DE2811116C2

DE2811116C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Schleudergießen

Info

Publication number: DE2811116C2
Application number: DE2811116A
Authority: DE
Inventors: Charles H. Anniston Ala. Noble
Original assignee: Individual
Current assignee: NOBLE, CHARLES H., ANNISTON, ALA., US
Priority date: 1977-03-17
Filing date: 1978-03-15
Publication date: 1984-07-05
Also published as: DE2811116A1; YU62878A; US4124056A; JPS53116222A; FR2383736B1; BE865041A; CA1095684A; GB1602049A; CH642879A5; FR2383735B1; SU703006A3; FR2383736A1; RO74992A; ES467909A1; CH643765A5; GB1602048A; JPS53116223A; BE865042A; JPS5427298B2; SU841573A3

Description

ίο Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei einem bekannten Schleudergießverfahren werden körnige Stoffe der gewählten Schichtdicke ihrer Korngröße und ihrem spezifischen Gewicht entsprechend einer so hohen Drehzahl unterworfen, daß ein eine gewisse Gasdurchlässigkeit aufweisendes Futter entsteht, das dem auftreffenden Metall einen ausreichenden, fijrch die Stärke der Schleuderkraftwirkung bedingteü Widerstand entgegensetzt. Die Größe der Körner und die Schichtdicke sollen so gewählt werden, daß sie wenigstens zum größten Teil einander nur punktförmig berühren und daß eine ausreichende Gasdurchlässigkeit gewährleistet ist. Aus diesem Grunde ist die Verwendung von Stoffen in der Kugelgestalt mögliehst nahekommender Form besonders vorteilhaft (DE-PS 6 78 757).

Ferner ist bekannt, in Auskleidungsmassen mit Teilchen von annähernd kugeliger Gestalt spezifisch schwere gekörnte Stoffe oder Körper oder auch solche Mittel einzulagern oder zuzusetzen, die eine zusätzliche Erhärtung oder Bindung oder eine Verdichtung der Innenschicht bewirken. Auch kann auf das Formfutter von innen her, z. B. mittels Profilwalzen oder dgl. ein zusätzlicher Druck ausgeübt werden (DE-PS 6 79 892).

Weiterhin ist bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Herstellung von Gießformen bekannt, in der Schleudergießform durch Zentrifugalkraft verteiltes formbildendes Material mittels eines Schaberteils zu bearbeiten, wobei Sand fortschreitend an der an der inneren Fläche zu bildenden Auskleidung beim Vorrücken des Schaberteils abgeschabt wird. Durch den Schaberteil kann nur eine genau zylindrische Fläche geschaffen werden (DE-PS 8 77 184).

Durch die US-PS 15 81 635 und 31 32 387 sind außerdem Verfahren und Vorrichtungen zum Herstellen einer im Querschnitt ringförmigen Formfläche mit Hilfe des Randes einer Mulde bzw. eines außerhalb der Mulde angeordneten Schabers bekannt. Die die Gestalt der Formoberfläche bestimmenden Teile sind derart ausgebildet, daß die Formfläche kreiszylindrisch ausgestaltet wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen rohrförmiger Metallerzeugnisse durch Schleudergießen zu schaffen, welches eine wirksame Schicht aus hitzebeständigem Werkstoff für die aktive Formoberfläche vorsieht und zwar ohne Benutzung eines flüssigen Trägers und/oder eines Bindemittels und/oder anderer Zusätze. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichnungs-

bo teil des Anspruches 1 erfindungsgemäß gelöst. Die hitzebeständige Schicht ist solcher Art, daß im wesentlichen keines der hitzebeständigen Teilchen durch das Gußstück aufgenommen wird. Die Oberfläche des Gußstückes ist besonders glatt und leicht bearbeitbar. Die

b5 hitzebeständige Deckschicht ist verhältnismäßig dick und kann dem genauen Profil entsprechend geformt werden, was für die Außenfläche des Gußstückes gewünscht wird, wobei die Formgestaltung nur durch den

Schütiwinkel des benutzten hitzebeständigen Werkstoffes begrenzt wird. Ein quer verlaufender, ringförmiger, äußerer Flansch an einem Gußstück braucht nicht durch dessen Bearbeitung oder durch Benutzen einer bearbeiteten, geteilten Form hergestellt zu werden. Die Metallform braucht nicht entlüftet zu werden. Der hitzebeständige Werkstoff kann mit hohem Wirkungsgrad rückgewonnen und für aufeinanderfolgende Gießvorgänge wieder verwendet werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, eine besonders vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 10 erfindungsgemäß gelöst. Diese Vorrichtung hat eine kombinierte Einrichtung, die hitzebeständigen Werkstoff zuführt, diesen formt und überschüssigen hitzebeständigen Werkstoff wieder entfernt.

Bei der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens entfällt das Erfordernis für Formkerne an den Enden.

Weiterhin soll ein Verfahren und eine Vorrichtung für das Schleudergießen von Erzeugnissen aus Eisenlegierungen vorgesehen werden, z. B. Zylinderbüchsenrohlinge, welche einen äußeren Flansch oder eine andere Verbreiterung haben, bei denen der Graphit in dem Gußstück durchweg vorwiegend vom AFA Typ A einschließlich mindestens dem Meisten der Dicke der äußeren Vergrößerung ist.

Entsprechend erfindungsgemäßen Ausführungsarten des Verfahrens wird eine Menge feinkörniger, frei fließender, hitzebeständiger Werkstoff, der einen Schmelzpunkt höher als die Temperatur des geschmolzenen, zu gießenden Metalles, ein spezifisches Gewicht von mindestens 2,5 und eine solche Teilchengröße hat, daß mindestens 95% der Teilchen kleiner als 105 Mikron sind, in eine Form eingespeist, die eine aktive Formoberfläche von kreisförmigem Querschnitt aufweist, wobei die Form gedreht wird, um die hitzebeständigen Teilchen über die aktive Formoberfläche zu verteilen. Die sich ergebende Schicht wird dann durch Drehen der Form mit einer solchen Drehzahl verdichtet, daß die Schicht einer Zentrifugalkraft ausgesetzt wird. die. wie nachstehend definiert, gleich ist dem Erzeugen eines äquivalenten, spezifischen Gewichts von mindestens 7,5. Die Innenfläche der verdichteten Schicht wird dann durch Anstellen eines Formwerkzeuges an den Innenteil der Schicht geformt, während die Herstellungsform mit einer Mindestdrehzah! rotiert, die für das Verdichten der Schicht benutzt wurde. Das Formwerkzeug hat eine Arbeiiskante. die sich längs der Herstellungsform erstreckt und die ein Profil hat, das dem gewünschten Profil der Außenfläche des zu gießenden Erzeugnisses identisch ist.

Die anfängliche Menge des pulverförmigen, hitzebeständigen Werkstoffes, der in die Herstellungsform eingebracht wird, ist größer als für die fertige hitzebeständige Schicht erforderlich ist und der überschüssige hitzebeständige Werkstoff wird von der beschichteten Herstellungsofrm zugleich mit dem Formvorgang entfernt. Die Gestalt und die Lage des Formwerkzeuges und die Menge des pulverförmigen Werkstoffes sind derart, daß der dünnste Teil der geformten hitzebeständigen Schicht (üblicherweise der Teil, der einen äußeren Flansch oder eine andere Vergrößerung des gegossenen Erzeugnisses hat) eine radiale Dicke hat welche gleich ist mindestens der fünffachen maximalen Dicke für den vorherrschenden Teil des pulverförmigen Werkstoffes und bedeutend größer als die maximale Dicke des größten Teilchens in dem pulverförmigen Werkstoff, so daß selbst der dünnste Teil der Schicht in dem fertiggestellten Belag dem geschmolzenen Metall eine verhältnismäßig glatte Oberfläche bietet.

Wenn der hitzebeständige Belag so geformt ist, wird das zu gießende geschmolzene Metall in die Form eingebracht, während diese mit einer Drehzahl gedreht wird, die eine Zentrifugalkraft auf den Belag von mindestens dem Zehnfachen der Schwerkraft ausübt, bis das ίο geschmolzene Metall die Innenfläche des verdichteten hitzebeständigen Belages bedeckt hat. Das gegossene Metall verfestigt sich dann. Die Form dreht sich weiter und wird, wenn erforderlich, auf übliche Weise gekühlt. Das Gußstück wird schließlich aus der Form entnommen. Die Entnahme ist begleitet durch den überwiegenden Zerfall der hitzebeständigen Schicht. Während der Entnahme des Gußstückes wird der hitzebeständige Werkstoff, z. B. mittels eines Vakuumsammlers, aufgenommen. Der aufgenommene hitzebeständige Werkstoff wird zur Beseitigung von Klumpen zerkleinert und zum Vorrat für die Wiederbenutzung in weiteren Gußvorgängen gebracht.

Besonders vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Vorrichtung haben eine Kombination aus einer Kipprinne einem Formwerkzeug und einem Sammler für die Aufnahme von überschüssigem hitzebeständigem Werkstoff. Der Sammler erstreckt sich über die wirksame Länge der Herstellungsform und ist so angeordnet, daß das Drehen der Rinne um eine Längsachse in eine vorbestimmte Drehlage den Rand des Formwerkzeuges selbsttätig in den richtigen Abstand zu der aktiven Formobertläche bringt.

Damit die Art, in welcher die vorgenannten und anderen Vorteile gemäß der vorliegenden Erfindung erreicht werden, im einzelnen verstanden werden kann, werden besonders vorteilhafte Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, welche einen Teil der ursprünglichen Offenbarung dieser Anmeldung bildet. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Gußstückes, das typisch ist für durch das erfindungsgemäße Verfahren erzeugte Gußstücke;

F i g. 2 einen lotrechten Längsschnitt mit einigen Teilen in Seitenansicht einer Vorrichtung entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, womit das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann; Fig. 2A einen gegenüber Fig. 2 stark vergrößerten Tcilschnitt eines Teiles einer hitzebeständigen Schicht gemäß der Erfindung;

so F i g. 3 bis 3B Querschnitte der Vorrichtung mit einigen Teilen in Endansicht, im allgemeinen längs Linie 3-3 in K ι g. 2 zur Darstellung des mit der Speisemuide kombinierten Formwerkzeuges in unterschiedlichen Drehlagen, wobei F i g. 3B die in F i g. 2 dargestellte Lage zeigt; Fig.4 eine perspektivische Ansicht einer mit dem Formwerkzeug kombinierten Mulde, die einen Teil der Vorrichtung nach F i g. 2 bildet;

F i g. 5 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach den F i g. 2 bis 4 in einer typischen Anlage; F i g. 5A eine Draufsicht auf einen Teil der in F i g. 5 gezeigten Vorrichtung;

Fig.6 eine Seitenansicht der Vorrichtung zur Entnahme des Gußstückes, das in der Vorrichtung nach den F i g. 2 bis 5 hergestellt wurde, und zur Aufnahme von hitzebeständigem Werkstoff;

F i g. 7 einen Teilquerschnitt einer in der Vorrichtung nach F i g. 6 benutzten Bürste;

F i g. 8 ein schematisches Diagramm eines Systems

zum Aufbereiten von rückgewonnenem hitzebeständigem Werkstoff und

F i g. 9 eine der nach F i g. 2A entsprechende Ansicht einer hitzebeständigen Schicht entsprechend einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Durch die erfindungsgemäßen Ausführungsarten des Verfahrens wird eine verhältnismäßig dicke Schicht geschaffen, die vollständig aus feinen hitzebeständigen Teilchen als Belag für die aktive Oberfläche einer U/min gedreht wird. Wenn die gleiche Form mit einer Drehzahl von 900 U/min gedreht wird, so wird eine Zentrifugalkraft, die dem Zweiundsechszigfachen der Schwerkraft entspricht, auf den hitzebeständigen Werkstoff auf der aktiven Formoberfläche ausgeübt und eine Drehzahl der Form mit etwa 1138 U/min ergibt eine Zentrifugalkraft, welche der hundertfachen Schwerkraft entspricht.

