making use of vacuum to fill the mould
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Description
LEYBOLD-HERAEUS-GmbH & Co. KG.
5ooo K Ö L iJ 51 Bonner Straße 5o4
"Vakuumschmelz- und Gießofen"
Die Erfindung bezieht sich auf einen Vakuumschmelz- und Gießofen mit einem Schmelzenbehälter und mindestens einer
unterhalb der Ausgießöffnung bzw. Gießschnauze des Schmelzenbehälters angeordneten Gießform, insbesondere
mit einem induktiv beheizten Kipptiegel, wobei Schmelzenfoeaälter
und Gießform von einer längs einer Flanschverbindung teilbaren Vakuumkammer umgeben sind.
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Öfen der vorstehend beschriebenen Art können kontinuierlich, d.h. ohne Öffnen der Vakuumkammer, nur dann betrieben werden,
wenn sowohl für die Beschickung des Sehmelzenbehälters als auch für die Entnahme der Gußstücke Schleuseneinrichtungen
vorhanden sind. Diese Schleuseneinrichtungen sind einschließlich ihrer Antriebe und Steuerungen hochkomplizierte
Einrichtungen, und zwar schon wegen der erforderlichen
Abdichtung der Schleusenventile. Hinzu kommen die für einen Transport der Gußstücke erforderlichen Transporteinrichtungen,
durch welche ein Ofen der eingangs angegebenen Art weiter verteuert wird. Dies gilt insbesondere
für Öfen, die zur Herstellung großvolumiger und/ oder komplizierter Gußstücke dienen.
Zur Vermeidung aufwendiger Ofenkonstruktionen sieht man daher häufig solche Öfen vor, die für einen chargenweisen
Schmelz- und Gießbetrieb ausgelegt bzw. eingerichtet sind. Diese besitzen zwar meist noch eine relativ einfache,
als Schleuse ausgebildete Chargiereinrichtung für den Schmelzenbehälter, jedoch werden die Gußstücke
einzeln oder zu mehreren nach Öffnen der Vakuumkammer entnommen. Zu diesem' Zweck wird die Vakuumkammer teilbar ausgebildet,
wobei der bewegliche KanLnerteil zweckmäßig als
Kammerdeckel bezeichnet wird. Ein Öffnen der Vakuumkammer wird allerdings auch bei kontinuierlich betreibbaren, d.h.
mit vollständigen Schleuseneinrichtungen versehenen Öfen von Zeit zu Zeit zu Inspektions- und Reparaturarbeiten
erforderlich.
Durch die US-PS 2 966 7o9 ist ein diskontinuierlich betreibb§trer
Ofen der eingangs beschriebenen Gattung bekannt, bei dem die von der Flanschverbindung beschriebene
Dichtebene der Kammerteile horizontal ausgerichtet ist. Bei einer solchen Anordnung ist zwar eine leichte Beschickungsmöglichkeit
des Sehmelzenbehälters von oben
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durch herkömmliche Lasthebemittel gewährleistet« Eine
seitliche Zugänglichkeit zum Schmelzenbehälter ist jedoch ausgeschlossen, und für die Entnahme der Gießformen
mit den Gußstücken ist eine zusätzliche, relativ enge Beschickungs- und Entnahmeöffnung vorgesehen, die
den Einsatz von Lasthebemitteln und Transporteinrichtungen wie Hubförderern außerordentlich erschwert, wenn nicht
■ gar unmöglich macht Der bekannte Ofen ist daher nur für Spezialzwecke und einen geringen Durchsatz geeignet.
Ähnliche Einschränkungen gelten auch für den Gegenstand der DT-AS 1 o39 2oo, dessen Konstruktionsprinzip
zwar für große Durchsätze geeignet ist, aber ebenfalls nicht den Einsatz von Förder- und Transporteinrichtungen
von der Seite her erlaubt.
