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Druckgießofen, insbesondere für Lagermetalle Die Erfindung betrifft
einen elektrisch beheizbaren Druckgießofen, der sich: insbesondere für Lagermetalle
eignet. Die Beherrschung der Temperaturen im Metallbade elektrisch beheizter Druckgießöfen
war bislang unzureichend und von großen Wärmeverlusten begleitet.
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Beim Druckgießen gewisser Lagermetalle muß. das Metall in - 5 bis
i o Minuten niedergeschmolzen sein und bei ganz bestimmten Temperaturen vergossen
werden: Um in dieser kurzen Zeit die erforderliche Wärmemenge abgeben zu können,
müssen elektrisch beheizte Ofen eine sehr hohe Heizleistung haben. Diese hohe Heizleistung
soll ermöglichen, daß das eingefüllte Schmelzgut schnell niederschmilzt und auf
Gießtemperatur gebracht wird. Ist das Schmelzen durchgeführt, so ergibt sich jedoch,
daß durch die hohe Heizleistung und die dadurch bedingte aufgespeicherte hohe Wärmemenge
die Gießtempel ratur nicht gehalten werden kann, sondern daß die Temperatur der
Schmelze z. B. um 7o bis 9o° C über die Gießtemperatur steigt. Das hat eine Überhitzung
des Schmelzgutes zur Folge und führt oftmals dazu, daß der Ausschuß anfertigen Gußstückensehr
hoch ist.
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Ein Ausschalten des Heizstromes vor Er-'reichen. der Anheiztemperatur
kann das Erreichen einer bestimmten Gießtemperatur nicht sicherstellen.
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Dem Übelstand dieser unsicheren Arbeitsweise sucht man zur Zeit durch
Luftkühlung oder durch Herausheben des Tiegels aus dem Heizraum zu begegnen. Beide
Behelfsarten sind aber unvollkommen.
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Das Nachheizen ist eine Folge der in den Tiegelwandungen, den Heizelementen
und der Ofenmauerung aufgespeicherten Wärme. Wird zu seiner Unterdrückung mit Luft
gekühlt, so entzieht die Luft -dem Tiegel, den Heizelemenr ten und dem Mauerwerk
die Wärme. Es entstehen hierdurch Zeitverluste, ohne daß die Sicherheit besteht,
die richtige Gießtemperatur erreichen und aufrechterhalten zu können. Hinzu kommt,
daß das - Ofenmauerwerk bei
der nächsten Schmelze von neuem erhitzt
werden muß. Bei Anwendung dieser Arbeitsweise bleibt also die teuere, durch _ den
elektrischen Strom erzeugte Wärme zum großen Teil unausgenutzt.
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Will man dem schädlichen Nachheizen durch Herausnehmen des Tiegels
aus dem Heizraum begegnen, so treten im wesentlichen dieselben Mängel wie die obengenannten
auf. Das Herausheben bereitet jedochnoch größere Schwierigkeiten und ist zeitraubender,
weil der Druckgießtiegel meist starr mit der Druckgießeinrichtung verbunden ist.
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Alle diese Schwierigkeiten werden durch die Erfindung beseitigt.
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Diese besteht im wesentlichen darin, daß zwischen dem Schmelztiegel
und dem Heizkörper des Druckgießofens ein bewegbarer Strahlungsschutz angeordnet
ist, der innen eine gut wärmespeichernde Auskleidung besitzt. Dieser während des
Schmelzvorganges aus dem Heizraum ausgeschobene Strahlungss,cliutz wird in dem Augenblick,
in welchem das Schmelzbad die vorgeschriebene Temperatur erreicht, von Hand oder
selbsttätig in den Ofen eingeschoben und schützt in dieser Lage den Schmelztiegel
vor der Abstrahlungsr wärme der Heizkörper und des Ofenmauerwerkes.
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An sich ist es bei Blankglühöfen bereits bekannt, das Glühgut unter
einer Schutzglocke zu erwärmen, über der eine Heizglocke angeordnet ist, die feststeht,
während die Schutz1-glocke mit dem Glühgut gesenkt und gehoben werden kann, wodurch
es möglich ist, das Glühgut mit der Schutzglocke unter die Heizglocke einzuschieben
und nach Beendigung des Glühvorganges mit jener daraus zu entfernen. Diese bekannte
Anordnung hat aber nicht den Zweck, das Gut nach Erreichung einer bestimmten Temperatur
vor weiterem. Temperaturanstieg zu schützen, vielmehr soll erreicht werden, daß
das Glühgut durch die Schutzglocke dauernd von der Außenluft abgeschlossen bleibt
und nach Beendigung des Glühvorganges mit dieser zusammen aus dein Ofen entfernt
werden kann, ohne daß die Gefahr der Verzunderung eintritt.