Bei der Benutzung eines fein verteilten hitzebeständi-

Schleudergießform besteht, wobei die Schicht genau ge- io gen Werkstoffes bekannten spezifischen Gewichts kann

formt wird (begrenzt nur durch den Schüttwinkel des benutzten pulverförmigen, hitzebeständigen Werkstoffes) und der gewünschten Gestalt der Außenfläche des Gußstückes entspricht und wobei die geformte Oberfläche der Schicht so dicht und hart ist, daß das geschmolzene Metall während des Gießens nicht in sie eindringen kann. Die Erfindung stammt aus der Erkenntnis, daß wenn Zirkonsand, der ein spezifisches Gewicht von 4,56 und eine Feinkörnigkeit hat, bei der nur ein kleiner Anteil der Teilchen langer als 74 Mikron ist, und ein vorherrschender Teil der Teilchen kleiner als 43 Mikron, in eine Schleudergießform ohne flüssigen Träger, Bindemittel oder andere Zusätze eingebracht wird (um auf diese Weise eine Entlüftung der Metallform zu vermei der Werkstoff charakterisiert werden als habe er ein äquivalentes spezifisches Gewicht, wenn er während der Drehung der Form einer Zentrifugalkraft ausgesetzt wird, wobei das äquivalente spezifische Gewicht durch die Gleichung bestimmt wird

äquivalentes spezifisches Gewicht

= tatsächliches spezifisches Gewicht χ G (2)

und das äquivalente spezifische Gewicht von Zirkonsand mit einem aktuellen spezifischen Gewicht von 4,56 beträgt deshalb 65 unter dem 14,25fachen der durch die Zentrifugalkraft erzeugten Schwerkraft.

Im allgemeinen hat das Verfahren Erfolg, weil der

den)"und die Form zur Verteilung des hitzebeständigen 25 entsprechend dem Verfahren hergestellte hitzebestän-Werkstoffes in dieser Form in einer verhältnismäßig dige Belag aus sehr kleinen Teilchen besteht und die dicken Schicht, welche die aktive Oberfläche der Form Teilchen in dem Belag so dicht gepackt sind, daß die bedeckt, gedreht wird, eine solche Schicht allein durch Zwischenräume an der Oberfläche des Belages zu klein die Drehung der Form verdichtet werden kann, wäh- sind, um ein Eindringen des geschmolzenen Metalls zu rend der eine Zentrifugalkraft entsteht, die einem äqui- 30 ermöglichen. Dieses Ergebnis kann erreicht werden sovalenten spezifischen Gewicht für die Schicht von min- lange der hitzebeständige Werkstoff ein aktuelles spezi-

- - - - fisches Gewicht von mindestens 2,25 hat, nicht schmilzt oder sich bei Temperaturen zersetzt, die nahe der Temperatur des zu gießenden geschmolzenen Metalls lie-35 gen, und so fein ist, daß mindestens 95% der Teilchen kleiner als 105 Mikron sind. Weiterhin wird bei der Herstellung des Belages auf der aktiven Oberfläche der Form diese mit einer solchen Drehzahl gedreht, daß das

äquivalente spezifische Gewicht (bestimmt durch Glei-

destens 7,5 (vie nachher definiert wird) entspricht, daß die verdichtete Schicht in die für das zu gießende Erzeugnis erforderliche Gestalt gebracht werden kann, daß die verdichtete Schicht einfach durch Vergrößern der Drehzahl der Form gehärtet werden kann und daß die Art des derart erzeugten Belages so ist, daß die gegossene äußere Fläche eines rohrförmigen Erzeugnisses, das durch Schleudern in der Form gegossen wird,

wesentlich glatter ist als ein Erzeugnis, das gegen einen 40 chung 2) des hitzebeständigen Werkstoffes mindestens in üblicher Weise hergestellten hitzebeständigen Belag 7.5 zu der Zeit beträgt, in der der Belag aus hitzebestäneines harzgebundenen Kieselerdesandes gegossen wird, digem Werkstoff geformt wird. Eine Zentrifugalkraft, und von Zirkonsandteilchen im wesentlichen frei ist. die einem äquivalenten spezifischen Gewicht von 7,5

Versuche, das gleiche Ergebnis mit einem Zirkonsand entspricht, verursacht ein solch dichtes Zusammenpakzu erreichen, dessen Teilchengrößenverteilung so war, 45 ken der kleinen Teilchen, daß der Belag sein maximales daß 77% in einem Sieb mit 140 Maschen zurückgehal- Schüttgewicht hat. Eine Vergrößerung der Drehzahl der ten wurden und deshalb größer als 105 Mikron waren, Form, nachdem der Belag verdichtet wurde, vergrößert waren erfolglos. Obwohl ein stabiler Belag des Zirkon- die Härte des hitzebeständigen Belags, aber macht die-

sandes erzeugt wurde, wenn die Form mit einer Drehzahl gedreht wurde, bei der das Neunzehnfache des Schwergewichtes an Zentrifugalkraft auf den Sand ausgeübt wurde, durchdrang das geschmolzene Metall den Belag, wenn ein Versuch gemacht wurde, Gußeisen mit dem fünfzigfachen Schwergewicht zu gießen, und die sen Belag nicht dichter oder ändert seine Abmessungen. Das Verfahren wird am besten unter Verwendung von Zirkonsand durchgeführt, z. B. fein gemahlener Zirkonsand, der hauptsächlich aus Zirkon-Siiikat (CrSiO₄) besteht, der ein tatsächliches spezifisches Gewicht von 4,56 und eine solche Teilchengröße hat, daß mehr als

gegossene Oberfläche enthielt einen solchen Anteil an 55 75% der Teilchen kleiner als 43 Mikron sind, wobei der Zirkon-Sand, daß das Gußstück unbefriedigend war. Belag durch Dehen der Form mit einer Drehzahl einge

bracht wird, die eine Zentrifugalkraft von mindestens dem Neunzehnfachen der Schwerkraft für das Formen dieses Belages vorsieht, wonach die Drehzahl derart

Wird eine Form in Betracht gezogen, die einen solchen Innendurchmesser hat, daß wenn die hitzebeständige Schicht eingebracht ist, der Innendurchmesser des

Belages 138,43 mm beträgt, so kann die Größe der zen- 60 erhöht wird, daß für das Gießen mindestens das Vierzigtrifugalen Schwerkraft G, die an der aktiven Oberfläche fache der Schwerkraft erreicht wird, wobei eine solche

Steigerung zu einem Härten des verdichteten und geformten Belags führt Bei der Benutzung von Kieselerdemehl mit einem spezifischen Gewicht von 2,6 und im wesentlichen der gleichen Teilchengrößeverteilung werden beste Ergebnisse erreicht, wenn die Form mit einer Drehzahl gedreht wird, die eine Zentrifugalkraft von mindestens dem Dreiunddreißigfachen der Schwer-

des Belages entsteht, durch die Gleichung bestimmt werden.

G = (U/min)² · 5,45/70,400

(1)

und eine Zentrifugalkraft, die der fünfzigfachen Schwerkraft entspricht, wird erreicht, wenn die Form mit etwa

ίο

kraft für die Verdichtung des Belages vor dessen Formen entspricht. Bei der Verwendung von Magnesit (totgebranntem Magnesiumoxyd) mit einem spezifischen Gewicht von 3,5 und mit einer Teilchengröße von weniger als 74 Mikron wurden beste Ergebnisse erzielt, wenn die Zentrifugalkraft für das Verdichten das Vierundzwanzigfache der Schwerkraft betrug.

Die Erfindung ist von besonderem Vorteil beim Schleudergießen von rohrförmigen Erzeugnissen, von denen die Außenfläche mindestens einen transversalen ringförmigen Teil mit einem Durchmesser hat, der von dem des Hauptkörpers des Erzeugnisses verschieden ist. Der übliche Rohling einer Büchse für eine Verbrennungskraftmaschine nach F i g. 1 ist typisch für solche Erzeugnisse und hat einen geraden zylindrischen, rohrförmigen Hauptkörper ß, der eine nach außen gerichtete Erweiterung F aufweist, aus der der übliche Endflansch herausgearbeitet wird. Ein Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß es die Anordnung von verhältnismäßig dicken Belagschichten des pulverförmigen, hitzebeständigen Werkstoffes erlaubt und daß solche Beläge derart geformt werden können, daß sie genau der gewünschten Gestalt des gegossenen Artikels entsprechen, nur begrenzt durch den Schüttwinkel des verwendeten pulverförmigen, hitzebeständigen Werkstoffs. Deshalb ist, wie später im einzelnen in Verbindung mit Gußzylinderbüchsenrohlingen, wie in F i g. 1 dargestellt, noch beschrieben wird, der hitzebeständige Belag dicker als die radiale Höhe der Erweiterung F. Die Abmessung ist typischerweise 3,55 mm und wird mittels eines länglichen Formwerkzeuges geformt, das ein solches Längsprofil hat, daß es in dem hitzebeständigen Belag eine quer verlaufende Ringnut einformt, welche der Gestalt der Erweiterung Fentspricht. Die Dicke der Schicht an dem Boden der Nut wird so dünn wie möglich ausgebildet, angepaßt der Erreichung der gewünschten Dichte und der Oberflächenglätte der Schicht und der Erreichung einer ausreichenden thermischen Isolation zum Beeinflussen der Kornstruktur des Gußstückes. Deshalb ist die Dicke des Belages am Boden der Nut, welches der dünnste Teil des Belages ist, gleich mindestens dem Fünffachen der maximalen Abmessung des vorherrschenden Teilchens des pulverförmigen hitzebeständigen Werkstoffes (mindestens ncre Belag, der den meisten Teii der Nut bestimmt, nicht so viel thermische Isolation bidet wie der dickere Hauptteil des Belages. Zusätzliche Wärme wird fortlaufend von dem besser isolierten metallischen Hauptteil zu dem Metall in der Nut geleitet und der schnellere Wärmeübergang durch den dünneren Belagteil an dem Boden der Nut führt deshalb nicht zu einem solch schnellen Erkalten des Metalls in der Nut, daß die Bildung von Typ A Graphit verhindert wäre. Das Phänomen wird noch dadurch verstärkt, daß das Metall der Form an dem dünneren Teil des hitzebeständigen Belags bedeutend mehr Wärme erhält als der übrige Teil der Form und der Temperaturunterschied (und deshalb die Größe des Wärmeverlusies des geschmolzenen Metails oder der Abkühlungseffekt) abgeschwächt ist. Die Aufrechlerhaltung der Formtemperatur zwischen 150°C und 260"C hilft auch zur Verringerung des Abkühlungseffektes der Form. Überraschenderweise ist eine Formung des hitzebeständigen Beiags nach der Verdichtung des Belags leicht herstellbar und die Belagform besteht dann in einer genauen Dimension und Gestalt (begrenzt nur durch den Schüttwinkel des pulverförmigen hitzebeständigen Werkstoffs) während des Gußvorganges, solange wie die Drehzahl der Form aufrechterhalten wird, über die Zeitspanne zwischen der Formung des Belages und der Einbringung des geschmolzenen Gießmetalls.