Durch die DT-AS 1 o61 485 ist außerdem ein Ofen der eingangs
beschriebeneu Art vorbekannt, bei dem die von der Flanschverbindung beschriebene Dichtebene vertikal
ausgerichtet ist. Der sogenannte Kammerdeckel umschließt praktisch das gesamte Kammervolumen und ist in horizontaler
Richtung verfahrbar gelagert. Eine solche Lösung ist jedoch mit vernünftigem Aufwand nur dann tragbarp
wenn am Kammerdeckel keine anderea Einrichtungsteile befestigt sind. Sämtliche Kammereinbauten sind daher an
einer entsprechend kräftig ausgebildeten vertikalen V/and auf Konsolen ausladend befestigt. Diese Bauweise
verbietet sich dann, wenn die unterhalb des Schmelzenbehälters befindliche Gießform entweder durch die
Kammerwand nach außen geführt werden muß (z.B. für Zwecke des Stranggießens) oder wenn beispielsweise Gießformen
verwendet werden sollen, die auf einem angetriebenen Revolver aufgestellt werden müssen.
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Durch den Heraeus-Prospekt N4 "Induktionsbeiaeizte
Vakuumöfen" aus dem Jahre 1964 ist ferner eine Ofenkonstruktion bekanntj bei der die von der Flanschverbindung
beschriebene Diclitebene vertikal ausgerichtet
und der Kammerdeckel relativ flaefe ausgebildet ist.
Der ortsfeste Kammerteil ist dabei nur von der Seite,
nicht aber von oben ungehindert zugänglich. Infolgedessen ist der sehr schwere Schmelzeiibehälter einschließlich
der Induktionsspule mit ihren Kühlwasser- und Stromzu:?ührungen großen Querschnitts an
dem beweglichen Kammerdeckel befestigt, so daß sich hierdurch besondere Probleme ergeben.
Schließlich ist es durch die US-PS 3 148 237 auch bekannt,
die von der Flanschverbindung beschriebene Dichtebene unter einem spitzen Winkel zur Vertikalen
anzuordnen. Hierbei wurde jedoch die Schräglage der
Flanschverbindung so gewählt, daß sowohl die Zugänglichkeit
des Schmelzenbehäiters als auch diejenige
der Gießform von obers, zusätzlich behindert werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrundes einen Vakuumschmelz-
und Gießofea der eiagangs beschriebenen Art
anzugebent der sieh bei leichter Bedienbarkeit durch
einen außerordentlich geringen Konstraktlöasaufwand
vom Stande der Teciiaik unterscheidet.
Die gestellte Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung
dadurch gelöst, daß die von der Flanschverbindung
beschriebene Dieht@ben© unter eines solchen
Winkel zur Senkrechten geneigt ist, daß bei geöffneter Vakuumkammer Sefemelzenbehält@r «Hd Gießform sowohl von
oben als auch von der Seite fa®v ©!ine Behinderung durch
die Kammerwände zugänglich siEtiL Eine solche Lösung
unterscheidet sich von dem Gegenstand der US-PS 3 148
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im Prinzip dadurch, daß die Biehtebene eine genau entgegengesetzte
Schräglage einnimmt« Die sich hierbei ein stellenden Vorteile ergeben sich bereits aus den weiter
oben gemachten Ausführungen; sie sind jedoch weiter unten im Zusammenhang mit der Detailbeschreibung noch
näher erörtert»
Die Winkelstellung der Dichtebene zur Senkrechten kann
innerhalb eines gewißen Bereiches veränderbar gestaltet v/erden. Geeignet sind Winkellagen zwischen 3o und 6o°,
vorzugsweise zwischen 4o und 5o° zur Senkrechten.
Um den Kammerdeckel auch bei dieser, aus dem Rahmen des
Üblichen fallenden Lösung ohne Gleitbewegung innerhalb der Dichtfläche von dem ortsfesten Kammerteil abheben
zu können, wird gemäß der weiteren Erfindung vorgeschlagen,
daß der Vakuumkammer ein auf Schienen verfahrbares Fahrgestell···, zugeordnet ist, an welchem der
bewegliche Kammerteil an Lenkern aufgehängt ist, wobei das Fahrgestell mit Mitteln versehen ist, durch welche
der bewegliche Flansch zwaagsgeführt in senkrechter
Richtung von dem ortsfesten Flansch abhebbar ist. Zweekmäßigerweise
itfird dabei die Konstruktion so gewählt,
daß die Mittel zur Zwangsföteuag des ©ytsbeiieglicfeen
Flansches auf dea Schienen aa der Stell© der Eadlage
des Fahrgestells angebracht© Kurvenstück© siod^ derea
Auslaufend© an der Übergangsstelle iß ui® Sc&iea® senkrecht
zur Dichtflache verläuft.