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Die Zeichnung veranschaulicht eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
im Schnitt. Abb. i zeigt den Druckgießofen mit ein-, Abb.2 mit ausgeschobenem Strahlungsschutz.
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Der Druckgießofen besteht aus dem Schmelztiegel i, dem Druckrohr 2,
dem Deckel 3, durch welchen das Metallsteigrohr q. imd der Thermostat 5 hindurchgeführt
sind, und dem Verteilersieb 6 für das Druckgas. Dieses Sieb verteilt das einströmende
Druckgas über den ganzen Metallspiegel und verhütet dadurch, daß der geschlossene
starke Strahl bis zum Boden des Tiegels durchschlägt. Der Ofenmantel 7 umschließt
die Ausmauerung und die Isolation 8 samt den Wicklungsträgern g, welche die Heizbänder
tragen. Der Ofenmantel hat am Boden eine kreisförmige öffnung, die bis auf einen
Ringspalt durch eine Schamottescheibe io abgeschlossen ist. Diese wird. mittels
eines am Tiegelboden angeschweißten Trägers i i unterhalb des Tiegelb6dens gehalten.
Der noch verbleibende Ringspalt 12 wird durch den im Boden des O fenmantels verschiebbar
gelagerten Strahltuigsschutz 13 geschlossen gehalten. Der tiegelförmig ausgebildete
Strahlungsschutz 13 hat am Bodeneine öffnung, damit er im herausgezogenen
Zustande auch innen von der "Außenluft gekühlt werden kann. Im eingeschobenen Zustand
wird diese öffnung durch die gegen den Boden des Strahlungsschutzes 13 sich legende
Schamottescheibe io geschlossen. Zum Bewegen des Strahlungsschutzes 13
von
Hand wird dieser an dem unterhalb der Schamottescheibe io befindlichen Wirbel festgehalten.
Der Strahlungsschutz kann jedoch, wie durch die Zeichnung angedeutet, mittels eines
elektrisch gesteuerten Druckluftantriebes eingeschoben werden. Die Senkung erfolgt
unter Einwirkung seines Eigengewichtes. Das Einschieben des Strahlungsschutzes wird
durch den im Schmelztiegel angeordneten Thermostaten 5 eingeleitet. Ist die vorgeschriebene
Wärme des Schmelzbades erreicht, so schaltet der Thermostat den Heizstrom aus, wodurch
das Ventil i¢ des Druckluftzylinders elektromagnetisch umgesteuert und Preßluft
unter den mit dem Strahlungsschutz 13 in Verbindung stehenden Hubkolben eingelassen
wird.
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Der Strahlungsschutz 13 besteht außen Aus Isoliermasse (Asbest, Steatit,
Glas o. dgl.). Innen ist er mit einer- Auskleidung 15 aus Eisen, Kupfer oder einem
anderen gut wärmeleitenden Metall versehen. Der Außenmantel kann zur Erhöhung seiner
Festigkeit mit einer Metallbewehrung versehen sein.
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Der Schmelztiegel i, welcher zugleich Druckgefäß ist, muß der Sicherheit
halber stark gehalten werden. Er speichert daher viel Wärme auf, die er nach dem
Abschalten des Stromes an das Metallbad noch weiter abgeben würde, wenn nicht die
gut wärmespeichernde Innenauskleidung 15 des Strahlungsschutzes vorgesehen
wäre, welche nach dem Einschieben des letzteren einen Teil der aufgespeicherten
Wärmemenge den Tiegelwandungen sofort entzieht und dadurch überhitzungen des Metalls
verhütet. Die Stärke dieses Wärmeleiters 15 richtet sich nach der Tiegelwandung
und dem zu schmelzenden Metall. Der Verlust an in dieser Weise entzogener Wärme
ist bedeutend geringer als derWärmeverlust, den die Anwendung der Luftkühlung u.
dgl, verursacht.
Der in eingeschobenem Zustande den Ofen dicht abschließende
Strahlungsschutz 13 ermöglicht ferner, die in der Ofenausmauerung und den HeizbänderiL
aufgespeicherte Wärme größtenteils zu erhalten, wobei er verhütet, daß sie weiter
auf das Metallbad einwirkt. Diese Wärme kann dann nach dem Gießen und dem Wiederausschieben
des Strabüungsschutzes sofort für die nächste Schmelze nutzbar gemacht werden.