Um den Belag zu formen, wird eine Menge an feinkörnigem Werkstoff in beträchtlichem Übermaß gegenüber der tatsächlich erforderlichen Menge für den Belag in die Herstellungsform eingeführt, wobei die Herstellungsform stillsteht oder sich mit beliebiger Drehzahl dreht. Die gesamte Menge des pulverförmigen Werkstoffes wird mittels der Zentrifugalkraft über die aktive Formoberfläche verteilt und bildet einen gleichmäßigen Belag, dessen Dicke bedeutend größer als die für den Belag gewünschte Dicke ist. Die Formdrehzahl wird zur Verdichtung des Belages erhöht. Die innere Fläche des Belags wird dann geformt, wobei der Formvorgang die Dicke des Belages zu der gewünschten genauen Abmessung verringert und der überschüssige hitzebeständige Werkstoff wird zugleich mit dem Formvorgang wiedergewonnen. Wenn kein Überschuß an hitzebeständigem Werkstoff benutzt wird, kann der durch die Zentrifugal-

5 - 43 = 215 Mikron für Beläge aus dem bevorzugten 45 kraft aufgebrachte Belag nicht geformt werden und wei-Zirkonsand) und auf alle Fälle bedeutend größer als die terhin ist es schwierig, eine gleichmäßige glatte Oberfläche auf dem fertigen Belag zu erreichen. Bei dem durch

die Zentrifugalkraft aufgebrachten Belag besteht eine Tendenz dahin, daß die innere Oberfläche leicht wellig wird und eine flache Hügel- und Talausbildung entsteht, die sich ringsum erstreckt. Die nach innen vorstehenden »Hügel« können mit einem gerader., randformenden Werkzeug leicht entfernt werden, aber wenn dies ausge-

maximale Abmessung des größten Teilchens in dem pulverförmigen hitzebeständigen Werkstoff. Die F i g. 2A ■ ;t typisch für einen Zylinderbüchsenrohling, der einen ußendurchmesser von 138,43 mm an der Flanschereiterung Fund von 13132 mm über den rohrförmigen

Häüpikörpcf B hai. Ubcf den größten Teil Seiner L.ängc hat der hitzebeständige Belag eine radiale Dicke X von

3,94 mm und am Boden der Nut hat der Belag eine führt wurde, so ist der innere Durchmesser des Belages radiale Dicke von 0381 mm. Es wird darauf hingewie- 55 zu groß, wenn nur die für den Belag erforderliche Mensen, daß 0381 mm etwa 8,8fach so groß ist, wie die ge an feinkörnigem hitzebeständigem Werkstoff eingebracht wurde.

Die Formung des ursprünglich eingebrachten hitzebeständigen Belages kann fertiggestellt werden wäh-60 rend die Form sich mit der Drehzahl dreht, die für die Verdichtung benutzt wurde. Eine Verhärtung des geformten Belages tritt als Ergebnis einer Vergrößerung der Formdrehzahl für das Gießen auf, wenn die Verdichtungsdrehzahl kleiner als die Gießdrehzahl ist Bei sen, das in die vom Belag geformte Nut gegossen wird, 65 der Benutzung von Zirkon-Pulver, in dem die meisten wird vorwiegend charakterisiert durch den AFA Typ A der Teilchen kleiner als 43 Mikron sind, werden ausge-Graphit an der Innenfläche und über den meisten Teil zeichnete Ergebnisse erzielt, wenn der Formvorgang der Dicke der Erweiterung. Dies tritt auf, weil der dün- durchgeführt ist während die Gießform mit einer Dreh-

43 Mikron betragende ungefähre Größe von 75% des benutzten Zirkon-Pulvers.

Bei Verwendung eines Belages, wie er in F i g. 2A dargestellt und entsprechend der Erfindung geformt ist, ist Gußeisen, das gegen den dickeren Hauptteil des hitzebeständigen Werkstoffes gegossen wird, vorwiegend charakterisiert durch den AFA Typ A Graphit an der Innenfläche und über die Dicke des Stückes und Gußei-

zahl angetrieben wird, bei der die Zentrifugalkraft dem Zwanzigfachen der Schwerkraft entspricht. Der geformte Belag behält dann seine genau geformte Gestalt und seine Abmessungen (wieder nur begrenzt durch den Schüttwinkel des Zirkonsandes) selbst wenn nach dem Formvorgang die Drehzahl der Gießform drastisch erhöht wird, um zum Beispiel das Fünfzig- bis Hunderlfache der Schwerkraft an Zentrifugalkraft für den tatsächlichen Gießvorgang vorzusehen.

Ein besonderer Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß Fertigbearbeitungszeit und Kosten im Vergleich zu früheren Fertigbearbeitungsverfahren, bei denen Kieselerdesand and Kunstharzbindemittel zur Stabilisierung des hitzebeständigen Belages verwendet wurden, bedeutend verringert sind. Auf der einen Seite kann die gegossene äußere Fläche von Erzeugnissen-.die entsprechend der Erfindung hergestellt wurden, glatter und den Endabmessungen näher liegen, so daß weniger Bearbeitung erforderlich ist. Auf der anderen Seite wird das Einbrennen oder Ankleben der hitzebeständigen Teilchen praktisch vermieden, so daß das Erzeugnis schneller fertigbearbeitet werden kann und eine wesentlich längere Lebensdauer des Schneidwerkzeuges als seither erreicht wird.

Ein anderer Vorteil besteht darin, daß, da kein Bindemittel oder andere Zusätze benutzt werden müssen, der hitzebeständige Werkstoff wiederverwertet werden kann, wenn das gegossene Erzeugnis aus der Form entfernt ist, und nach dem Sieben zum Entfernen von Klumpen wird der Werkstoff zur Durchführung des Verfahrens wiederbenutzt. Wenn Zirkonsand als hitzebeständiger Werkstoff benutzt wird, so werden hohe Rückgewinnungsraten erreicht und eine leichte Wiederaufnahme des Werkstoffes nach dem Gießen ergibt sich durch die Benutzung einer Saugeinrichtung. Das Verfahren ist deshalb wegen der Einsparungen an verhältnismäßig teurem hitzebeständigem Werkstoff besonders wirtschaftlich.

Das Verfahren ist im allgemeinen für das Schleudergießen von Metallen anwendbar und kann insbesondere benutzt werden für das Gießen von Grauguß, Stahlgußlegierungen, Temperguß, Stahl, Bronze, Messing und Aluminium.

Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung:

Beispiel 1

Zylinderbüchsenrohlinge, welche die in F i g. 1 dargestellte Gestalt haben, werden durch Schleudergießen aus Grauguß unter Benutzung der Vorrichtung hergestellt, die im wesentlichen in den F i g. 2 bis 4 dargestellt ist und später beschrieben wird. Die Einheit aus Mulde und Formwerkzeug wurde mit einer Menge an Zirkonsand versehen, die dem 1'/2-fachen entspricht, die für den hitzebeständigen Belag erforderlich war. Der benutzte Zirkonsand hatte ein spezifisches Gewicht von 4,56 und die folgende Verteilung der Teilchengröße:

200 Maschen der US-Sieb-Serien

(größer als 74 Mikron) 2,5%

325 Maschen (43 bis 74 Mikron) 11,0%

400 Maschen (38 bis 43 Mikron) 6,7<>/o

unter 400 Maschen

(kleiner als 38 Mikron) 78,9%

fertigen hitzebeständigen Belags der fertige Belag dementsprechend einen inneren Durchmesser von 138,5 mm hatte. Die Einheit aus Mulde und Formwerkzeug wurde in die Form in die in F i g. 3 dargestellte Lage eingeführt und dann wie dargestellt entgegen der Drehrichtung des Uhrzeigers zum Entladen des Zirkonsandes in die in Fig. 3Λ dargestellte Lage gedreht. Die Form wurde dabei noch nicht gedreht. Die Form wurde dann mit einer Drehzahl von 500 U/min in Gegenrichtung des Uhrzeigers, wie in den F i g. 3 bis 3B dargestellt, gedreht, um die gesamte -Menge des hitzebeständigen Werkstoffes gleichmäßig über die ganze innere Fläche der Form zu verteilen. Der Belag wurde dem 19,35fachen der Schwerkraft als Ergebnis der bei einer Drehzahl von 500 U/min ausgeübten Zentrifugalkraft ausgesetzt. Zugleich wurde die Einheit aus Mulde und Formwerkzeug in Drehrichtung des Uhrzeigers, wie dargestellt, gedreht, um den Rand des Formwerkzeuges in seine in Fig.3B dargestellte aktive Lage zu bringen. Mit dem Rand des Formwerkzeuges in dieser Lage und mit dem blattförmigen Körper des Werkzeuges, der sich im wesentlichen achsparallel zur Form erstreckte, entfernte das Formwerkzeug den überschüssigen hitzebeständigen Werkstoff und dieser Werkstoff wurde durch die Form des Werkzeuges zurück in die Mulde gebracht. Die Einheit aus Mulde und Formwerkzeug wurde in der in F i g. 3B dargestellten Lage ein paar Sekunden lang gehalten, um sicher zu sein, daß der ganze überschüssige hitzebeständige Werkstoff wieder aufgenommen wurde, und wurde dann in Drehrichtung des Uhrzeigers, wie dargestellt, in ihre in F i g. 3 gezeigte Ausgangslage zurückgedreht. Die Einheit aus Mulde und Formwerkzeug wurde dann in Achsrichtung aus der Form entfernt, wobei der aufgenommene überschüssige hitzebeständige Werkstoff in der Mulde für die Benutzung während des nächsten Gießvorganges verblieb.