einleitend geaannte Ausdruck "Gießform01' schließt all©
möglichen Vorrichtung©» eiap is denem ursprünglich geschmolzenes Metall eiaer Effstarrung bzwο Kristallisation
Eingesefalossea siHd Z0B0 Kokillen für
Einfach-= und Metefacfefo^meia für
,, ä^äm^^ ^Jr ein© gerichtet©
rotierende Formen für ScSaIeudlergwß wmd Tlegelaias
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Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung
sei nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 3 näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 eine Seitenansicht einer vollständigen
Ofenanlage senkrecht zur Bewegungsrichtung des Kammerdeckels,
Figur 2 eine Draufsicht auf den Gegenstand nach
Figur 1 bei geöffnetem Kammerdeckel und
Figur 3 eine Seitenansicht (Einblick) in den orts
festen Teil der Vakuumkammer parallel zur Bewegungsrichtung des Kammerdeckels.
In den Figuren ist mit Io eine Vakuumkammer bezeichnet, die
aus einem ortsfesten Unterteil 11 und einem beweglichen Kammerteil bzw. Kammerdeckel 12 besteht. Die beiden Kammerteile
11 und 12 sind im wesentlichen rotationssymmetrisch ausgeführt; die Symmetrieachse ist in Figur 1 mit 13 bezeichnet.
Im ortsfesten Unterteil II ist ein um eine horizontale
Achse kippbarer Schmelzenbehälter 14 angeordnet, dem eine in den Figuren nicht dargestellte Induktionsspule
mit Stromversorgung zageordaet ist. Der Schmelzenbehälter
14 ist in einem Kippgestell 15 in der Weise aufgehängt, daß ein Entleeren des Seliiä©ls©nbelsälters über eine
Gießschnauze 16 möglich ist. Die hierfür benötigte Eippachse ist mit 17 bezeichnet (Figur 2)»
'Dem Schmelzenbehälter 14 sind zwei Eiabilciseinrichtungen
18 für die Beobachtung des BehälterInhalts und seises Zustandes
zugeordnet. Unterhalb der Gießsefaaawze 16 befindet
sich mindestens eine Gießform 19 bzw«, 2©0 Ie Figur
2 Ist oberhalb einer Symmetrielinie 21 die- Hälfte eines
Tiegelrevolvers 22 dargestellt, auf dem sich mehrere Gießformen 19 für Formgußteile befinden«, Der Tiegelrevolver 22
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ist mittels eines nicht gezeigten Antriebes ia der Weise
drehbar ausgebildet, daß jeweils eine der Gießformen
zum Zwecke des Abgießens unter die Gießschnauze 16 gebracht werden kann«, In Figur 2 nimmt die Gießform 19a
diese Position ein« In Figur 2 ist unterhalb der Symmetrielinie 21 eine Gießform 2o in Form einer Stranggießkokille dargestellt, deren senkrechte Achse sich
-ebenfalls unterhalb der Gießschnauze 16 befindet,, Sowohl
der Antrieb für den Tiegelrev®lver 22 als auch ein zylindrischer Kesselschuß 23 für die Aufnahme der Gießform 2o sind
am ortsfesten Unterteil 11 nach außen geführt bzw«, angeschweißt (Figur IK. Die Öffnung des Unterteils 11
ist von einem ringförmigen,, ortsfesten Flansch 24 umgebesij,
der mit einem Flansch 25 des beweglichen ICasamerteils
12 susammenw-irkto Die Flansche 24 und 25 bilden
die sogenannte Flanschverbindung 26.