Keine Zusätze oder Trägerwerkstoffe wurden gebraucht. Das Formwerkzeug grub Nuten in den Zirkonsand-Belag, wobei jede Nut den Erweiterungen F für zwei endseitig aneinanderliegende Büchsenrohlinge entsprach. Die Dicke des Belags an den Böden dieser Nuten betrugen jeweils etwa 0,38 mm und die Dicke des Hauptkörpers der Schicht ergab sich so zu etwa 3,94 mm. Die verflossene Zeit von dem Einbringen des Zirkonsandes in die Form bis zum Zurückziehen der Einheit aus Mulde und Formwerkzeug aus der Form betrug eine Minute. Die Drehzahl der Form, wobei der geformte Zirkonsand-Belag an seiner Stelle blieb, wurde auf 800 U/min erhöht und geschmolzenes Gußeisen so wurde unter Benutzung eines rechtwinkligen Gießschuhes in üblicher Weise eingebracht, wobei die Form weiter drehte, bis das Gußstück abgekühlt und verfestigt war. Die chemische Zusammensetzung des benutzten Eisens betrug:
55

Bestandteil	Gewichtsprozent
Kohlenstoff	2,94
Silizium	2,41
Chrom	0,46
Nickel	0,30
Kupfer	1,04
Molybdän	0,37

Die Schleudergießform war gänzlich unbelüftet und hatte einen solchen nominalen inneren Durchmesser, daß bei einer Dicke von 3,94 mm des Hauptteiles des

65 Die Form wurde dann angehalten, der Gießschuh entfernt, ein Endring von der Form entfernt und das Gußstück dann axial herausgezogen. Während dieses Her-

auszieher« wurde der Zirkonsand-Belag zerstört und der Zirkonsand wurde für die Wiederbenutzung aufgenommen. Bei der Überprüfung des Gußstückes stellte rieh heraus, daß die gegossene äußere Fläche sauber und glatt und frei von Zirkonsand war. Die äußeren Abmessungen lagen innerhalb einer Toleranz von ±0^54 mm. Die Vertigbearbeitung wurde mit wesentlich geringerem Werkzeugverschleiß und geringerer Bearbeitungszeit durchgeführt als für den gleichen Teil, der in einer Form gegossen wurde, in welcher der hitzebeständige Belag aus einer wasserhaltigen Paste aus Kieselerdesand oder aus einer Kieselerdesand-Harz-Zusammensetzung gebildet wurde. Die Graphitstruktur war vorherrschend vom AFA Typ A über die gesamte Wanddicke des Hauptteiles des Erzeugnisses und war vom AFA Typ A an der Innenfläche und auf mehr als der Häifie der radialen Dicke der Erweiterung des Endflansches.

Das Gußstück wurde aus der Form mit Hilfe eines Gabelstaplers entfernt. Ein Stück gereinigten Wellblechs wurde auf den Boden unterhalb des Endes der Form, aus welcher das Gußstück entnommen wurde, gelegt und der hitzebeständige Werkstoff, der nicht frei herabfiel, wurde mittels einer Drahtbürste von Hand von dem Gußstück entfernt. Der auf dem Wellblech gesammelte hitzebeständige Werkstoff wurde durch ein Sieb in einen Aufnahmebehälter geschüttet und wurde mit frischem Aufbereitungswerkstoff zur Bildung des Belages für einen anderen Gußvorgang erfolgreich wiederbenutzt.

Beispiel 2

Das Verfahren nach Beispiel 1 wurde wiederholt, aber mit Silizium-Sand anstelle von Zirkonsand, wie beim 1. Ausführungsbeispiel. Keine Trägerflüssigkeit oder Zusätze wurden benutzt. Der Siliziumsand hatte ein spezifisches Gewicht von 2,6 und die folgende Teilchengrößeverteilung.

totgebrannter Magnesit verkauft wird, anstelle von Zirkonsand verwendet wurde, wiederum ohne Trägerflüssigkeit oder Zusätze. Das Magnesium-Oxyd hatte ein spezifisches Gewicht von 3,58 und alle Teilchen waren kleiner als 74 Mikron. Es wurde gefunden, daß das Gußstück eine Außenfläche hatte, die zu rauh für die gewünschte minimale Endbearbeitung war.

Beispiel 5

Das Verfahren nach Beispiel 4 wurde wiederholt mit Ausnahme, daß die Drehzahl der Form von 800 U/min (das Fünfzigfache der Schwerkraft) auf 1015 U/min (das Achtzigfache der Schwerkraft) erhöht wurde, so daß das äquivalente spezifische Gewicht 286 betrug. Das Gußstück hatte eine gegossene Außenfläche, mit einer Glätte und einer Abmessungsgenauigkeit, die der nahekam, die mit einem üblicherweise hergestellten Belag aus Kieselerdesand und Harzbindemittel erreicht wurde.

Beispiel 6

200 Maschen (über 74 Mikron) 270 Maschen (43 bis 74 Mikron) unterhalb 325 Maschen
(kleiner als 43 Mikron)

1,1% 2,0%

96,0%

Die gegossene äußere Fläche des Gußstückes ergab sich als sehr rauh und sie wurde als so rauh beurteilt, daß sie einer übermäßigen Fertigbearbeitung bedurfte und sich ein weiterer Verlust ergeben hätte, weil dies für die Kompensation der geringen Abmessungsgenauigkeit des Gußstückes nötig gewesen wäre.

Beispiel 3

Das Verfahren nach Beispiel 2 wurde wiederholt mit Ausnahme, daß die Drehzahl der Form von 800 U/min (das Fünfzigfache der Schwerkraft) auf 1180 U/min (das 107,7fache der Schwerkraft) erhöht wurde, die ein 2S0faches äquivalentes spezifisches Gewicht ergab. Die gegossene äußere Fläche des Gußstückes hatte eine Glätte, die der nahe kam, welche mit einem üblichen Belag aus Kieselerdesand mit einem Harzbindcmittcl erreicht wurde.

Beispiel 4

Das Verfahren nach Beispiel 1 wurde wiederholt mit Ausnahme, daß Magnesium-Oxyd, das handelsüblich als Das Verfahren nach Beispiel 1 wurde wiederholt mit Ausnahme, daß Muliit-Pulver (gebranntes Cyanit) anstelle von Zirkonsand verwendet wurde, wieder in der getrockneten, gekörnten Form ohne Bindemittel oder Zusätze. Das Muliit-Pulver hatte ein spezifisches Gewicht von 3,0 und die folgende Teilchengrößenverteilung

200 Maschen (größer als 74 Mikron) 1 %

270 Maschen (43 bis 74 Mikron) 2%
unterhalb von 325 Maschen

(kleiner als43 Mikron) 96%

Das erhaltene Gußstück hatte eine sehr rauhe Gußaußenfläche und würde eine übermäßige Endbearbeitung erfordern.

B e i s ρ i e 1 7

Das Verfahren nach Beispiel 6 wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß die Drehzahl der Form von 800 U/ min (das Fünfzigfache der Schwerkraft) auf 1100 U/min (das 95fache der Schwerkraft) erhöht wurde, wodurch ein effektives spezifisches Gewicht für den hitzebeständigen Belag von von 282 entstand. Das hergestellte Gußstück hatte eine äußere Oberflächenglätte, die der nahekam, welche mit einem üblichen Kieselerdesand und Harzbindemittel-Belag erreicht wurde.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den F i g. 2 bis 8 hat eine Schleudergießform, die allgemein mit 1 bezeichnet wird (Fig. 2 und 5), eine Einrichtung 2 zum Lagern und Drehen der Form (F i g. 5), eine allgemein mit 3 bezeichnete Einrichtung zur Einspeisung des hitzebeständigen Werkstoffes in die Form (F i g. 5). Die Speiseeinrichtung 3 (F i g. 5) hat eine Einheit 4 aus einer Mulde und einem Formwerkzeug (F i g. 2,4 und 5), die außerdem zum Rückgewinnen von überschüssigem hitzebeständigem Werkstoff zu der Zeit dient, in der der hitzebeständige Belag hergestellt wird, sowie eine Kombination 5 aus einem Gußstückauszieher und einer Rückgcwinnungseinrichuing Kn hitzebeslandigen Werkstoff (F i g. 6). Ebenfalls verwen

b5 det. aber nicht dargestellt, ist jede geeignete übliche Einrichtung für die Zuführung des geschmolzener Gießmetalls zu der Form, insbesondere eines Gießschii hes, der an dem Ende der Form, aus dem die Gußstücke

ausgezogen werden, in Gießlage gebracht werden kann. Der Körper der Form 1 besteht aus einem dickwandigen Rohr 6, das zwei in axiaiem Abstand und quer angeordnete, nach außen offenen Ringnuten 7 für den Angriff der üblichen Stütz- und Treibrollen 8 hat (F i g. 5). Der Körper der Form 1 hat eine gerade zylindrische Innenfläche 9, welche die aktive Oberfläche der Form ist. An einem Ende hat der Körper der Form 1 eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Endringes 10, der mit-

ren Enden der Ringe 10 und 15 ist (Fig.2). Mit den Trennwänden 30 und 31 beginnend, ist die Mulde mit kegelförmigen Endteilen 29a bzw. 296 versehen. Der Kegelwinkel und die Querabmessungen der Endteile 5 sind so ausgebildet, daß die kegelförmigen Endteile nicht mit dem hitzebeständigen Werkstoff in Berührung kommen, welcher auf dtn Endringen 10 und 15 liegt Zusätzliche Trennwände 32, 33 sind an den jeweiligen Enden der Mulde angebracht. Lagerzapfen 34, 35 sind

tels Bolzen 11 mit seinem inneren Umfang 12 konzen- io an den jeweiligen Enden der Mulde vorgesehen. Die trisch zu der Längsachse der Fläche 9 befestigt ist. Der inneren Teile der Lagerzapfen gehen durch öffnungen Endring 10 hat einen rohrförmigen Vorsprung 13, der in den jeweiligen Trennwänden 30, 31 bzw. 32, 33 h;nvon der Fläche 9 umgeben ist Die Innenfläche des Vor- durch und sind z. B. durch Schweißen mit den Trennsprunges 13 hat quer angeordnete ringförmige Stufen, wänden fest verbunden. Die Lagerzapfen 34 und 35 sind deren vordere Ränder 14 alle auf einer konischen Fläche 15 koaxial und so angeordnet, daß sie eine außerhalb der liegen, welche in Richtung zur Außenseite der Form im Mitte liegende Drehachse für die Mulde bilden, wie spä-Durchmesser und um einen Winkel a gegenüber der ter beschrieben wird. Der Lagerzapfen 34 ist beträcht-Längsachse der Fläche 9 abnimmt, der kleiner als der lieh verlängert, damit er mittels zweier Lager 36 und 37 Schüttwinkel des teilchenförmigen, hitzebeständigen gelagert werden kann, und reicht noch über das Lager Werkstoffes ist, der für den Formbelag benutzt wird. An 20 37 hinaus (F i g. 5). Ein Zahnrad 38 ist auf dem übersteseinem gegenüberliegenden Ende ist der Körper der henden Ende des Lagerzapfens 34 befestigt und kämmt Form 1 mit einem zweiten Endring 15 versehen, der eine mit einem Antriebsritzel 39, das an der Antriebswelle gestufte Innenfläche hat, die zu der des Ringes 10 korn- eines Hydraulikmotors 40 befestigt ist, der durch eine plementär ist. Die Stufen des Ringes 15 stellen quer Pumpe 41 antreibbar ist. Die gesamte Einrichtung ist in liegende kreisförmige Ränder 16 dar, die alle auf einer 25 geeigneter Weise auf dem Wagen 27 angeordnet, konischen Fläche liegen, deren Durchmesser nach au- Ein kegelförmiger Gleitlagerteil 42 (F i g. 5) ist auf

Ben und gegenüber der Längsachse der Fläche 9 um den dem Ende des Lagerzapfens 35 befestigt und wirkt mit gleichen Winkel wie beim Endring 10 abnimmt. Die Au- einem entsprechenden stationären Gleitlagerteil 43 zußenfläche des Ringes 15 hat einen nach innen im Durch- sammen, der von einem Bock 44 getragen wird. Der messer abnehmenden kegelstumpfförmigen Teil 17, der 30 Bock 44 hat eine Grundplatte 45, die in einer waagevon einem ihm angepaßten Flächenteil 18 des Körpers rechten Keilnut 46 gleitbar gelagert ist welche sich im

rechten Winkel zur Längsachse der Form 1 erstreckt so daß bei der Bewegung des Bockes 44 längs der Keilnut 46 der stationäre Lagerteil 43 zwischen der in Fig.5

jede einen aus einer Anzahl von Mitnehmern 20 auf- 35 dargestellten aktiven Lage, in welcher die Lagerteile 42, nimmt, die so bemessen sind, daß sie den Endring 15 in 43 koaxial sind, und einer inaktiven Lage bewegt werden kann, in welcher der Bock 44 seitlich zur Form 1 verschoben ist, so daß das Gußstück frei herausgezogen und der nicht dargestellte Gießschuh in seine Gießlage

Vier Rollen 8, paarweise in gegenseitigem Abstand 40 gebracht werden kann. Ein druckmittelbetätigter, geangeordnet, dienen zur Lagerung der Form 1 und sind radlinig arbeitender Arbeitszylinder 47 ist zum Beweauf Wellen 22 drehfest angeordnet (F i g. 5), die in auf gen des Bockes zwischen seiner aktiven und inaktiven einem stationären Rahmen 24 angebrachten Lagern 23 Lage vorgesehen.

gelagert sind. Die Wellen 22 sind durch einen deich- Die Einheit 4 wird durch eine längliche Formklinge 48

strommotor 25 über einen üblichen Keilriementrieb 26 45 vervollständigt, die sich einem länglichen Rand 49 der antreibbar. Wand der Mulde 29 entlang erstreckt und daran befe-

Die Einheit 4 aus Mulde und Formwerkzeug, welche stigt ist. Der Hauptkörper 50 der Formklinge 48 ereinen Teil der Speiseeinrichtung 3 für den hitzebeständi- streckt sich über den vollen Abstand zwischen den gen Werkstoff bildet, hat eine solche Größe, daß sie Trennwänden 30 und 31. Wenn während des Schleudereinen wesentlichen Teil des freien Raumes innerhalb der 50 gießvorganges ein rohrförmiger Rohling für sechs Zy-Form einnimmt, und muß deshalb vor dem Einbringen linderbüchsenrohlinge der Ausbildung nach Fig. 1 hergestellt werden soll und Flanschende an Flanschende liegt, weist der aktive Rand der Formklinge 48drei identische Vorsprünge 51 auf, von denen jeder ein Profil hat,

(F i g. 5), der auf Schienen 28 verfahrbar ist, die so ange- 55 wie es am besten in F i g. 2 dargestellt ist, welches idenordnet sind, daß der Wagen für das Einfahren der Ein- tisch dem Profil ist, das sich aus zwei Erweiterungen F

ergibt, die Ende an Ende aneinanderliegen. Das Reststück des aktiven Randes des Hauptkörpers der Formklinge 48 hat einen einfachen geraden Rand und verläuft

hitzebeständige Belag auf der aktiven Fläche 9 der ω parallel zu der durch die Lagerzapfen 34 und 35 und Form 1 angebracht und in die gewünschte Gestalt ge- deren Lager bestimmten Drehachse. Jenseits der Trennbracht ist. wand 30 setzt sich die Formklinge 48 in einem geradwin-Wie sich am besten aus F i g. 4 ergibt, hat die Einheit 4 kligen Klingenteil 52 fort, der an einem Ende mit dem aus Mulde und Formwerkzeug eine längliche Mulde 29 benachbarten Ende des Körpers 50 und am anderen von im wesentlichen U-förmigem Querschnitt. Feste, 65 Ende mit dem Lagerzapfen 34 verbunden ist. Jenseits quer verlaufende Trennwände 30,31 sind innerhalb der der Trennwand 31 setzt sich die Formklinge 48 in glei-Mulde befestigt und in einem Abstand angebracht, der eher Weise als ein geradrandiger Klingenteil 53 fort, geringfügig kleiner als der Abstand zwischen den hinte- Wie sich aus F i g. 3 ergibt, kann der Querschnitt der

der Form 1 umgeben ist. Der Körper der Form 1 hat einen axial sich erstreckenden rohrförmigen Vorsprung 19, der eine Anzahl radialer Bohrungen hat, von denen

die in F i g. 2 dargestellte Sitzlage zwingen. Der kreisförmige Innenumfang 21 des Ringes 15 ist konzentrisch zu der Längsmittelachse der Fläche 9.

des geschmolzenen Gießmetalles vollständig entfernt werden. Demzufolge ιε; die Einheit 4 aus der Mulde und dem Formwerkzeug auf einem Wagen 27 angebracht

heit 4 in Achsrichtung der Form 1 in F i g. 5 gesehen nach rechts verfahrbar ist und dann in Gegenrichtung zum vollständigen Ausziehen der Einheit 4, wenn der

Mulde 29 im wesentlichen kreisförmig sein, wobei die offene Seite der Mulde durch eine Ebene definiert ist, welche eine Sehne zu dem Kreisquerschnitt ist. Der Hauptkörper 50 der Formklinge 48 kann dann flach sein und sich in einer Ebene erstrecken, welche im wesentlichen tangential zum Kreisquerschnitt ist, wobei die Berührungsstelle der Tangente im wesentlichen an einem Rand der öffnung der Mulde ist. Der Körper 50 kann in geeigneter Weise an der Mulde 29 befestigt sein, z. B. durch eine äußere Verbindungslasche 54 und durch Schrauben 55. Wenn in Betracht gezogen wird, daß die Mulde 29 in Fi g. 3 in ihrer aufrechten Lage dargestellt ist, wobei der kreisförmige Querschnitt konzentrisch mit der längs sich erstreckenden Mittelachse der Formfläche 9 ist, welche Mittelachse die Drehachse der Form bildet, ergibt sich, daß die gemeinsame Achse der Lagerzapfen 34,35 in einer Linie abgesetzt ist, die unter einem Winkel von 45^C nach unten links gegenüber der Drehachse der Form, wie dargestellt, geneigt ist. Die Mulde ist deshalb gegenüber der zylindrischen aktiven Formoberfläche exzentrisch, aber das Ausmaß der Exzentrizität ist derart, daß der äußere Rand der Formklinge 48 die Fläche 9 abräumt, wenn die Einheit 4 entgegen der Drehrichtung des Uhrzeigers aus der in F i g. 3 in die in F i g. 3A gezeigte Lage gedreht wird.

Da die Einheit 4 gegenüber der Formfläche 9 exzentrisch ist, ist eine Drehlage für die Einheit 4 vorhanden, in welcher der Rand der.Formklinge 48 an der Stelle seiner größten Annäherung an die Formfläche 9 ist. Das ist die in F i g. 3B dargestellte Lage. Die Annäherung der Formklinge 48 bestimmt die Dicke des fertiggestellten hitzebeständigen Belages und hängt deshalb von dem für das Gußstück gewünschten Außendurchmesser ab.