Die Symmetrieachse 13 und die Syeaetrieliaie 21 liegera
in einer senkrechten Ebene, weiche gleichzeitig Symmetrieebene
für beiderseits der Ofenaalag© angeordnete Schienen
27 ist« Die Schienen 27 sind auf einem rahmenförmigen Gestell
28 befestigt, welches etwas unterhalb der halben Anlagenhöhe auf Stützsäulen 29 ruht. Auf den Schieuea
27 ist ein FalirgestelltSo angeordnet, welches aus swei
Seitenrahmen 31 und die Seitenrahmen verbindenden Querträgern
32 besteht. Die Seitenrahmen 31 besitzen untere
Längsträger 33, an denen Rollen 34 befestigt sindο Der bewegliche
Kammerteil ist an den Seitenrahmen 31 des Fahrgestells
3o über in der LäEge versteilbar© s pendelnd atafgelängte
Lenker 35 befestigt« Diese Lenker-schaffen die erforderlichen
Freiheitsgrade für die zuverlässige Abdichtung der c
Flanschverbindung 26»
Die Vakuumkammer Io ist noch mit ©iaei* Eeihe weiterer Anschlußflansche
für den Anschluß ?ob im einzelnen nicht dar-
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gestellten Betriebseinrichtungen versehen. So dient die Flanschverbindung 36 für den Anbau einer Chargiervorrichtung
für den Schmelzenbehälter 14. Auch die Flanschverbindung 37 dient dem Einbau einer Chargiereinrichtung.
Die Flanschverbindung 38 ist für den Anschluß an die für den Schmelzbetrieb erforderliche
Evakuierungseinrichtung vorgesehen.
Auf den Schienen 27 sind ortsfeste Kurvenstücke 39 angebracht,
welche in der Seitenansicht (Figur 1) die Form von ungleichseitigen Dreiecken haben. Beim Verfahren
des Fahrgestells 3o mit dem beweglichen Kammerteil werden die Rollen 34 zwangsläufig über diese Kurvenstücke
hinweg bewegt, so daß das bewegliche Kammerteil 12 außer einer Horizontalbewegung auch eine überlagerte
Hubbewegung ausführt. Die resultierende Bewegungsrichtung wird dabei durch eine entsprechende Ausbildung
und räumliche Anordnung der Kurvenstücke 39 so gewählt, daß der bewegliche Kammerteil 12 in der ersten
Phase seiner Öffnungsbewegung einen Hub ausführt, der parallel zur Symmetrieachse 13 verläuft. Die Stellung
des Fahrgestells 3o und des beweglichen Kammerteils 12 vor Beginn der Hubbewegung, d.h. bei geschlossener
Vakuumkammer Io ist in der rechten Hälfte der Figur 1 dargestellt. Bei einem Verfahren des Fahrgestells 3o
in die in Figur 1 gestrichelt dargestellte Position muß das Fahrgestell zunächst die Kurvenstücke 39 überwinden,
wodurch die Flanschverbindung 26 gelöst wird •kann» ohne daß Gleitbewegungen der Flansche 24 und 25
aufeinander auftreten können. Die Bezugszeichen des in Figur 1 gestrichelt dargestellten Teils der Anlage
wurden mit 12', 25' etc. entsprechend den übrigen .
Bezugszeichen gewählt. Aus Figur 1 ist zu entnehmen,
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daß die Verfahrbarkeit des beweglichen Kammerteils mit
außerordentlich geringen Mitteln bewerkstelligt wurde. Etwaige Einbauten, wie sie z.B. in dem eingangs genannten
Heraeus-Prospekt offenbart sind, und die ein großes Gewicht besitzen, sind in dem verfahrbaren Teil
der Anlage nicht enthalten. Verfahrbar ist praktisch nur der Kammerdeckel mit Fahrgestell, Antrieb und
evtl. Kühlwasserleitungen für den Kammerdeekel sowie Stromanschlüssen für evtl. Hilfseinrichtungen (Fahrantrieb,
Chargiereinrichtungen etc.). Auf eine besondere Kokillenkammer und einen Kokillenwagen für das seitliche
Verfahren der Gießformen kann verzichtet werden.