Damit die Lage der Formklinge 48 gegenüber der Form 1 genau bestimmt werden kann, ist die waagerechte Querlage des Wagens 27 festgelegt. Die Lager 36 und 37 sind in einer Keilnut 56 zur horizontalen Querverstellung mittels einer Schraube 57 gelagert (Fig. 5), wobei die lotrechte Lage der Lager 36 und 37 durch Einlegen dünner Bleche 58 einstellbar ist, und eine nicht dargestellte übliche Einrichtung ist zum Feineinslellen des Blockes 44 längs seiner Keilnut 46 vorgesehen, um die Lage des Gleitlagerteiles 43 waagerecht einzustellen. Eine lotrechte Einstellung des Gleitlagerteils 43 wird durch Einlegen dünner Bleche 59 erreicht. Da wegen des Radspieles und anderer Umstände die Schienen den Wagen 27 nicht in einer genau waagerechten Querlage halten, wird deshalb zur Erreichung einer genau waagerechten Grundeinstellung für den Wagen 27 und demzufolge für den Lagerzapfen 34 der Wagen mit zwei nach vorne vorstehenden Lagesichcrungskörpern 60 (Fig. 5 und 5A) versehen, von denen jeder an einer anderen Seite des Wagens angeordnet ist und von denen jeder eine Außenfläche hat, welche nach vorne und gegenüber der Längsmittellinie des Wagens geneigt ist. Der stationäre Rahmen der Einrichtung 2 zum Lagern und Drehen ist mit zwei Lagesicherungsbalken 61 versehen, welche gegenüber dem auf den Schienen 28 angeordneten Wagen 27 vorstehen und in einem solchen seitlichen Abstand angeordnet sind, daß wenn der Wa- bo gen sich der Einrichtung 2 nähert, die äußere Seite jedes Lagesicherungskörpers 60 auf dem Wagen an dem Ende eines d^pr beiden Lagesicherungsbalken 61 ansteht und der Wagen deshalb in eine Lage ge/.wungcn wird, die gegenüber den Lagesichertingsbalken 61 zentriert ist. b5 Die Einrichtung 2 ist so gebaut und angeordnet, daß die Drehachse der Form 1 zwischen den l.agesieherungsbalkcn 61 zentriert ist. leder Lagesicherungskörper 60 ist mit einem nach außen vorstehenden Anschiagglied 62 derart ausgerüstet, daß es mit dem Ende des zugeord neten Lagesicherungsbalkens 61 zusammenwirkt, wenn die Vorwärtsbewegung des Wagens 27 den Lagerteil 42 in Wirklage mit dem Lagerteil 43 bringt Der Wagen 27 kann durch einen eine geradlinige Bewegung ausführenden Arbeitszylinder in bekannter Weise bewegt werden. Der pulverförmige hitzebeständige Werkstoff wird über die Länge der Mulde 29 gleichmäßig in diese eingebracht, wenn sich der Wagen 27 in der in F i g. 5 dargestellten Lage befindet, in der die Mulde 29 vollständig aus der Form 1 entfernt ist Wenn sich Jje Mulde in ihrer aufrechten Lage befindet, wird dann der Wagen 27 zum Einsetzen der Einheit 4 in die Mulde 1 bewegt. Diese Bewegung wird fortgesetzt bis der Lagerteil 42 im Lagerteil 43 sitzt und die Lagesicherungsbalken 61 an den Anschlaggliedern 62 anstehen. Durch Betätigen des Motors 40 wird die Einheit 4 entgegen der Drehrichtung des Uhrzeigers gedreht, bis die in Fig.3A dargestellte Lage erreicht ist, mit dem Ergebnis, daß die gesamte Menge des pulverförmigen hitzebeständigen Werkstoffes aus der Mulde in die Form entleert wird. Beim vorliegenden Verfahren wird eine überschüssige Menge an hitzebeständigem Werkstoff, normalerweise 150% gegenüber der zum Auskleiden der Form notwendigen Menge, verwendet. Obwohl die ursprüngliche Lage des pulverförmigen hitzebeständigen Werkstoffes bei einem Drehen der Form mit jeder praktischen Drehzahl erreicht werden kann, wenn der pulverförmige Werkstoff aus der Mulde entleert wird, wird die beste Verteilung und die geringste Verfahrenszeit erreicht, wenn die Form stationär ist oder sich mit einer Drehzahl dreht, die eine Zentrifugalkraft von nicht mehr als dem Fünfzehnfachen der Schwerkraft zu der Zeit erzeugt, in der die Mulde zum Entleeren des Werkstoffes gedreht wird. Bei der Benutzung von hit/.ebesländigem Werkstoff, z. B. Zirkonsand, der ein verhältnismäßig hohes spezifisches Gewicht hat, kann die Drehzahl zum Drehen der Form, die für die Benutzung der Verteilung des Werkstoffes auf dem Umfang benutzt wird, gleich sein der Drehzahl zum Verdichten des Beleges des hitzebeständigen Werkstoffes vor dem Formen. Wenn die gesamte Menge des pulverförmigen Werkstoffes in einer gleichmäßigen verhältnismäßig dicken Schicht als ein Ergebnis der Drehung der Form verteilt und die Verdichtung erreicht worden ist, wird die Einheit 4 in Drehrichtung des Uhrzeigers gedreht, bis. wie in Fig. 3B dargestellt, der Rand der Formklinge 48 in seiner der Fläche 9 nächsten Lage ist. Wenn die Einheit 4 diese Lage einnimmt, greift der äußere Rand der Formklinge 48 den auf der Fläche 9 aufgebrachten Belag aus pulverförmigem hitzebesländigem Werkstoff unter einem solchen Winkel an, daß der hitzebeständige Werkstoff an der Seite der Klinge ansteht, welche der offenen Seite der Mulde 29 gegenüberliegt. Demzufolge leitet die Klinge 48 allen überschüssigen hitzebeständigen Werkstoff in die Mulde 29 zurück, wo er durch die Einheit 4 aus der Mulde und aus der Formklinge zurückgehalten wird. Der Endzweck besteht darin, daß die Fonnkünge 48 den Belag aus hitzebeständigem Werkstoff auf die genaue Dicke und das genaue Profil bringt (begrenzt nur durch den Schüttwinkel des pulverförmigen hit/.cbeständigen Werkstoffes), der für den fertigen Belüg gewünscht wird. Deshalb erzeugt der gerade Haupirandteil der Formklinge 48 die gerade zylindrische Oberfläche auf dem Belag, die in F i g. 2A mit 63 bezeichnet ist, während die Teile 51 der l-'ormklinge, die Flachen 63;j. 636 und 63c bilden, welche die Nut zum Gießen der Endflansch-

teile F des in F i g. 1 dargestellten Zylinderbüchsenrohlings definieren. In der Praxis wird die Einheit 4 aus der iii F i g. 3A gezeigten Lage in Drehrichtung des Uhrzeigers kontinuierlich und sehr langsam im Vergleich zu der Drehzahl der Form in die in F i g. 3 geze.gte Lage gedreht, so daß die Formklinge einfach durch die in F i g. 3B dargestellte Lage hindurchgeht Der überschüssige hitzebeständige Werkstoff, der in die Mulde 29 durch die Wirkung der Formklinge 48 zurückgebrach; wird, verbleibt in einfacher Weise in der Mulde 29, wenn die Einheit aus der Form 1 zurückgezogen wird, und bildet einen Teil des hitzebeständigen Werkstoffes, der für den nächsten Gießvorgang benutzt wird.

Wenn die ursprüngliche Ladung an pulverförmigem hitzebeständigem Werkstoff in die Mulde 29 eingespeist wird, erhalten die Endteile 29a und 296 der Mulde Mengen an hitzebeständigem Werkstoff, die zum Bedecken der gestuften Flächen an den Endringen 10 bzw. 15 ausreichen. Weil die vorstehenden Ränder 14 und 16 der Stufen der Ringe 10 bzw. 15 eine kegelförmige Fläche bilden, deren Kegelwinkel geringer als der Schüttwinkel des hitzebeständigen Werkstoffes ist, verbleibt der durch die Endteile der Mulde entladene Werkstoff in seiner Lage auf den gestuften Flächen der Endringe und dieser Werkstoff wird zur Bildung der glatten kegelstumpfförmigen Flächenteile 64 und 65 des in F i g. 2 dargestellten fertigen Belages vorgesehen. Der überschüssige hitzebeständige Werkstoff aus diesen Bereichen wird zu den jeweiligen Endteilen der Formen durch die Teile 52 und 53 der Formklinge 48 zurückgeführt, wenn die Einheit 4 während der Rückkehr in ihre Ausgangslage durch die in Fig.3B dargestellte Lage hindurchgeht

Es wird darauf hingewiesen, daß die Anordnung der gestuften Flächen der Endringe 10 und 15 und die Anordnung der Endteile 52 und 53 der Formklinge die Einsetzung der üblichen vorgeformten Sandkerne, um das geschmolzene Gießmetall zurückzuhalten, unnötig macht. Die hitzebeständige, entsprechend der vorliegenden Erfindung erzeugte Belag stellt einen vollständigen monolithischen Belag von Endring zu Endring dar, weist keine Säume oder Verbindungsstellen auf, hat die genau gewünschte radiale Dicke und hat genau das durch die Formklinge 48 hergestellte Profil.

Bei einer Form, die zur Herstellung des vorstehend beschriebenen und in Fig. 1 dargestellten Zylinderbüchsenrohlings bemessen ist, kann die Drehzahl der Form bis auf 500 LVMin zur Härtung des hitzebeständigen Belages erhöht und dann vor dem Einbringen des geschmolzenen Gießmetalls weiter erhöht werden, z. B. auf 900 U/min.

Wenn die Einheit 4 aus der Form 1 entfernt ist, wird zum Bewegen des Bockes 44 und des Lagers 43 von dem Ende der Form 1 weg der Motor 47 betätigt und der nicht dargestellte Gießschuh wird in seine Lage gebracht und das geschmolzene Metall wird durch den Endring 15 hindurch in üblicher Weise in die Form gegossen. Der Gießvorgang wird üblicherweise bei einer Gießdrehzahl der Form von z. B. 800 bis 900 U/min durchgeführt, um das geschmolzene Metall zentrifugal zu verteilen. In diesem Stadium dienen die Flächenteile 64 und 65 (F i g. 2) als Enddämme, um das Ausfließen von Metall aus der Form zu verhindern. Das Gußstück wird in üblicher Weise gekühlt. Zum Kühlen kann eine Wasserdusche gegen die Außenfläche der Form mittels einer nicht dargestellten üblichen Sprüheinrichtung gerichtet werden.

Der Gießschuh wird entfernt und während der Bock 44 in seiner außermittigen Lage bleibt, wird die Kombination 5 (F i g. 6) zum Ausziehen des Gußstückes aus der Form und zur Wiedergewinnung des hitzebeständigen Werkstoffes des Belages eingesetzt Die Kombination 5 weist eine übliche Ausziehvorrichtung 70 auf. die in fester Lage an ihrem druckmittelbetätigten Motor 71 angebracht ist, der koaxial mit der Form 1 ausgerichtet ist, so daß wenn die Kolbenstange des Motors vollständig ausgefahren ist, der Ausziehkopf 72 sich innerhalb eines

ίο Endes des Gußstückes befindet Die Lage der Ausziehvorrichtung ist deshalb von der Form 1 in einem Abstand entfernt, der etwas geringer als der maximale Ausfahrweg des Ausziehkopfes 72 ist Die Betätigung der Ausziehvorrichtung isi bekannt und es ist deshalb klar, daß der Endring 15 vor dem Ausziehen des Gußstückes aus der Form 1 entfernt wird.

Ein Wagen 73 ist zwischen der Ausziehvorrichtung 70 und der Einrichtung 2 angeordnet und auf Schienen zur Bewegung parallel zur Lägsachse der durch die Einrichtung 2 getragenen Form verfahrbar. Der Wagen 73 trägt eine Sammeleinheit 76 und 77 für das Gußstück. Die Sammeleinheit 75 hat ein Gehäuse 78 mit flachen Endwänden 79 und 80. Das Gehäuse 78 ist auf dem Wagen 73 fest angebracht. Die Endwände 79 und 80 sind lotrecht und erstrecken sich quer zur Mittelachse der Form 1, die durch die Einrichtung 2 getragen wird, und sich in Richtung dieser Achse im Abstand voneinander angeordnet. Die Wand 79 in Nähe der Form 1 hat eine kreisförmige öffnung 81, die so ausgebildet und angeordnet ist, daß sie den rohrförmigen Vorsprung 19 des Körpers der Form 1 gleitend aufnehmen kann. Näher der Ausziehvorrichtung 70 angeordnet hat die Endwand 80 eine kreisförmige öffnung 82, welche koaxial zur öffnung 81 ist und einen Durchmesser hat, der bedeutend größer ist als der größte zu ziehende Außendurchmesser. Die Endwände 79 und 80 sind in einem Abstand voneinander entfernt, der kleiner als die Länge des Gußstückes ist. Die Stützrollen 76, 77 sind auf der Seite des Gehäuses 78 angeordnet, welches näher der Ausziehvorrichtung 70 liegt. Schienen 83 und 84 sind so angeordnet, daß sie sich quer gegenüber der Achse der von der Einrichtung 2 abgestützten Form 1 erstrecken und schließen auskragende Endteile ein, welche unterhalb die Bewegungsbahn des Gußstückes ragen, wenn es

« ausgezogen wird. Die Schiene 83 befindet sich zwischen den Rollen 76 und 77, während die Schiene 84 sich zwischen dem Wagen 73 und der Ausziehvorrichtung 70 befindet. Die Schienen 83 und 84 sind in einem Abstand nebeneinander angeordnet, der geringer als die Länge des Gußstückes, aber langer als die gesamte Bahn des Stützrollenpaares 77 ist, wenn der Wagen 73 zwischen seiner in F i g. 6 dargestellten aktiven Lage und einer nicht dargestellten inaktiven Lage bewegt wird, die gewählt wird, um für den Gießschuh und für den Lagerbock 44 Raum zu schaffen. Wenn der Wagen 73 sich in seiner aktiven Lage befindet, wobei die Wand 79 des Gehäuses 78 mit der Form 1 zusammenwirkt, verursacht die Betätigung der Ausziehvorrichtung 70 zum Ausfahren ihrer Kolbenstange den Ausziehkopf durch

die öffnungen 80 und 79 hindurch, und in das benachbarte Ende der Form zum Angriff an dem Gußstück einzuführen. Wenn die Ausziehvorrichtung 70 zum Zurückführen ihrer Kolbenstange betätigt wird, wird das Gußstück zuerst durch die öffnung 81, dann durch das

b5 Innere des Gehäuses 78, dann durch die öffnung 82, dann auf die Stützrollen 76 und 77 und am Ende des Ausziehens auf die Schienen 83,84 gezogen.
Wenn sechs Zylinderbüchsenrohlinge gemäß F i g. 1

in einem einzigen Gießvorgang hergestellt werden, wobei die Büchsenrohlinge flanschseitig aneinander anstoßen, weist das Gußstück die Gestalt eines einzigen rohrförmigen Stückes auf, welches einen einheitlichen Außendurchmesser mit Ausnahme der drei quer angeordneten ringförmigen Erweiterungen hat, die durch die drei Nuten in dem hitzebeständigen Belag der Form hergestellt werden. Die sechs Büchsenrohlinge werden schließlich durch Schneiden des Gußstückes an der mittleren Stelle jeder Vergrößerung und an der Mittelstelle jedes Körperteiles voneinander getrennt.

Mit Ausnahme der öffnungen 81 und 82 ist das Gehäuse 78 luftdicht. Das Gehäuse steht über die Höhe der Form 1 vor. Eine drehbare Bürste 85 ist innerhalb des Gehäuses 78 oberhalb der Bewegungsbahn des durch das Gehäuse hindurchgezogenen Gußstückes angebracht und mittels einer Welle 86 in Lagern 87,88 gelagert, die jeweils an den Endwänden 79 und 80 angebracht sind. Ein Antriebsmotor 89 ist auf der Oberseite des Gehäuses 78 angebracht und treibt die Welle 86 und die Bürste 85 mittels eines Keilriemens 90 und Scheiben 91, 92 an. Wie sich aus F i g. 7 ergibt, hat die Bürste 85 durch Zentrifugalkraft wirkende Borsten und hat eine Nabe 93, die auf der Welle 86 angebracht ist, und zwei Seitenscheiben 94, zwischen denen eine auf dem Umfang in Abständen angeordnete Reihe von Borstenhaltezapfen 95 vorgesehen sind.

Die Haltezapfen sind an den Seitenscheiben befestigt. Jeder Zapfen 95 hält eine Anzahl von Borsten 96, die aus schwerem steifem, aber nachgiebigem Stahl bestehen, wobei ein Ende jeder Borste kreisförmig gebogen ist und den ihm zugeordneten Haltezapfen lose umfaßt. Wenn die Welle 86 gedreht wird, so zwingt die Zentrifugalkraft die Borsten 86, sich von der Bürste weg radial nach außen zu erstrecken. Die Anordnung der Welle 86 und der wirksame Durchmesser der Bürste 85 sind so gewählt, daß beim Betätigen des Motors 89 zum Drehen der Bürste, die Borsten der Bürste auf der Außenfläche des Gußstückes aufschlagen und hitzebeständigen Werkstoff, der noch nicht von dem Gußstück gefallen ist, davon entfernen, wenn das Gußstück ausgezogen wird. Der Ausziehkopf 72 ist auf der Kolbenstange der Ausziehvorrichtung 70 mittels einer Kupplung 97 (F i g. 6) angeordnet so daß der Ausziehkopf 72 um die Achse der Kolbenstange frei drehen kann. Das Ausziehen des Gußstückes wird beendet, während die Form 1 noch gedreht wird, jedoch mit einer sehr geringen Drehzahl auf den Stütz- und Treibrollen 8. Demzufolge dreht sich das Gußstück langsam um seine Längsachse, wenn es durch das Gehäuse 78 und an der Bürste 85 vorbeigezogen wird und die Borsten 96 der Bürste schlagen deshalb auf alle Teile der Außenfläche des Gußstückes.

Da der pulverförmige Belagwerkstoff kein Bindemittel enthält und an sich von der Gießtemperatur tatsächlich nicht beeinflußt wird, wird der ganze hitzebeständige Werkstoff von dem Gußstück durch den Auszieh- und den Bürstenvorgang entfernt

Eine Abluftleitung 100 ist mit einer öffnung des Bodens des Gehäuses 78 verbunden und erstreckt sich waagerecht längs des Wagens 73, wobei sie fest auf dem Rahmen des Wagens mittels Trägern 101 angebracht ist Ein gerader Teil der Leitung 100 erstreckt sich waagerecht über den Wagen 73 hinaus und ist mit einer stationären waagerechten Leitung 102 teleskopartig verbunden, die am Rahmen der Ausziehvorrichtung 70 befestigt ist Eine rohrförmige Gleitdichtung 103 ist an dem Ende der Leitung 102 vorgesehen, um eine Abdichtung zwischen der stationären Leitung 102 und der bewegbaren Leitung 100 zu schaffen. Die Leitung 102 führt zum Einlaß eines Zentrifugalseparators 104 (Fig.8). Von dem Separator 104 stammende Luft wird in den Einlaß eines üblichen Sackfilters 105 eingespeist, dessen Auslaß mit dem Einlaß eines Zentrifugalgebläses 106 verbunden ist. Feste Teilchen, die durch den Zentrifugalseparator 104 und den Sackfilter 105 abgetrennt wurden, werden vereinigt und zu einem Sieb gebracht, das zum Entfernen von festen Teilchen ausgebildet ist, z. B. Metallteilchen, und der saubere, wiedergewonnene, hitzebeständige Werkstoff wird zum Wiederverwenden zum Vorrat gebracht.

Der Lufteinlaß für das Gehäuse 78 ist mit dem Innern der Form 1 und dem kleinen Zwischenraum zwischen der Wandöffnung 82 und dem Gußstück verbunden. Während das Zentrifugalgebläse 106 läuft, um eine hohe Durchflußmenge zu erzielen, ist der Luftstrom durch die Form 1 in die Kammer 78 so groß, daß der größere Teil, z. B. 90% des ganzen hitzebeständigen Werkstoffes, der nach dem Ausziehen des Gußstückes in der Form 1 verbleibt, aufgenommen und in die Kammer 78 mitgeführt wird. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß wenn das Gußstück ausgezogen wird, die quer vorstehenden äußeren Vergrößerungen, die durch die Nuten 63 im Belag gebildet werden, dazu neigen, die hitzebeständigen Werkstoff zum Gehäuse 78 zu schieben und dieser Vorgang führt auch zum Aufbrechen von Zusammenballungen oder Komplexen von Teilchen und zum Zurückführen des restlichen hitzebeständigen Werkstoffes in seinen frei fließenden pulverförmigen Zustand. Da weiter das Zentrifugalgebläse 106 Luft nur aus der Form 1 und der öffnung 82 ansaugen kann, fließt die in das Gehäuse 78 gelangte Luft im allgemeinen längs der Oberfläche des gerade am Ausziehen befindlichen Gußstückes und der Luftstrom in das Gehäuse neigt deshalb dazu, die Außenfläche des Gußstückes zu scheuern.

Bei den bevorstehenden Ausführungsbeispielen des Verfahrens und der Vorrichtung ist die aktive Oberfläehe der Form 1 genau zylindrisch und die äußere Erweiterung des Gußstückes wird durch die Dicke des Belages des hitzebeständigen Werkstoffes erreicht. In einigen Fällen jedoch ist es erwünscht die aktive Oberfläche der Metallform besonders zu gestalten, insbesondere im Falle von verhältnismäßig langen Gußstücken, von denen jedes in einem Vorgang gegossen werden soll. Deshalb kann entsprechend F i g. 9 die aktive Oberfläche 109 der Form bearbeitet werden, um einen Oberflächenteil 109a von vergrößertem Durchmesser in dem Bereich vorzusehen, der von dem nach außen ragenden Vorsprung des Gußstückes eingenommen wird. Der geringere Durchmesser des genau zylindrischen Hauptleiles 109 und der Teil 109a werden durch einen kegelstumpfförmigen Teil 109b miteinander verbunden. Die Schicht des pulverförmigen hitzebeständigen Werkstoffes zur Ausbildung des hitzebeständigen Belags wird dann wie im Zusammenhang mit den F i g. 2 bis 8 beschrieben aufgebracht wobei die Schicht durch ein Formwerkzeug gestaltet wird, das so bemessen und ausgebildet ist daß der Teil 110a des Belages, der den Formoberflächenteil 109a umgibt, wesentlich dünner ausgebildet ist als der Hauptteil des Belags. Der Belagteil ilOfe, welcher auf dem Formflächenteil 1090 liegt nimmt in seiner Dicke von der Dicke des Hauptkörpers 110 bis zu dem dünnen Teil HOa ab. Der Hauptkörperteil 110 des Belages ist genau zylindrisch. Eine größere Wärmeübertragung durch den dünnen Teil des Belags wird auf diese Weise eingehalten, obwohl die Form her-

gestellt wurde, um sich teilweise dem äußeren Vorsprung des Gußstückes anzupassen, und das Metall in
diesem Bereich wird nicht zu schnell abgeschreckt oder
zu langsam gekühlt.