Figur 2 ist zu entnehmen, daß sämtliche wichtigen Einbauteile des ortsfesten Unterteils 11 von oben einwandfrei
zugänglich sand. Beschickung, Entnahme, Inspektion und Reparaturen können jederzeit von oben ausgeführt
werden. Der Einsatz von Lasthebemitteln wie Kranbrücken etc. ist ungehindert möglich. Aus Figur 3
ist außerdem zu entnehmen, daß auch ein seitlicher Zugang z.B. zum Zwecke einer Entnahme der gefüllten Gießformen
ungehindert möglich ist. Hierfür können beispielsweise bevorzugt Gabelstapler etc. eingesetzt
werden. Die Flurhöhe der Querträger 32 ist dabei durch eine entsprechende Höhe der Sjtützsäulen 29 und des
Rahmens 28 so gewählt, daß ein Gabelstapler ohne weiteres unter dem Fahrgestell hindurchfahren kann. Dieser
Vergleich vermittelt ein ungefähres Bild von der Größe der Anlage und zeigt, mit welch"relativ einfachen Mitteln
eine Anlage dieser Größe gestaltet werden kann.
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- Io -
Claims (4)
1. Vakuumschmelz- und Gießofen mit einem Schmelzenbehälter und mindestens einer unterhalb der Ausgießöffnung bzw.
Gießschnauze des Schmelzenbehälters angeordneten Gießform, insbesondere mit einem induktiv beheizten Kipptiegel,
wobei Schmelzenbehälter und Gießform von einer längs einer Flanschverbindung teilbaren Vakuumkammer
umgeben sind, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Flanschverbindung (26) beschriebene Dichtebene unter
einem solchen Winkel zur Senkrechten geneigt ist, daß bei geöffneter Vakuumkammer (lo) Schmelzenbehälter
(15) und Gießform 19,2o) sowohl von oben als auch von der Seite her ohne Behinderung durch die Kammerwände
zugänglich sind.
2. Vakuumschmelz- und Gießofen nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dichtebene unter einem
Winkel von 3o - 6o°, vor
Senkrechten geneigt ist.
Senkrechten geneigt ist.
Winkel von 3o - 6o°, vorzugsweise 4o - 5o° zur
3. Vakuumschmelz- und Gießofen,nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Vakuumkammer (lo) ein
auf Schienen (27) verfahrbares Fahrgestellt (3o) zugeordnet ist, an welchem der bewegliche Kammerteil (12)
an Lenkern (35) aufgehängt ist, wobei das Fahrgestell mit Mitteln versehen ist, durch welche der bewegliche
Flansch (25) zwangsgeführt in senkrechter Richtung von dem ortsfesten Flansch (24) abhebbar 1st.
4. Vakuumschmelz- und Gießofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet
, daß die Mittel zur Zwangsführung des beweglichen Flansches (25) auf den Schienen an der Stelle
der Endlage des Fahrgestells angebrachten Kurvenstücke (39) sind, deren Auslaufende an der Übergangsstelle in
die Schiene senkrecht zur Dichtfläche verläuft.
509818/0070
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732352248 DE2352248A1 (de) | 1973-10-18 | 1973-10-18 | Vakuumschmelz- und giessofen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732352248 DE2352248A1 (de) | 1973-10-18 | 1973-10-18 | Vakuumschmelz- und giessofen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2352248A1 true DE2352248A1 (de) | 1975-04-30 |
Family
ID=5895754
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19732352248 Pending DE2352248A1 (de) | 1973-10-18 | 1973-10-18 | Vakuumschmelz- und giessofen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2352248A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2430810A1 (fr) * | 1978-07-13 | 1980-02-08 | Special Metals Corp | Obtention de pieces coulees en super alliages par pulverisation, refusion et coulee sous atmosphere inerte |
-
1973
- 1973-10-18 DE DE19732352248 patent/DE2352248A1/de active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2430810A1 (fr) * | 1978-07-13 | 1980-02-08 | Special Metals Corp | Obtention de pieces coulees en super alliages par pulverisation, refusion et coulee sous atmosphere inerte |
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