Die Bezeichnung »AFA Typ A Graphit« bezieht sich
auf die Klassifikation der amerikanischen Vereinigung
der Gießereifachleute (»American Foundrymen' Association«).

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen io

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Claims

Patentansprüche:

1. Schleudergießverfahren, bei dem in eine im Querschnitt ringförmige Formfläche einer hohlen, metallischen Schleudergießform trockener, feinkörniger, frei fließender, hitzebeständiger Werkstoff, der bei der Temperatur des geschmolzenen, zu gießenden Metalles reaktionsfrei ist, der einen Schmelzpunkt hat, welcher beträchtlich höher als die Temperatur des geschmolzenen Metalles liegt, der ein spezifisches Gewicht von mindestens 2,25 und der eine maximale Abmessung von 105 Mikron nicht überschreitende Teilchen hat, eingebracht wird, bei dem die Schleudergießform zum gleichmäßigen Aufbringen eines Belages aus hitzebeständigem Werkstoff über die gesamte aktive Flache (9) der Schleudergießform schleudernd gedreht wird, bei dein der Belag aus hitzebeständigem Werkstoff durch Drehen der Form mit einer kritischen Drehzahl verdichtet wird, bei dem die Schleudergießform mit einer bestimmten Gießdrehzahl gedreht wird und bei dem während des Weiterdrehens der Schleudergießform mit der Gießdrehzahl Metall zum Gießen eingebracht wird, wobei das Drehen der Schleudergießform mit der Gießdrehzahl mindestens so lange weitergeführt wird, bis das geschmolzene Metall die innere Fläche des verdichteten und geformten Belages aus hiizebeständigem Werkstoff bedeckt hat, dadurch gekennzeichnet, daß jo die maximale Abmessung von 105 Mikron von mindestens 95% der Teilchen unterschritten wird, daß der hitzebeständige Werkstoff fein gemahlen ist und einer Zentrifugalkraft ausgesetzt wird, die einem äquivalenten spezifischen Gewicht von mindestens 7,5 entspricht, das durch die Multiplikation des aktuellen spezifischen Gewichts des hitzebeständigen Werkstoffes durch das Vielfache der durch die Zentrifugalkraft erzeugten Schwerkraft bestimmt ist, daß in die im wesentlichen zylindrische Innenfläche des hitzebeständigen Belages mindestens eine Nut eingebracht wird, daß die Menge an hitzebeständigem Werkstoff und die Lage des Formwerkzeuges gegenüber der aktiven Formfläche in der Weise gewählt werden, daß nach dem Formen der dünnste Teil (63) des Belages eine Dicke hat, die mindestens gleich ist der fünffachen maximalen Abmessung der Teilchen der vorherrschenden Fraktion des feingemahlenen Werkstoffes und bedeutend größer ist als das größte Teilchen des feingemahlenen Werkstoffes, und daß auf den verdichteten und geformten Belag eine Zentrifugalkraft ausgeübt wird, die mindestens dem Zehnfachen der Schwerkraft entspricht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hitzebeständige Werkstoff Zirkonsand ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verdichten des Belags an hitzebeständigem Werkstoff die Form mit einer solchen Drehzahl gedreht wird, daß der hitzebeständi- bo ge Werkstoff einer Zentrifugalkraft von mindestens dem Neunzehnfachen der Schwerkraft ausgesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der hitzebeständige Werkstoff Kiesel- b^r> erde ist und daß das Verdichten des Belags aus hitzebeständigem Werkstoff bei einer solchen Drehzahl der Form durchgeführt wird, dall der hit/ebcständige Werkstoff einer Zentrifugalkraft von mindestens dem Dreiundreißigfachen der Schwerkraft ausgesetzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hitzebeständige Werkstoff Magnesiumoxyd ist und daß das Verdichten des Belags an hitzebeständigem Werkstoff durch Drehen der Form mit einer solchen Drehzahl ausgeführt wird, daß der hitzebeständige Werkstoff einer Zentrifugalkraft von mindestens dem Vierungszwanzigfachen der Schwerkraft ausgesetzt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen des hitzebeständigen Werkstoffs überwiegend kleiner als 43 Mikron sind.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Rückgewinnung des hitzebständigen Werkstoffes beim Entfernen des Gußstückes aus der Form, durch das Klassifizieren des wiedergewonnenen, hitzebeständigen Werkstoffes zur Entfernung von Klumpen und durch das Wiederverwenden des rückgewonnenen hitzebeständigen Werkstoffes zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zum Gießen eines anderen Gußstückes.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der verdichtete Belag des hitzebeständigen Werkstoffes dicker ist als die radiale Dicke der quer angeordneten ringförmigen Erweiterung (F).

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (63a, 63ty der Nut unter Winkeln verlaufen, die kleiner sind als der Schüttwinkel des pulverförmiger hitzebeständigen Werkstoffes.

10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer um ihre Drehachse drehbaren Schleudergießform (1), in die eine längliche, mit Lagerzapfen (34, 35) versehene Kipprinne (29) zusammen mit einer sich längs der Kipprinne erstreckenden Schablone (48) einfahrbar und daraus entfernbar sowie innerhalb der Schleudergießform um eine Achse drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schablone als Abstreifer (48) ausgebildet ist, der mindestens einen Formvorsprung (51) an seiner Formklinge (48) hat, und der an der Kipprinne angebracht ist. welche eine Übermenge an hitzebeständigem, pulverförmigem Werkstoff aufnimmt und um eine exzentrische Achse (34,35) drehbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausziehvorrichtung (70) zum Entfernen des Gußstückes aus der Form (1) und eine Sammeleinrichtung (75) vorgesehen sind, die beim Ausziehen des Gußstückes aus der Schleudergießform zur Aufnahme von hitzebeständigem Werkstoff für spätere Benutzung ausgebildet ist, daß die Sammeleinrichtung (75) eine Kammer (78) aufweist, die zur Aufnahme eines Gußstückes ausgebildete und koaxial angeordnete Öffnungen (81,82) hat, daß ein Stützrahmen (73, 74, 77, 76) zur Abstützung der Kammer (78) zur Bewegung zwischen einer inaktiven Lage in welcher die Kammer von der Einrichtung (2) zum Stützen und Lagern der Form entfernt ist, und einer aktiven Lage vorgesehen ist (F i g. 6), in welcher die Kammer so angeordnet ist, daß sie bei einer durch die Stütz- und Dreheinrichtung (2) getragenen Form (1) mit einem benachbarten l'.nde (19)

dieser Form übereinstimmt und daß eine Führungseinrichtung (100 bis 103) vorgesehen ist, die mit der Kammer zur Entnahme von hitzebesländigem Werkstoff daraus verbunden ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch U, gekennzeichnet, durch eine in der Kammer (78) angeordnete Einrichtung (85) zum Entfernen von am Gußstück anhaftendem, hitzebeständigem Werkstoff, wenn das Gußstück mittels der Ausziehvorrichtung (70) durch die Kammer (78) hindurchgezogen wird.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis

12, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Stützvorrichtung (43) für die Schablone vorgesehen und in eine inaktive Lage bewegbar ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis

13, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegbare, erste Stützeinrichtung (3) einen Wagen (27), zwei Lager (36, 37) zum Lagern einer der Lagerzapfen (34) und eine Befestigungseinrichtung (56,58) j.\im Befestigen der Lager (36, 37) an dem Wagen (27) aufweist, daß die Befestigungseinrichtung eine Einrichtung (56, 57) zum Einstellen der Lager (36, 37) seitlich des Wagens (27) aufweist, so daß die Lage der länglichen festen Einheit (4) aus Mulde und Formwerkzeug quer zur Form (1) einstellbar ist, wenn eine Form von der Stütz- und Dreheinrichtung (2) abgestützt ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis

14, gekennzeichnet durch eine mittels der Stütz- und Dreheinrichtung (2) abgestützten Form (1), die eine im wesentlichen zylindrische, über die Enden der Form zugängliche innenfläche (9) und zwei Endringe (10,15) hat, von denen jeder an einem anderen Ende der Form entfernbar angeordnet ist und von denen jeder eine Innenfläche (14,16) aufweist, welche nach außen in Richtung zur Längsachse der Form unter einem Winkel (a, F i g. 2) kegelförmig verläuft, der kleiner als der Schüttwinkel des hitzebeständigen Werkstoffes (39) ist, welcher mittels der Mulde (29) in die Form eingespeist wird, wobei die wirksame Länge der Mulde (29) gleich dem Raum zwischen den äußeren Enden der kegelförmigen Flächen (14, 16) der Endringe ist, so daß der aus der Mulde (29) stammende hitzebeständige Werkstoff (39) sowohl über die Kegelflächen (14,16) auf den Endringen (10, 15) als auch über die dazwischen liegende, im wesentlichen zylindrische Formfläche (9) vertcnlbar ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Formklinge (48) seitlich zur Mulde (29) in die Richtung vorsteht, in welcher die öffnung der Mulde (29) offen ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerzapfen (34, 33) gegenüber der Längsachse der Mulde (29) derart seitlich versetzt sind, daß bei in die Form (1) eingesetzter und gegenüber der Formfläche (9) zentrierter Mulde (29) das Drehen der Mulde um die durch die Lagerzapfen bestimmte Achse den Arbeitsrand (51) der Formklinge (48) in die geringste Entfernung zur Formoberfläche (9) bringt.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Formklinge (48) im wesentlichen flach ausgebildet ist, sich längs des Randteiles (49) einer Wand der Mulde (29), schräg nach außen und quer über die Mündung der Mulde (9) derart erstreckt, daß von der Klinge überschüssiger, hitzebeständiger Werkstoff von der Formoberfläche (9) in die Mulde ableitbar ist. wenn die Mulde sich in einer Lage (F i g. 3B) befindet, in weicher der Vorsprung (51) der Formklinge (48) in nächster Nähe zur Formflächc (9) liegt und die Form (1) in Richtung zu der Fläche der Formklinge (48) gedreht wird, die der öffnung der Mulde (29) näher liegt.