DE2508337C3 - Vakuumgießanlage - Google Patents
VakuumgießanlageInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
- B22D27/15—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting by using vacuum
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vakuumgießanlage, die in einer Schmelzkammer mit Erhitzern zum
Schmelzen von Metall einen mit verschließbarem Abstichloch versehenen Metallschmelzbehälter enthält
sowie mit auf einem Karusselltisch angeordneten Gießformen, die mit dessen Antrieb unter der
Gießöffnung des Metallschmelzbehälters aufstellbar sind.
Aus der US-PS 29 66 707 ist eine Vakuumgießanlage dieser Art bekannt, bei der Metallschmelzgefäß und
Gießformen in einer gemeinsamen Kammer angeordnet sind, in der nacheinander die auf dem Karusselltisch
angeordneten Gießformen mit flüssigem Metall aus dem Metallschmelzbehälter beschickbar sind. Da das
Entgasen der gesamten Anlage, insbesondere der Gießformen lange Zeit in Anspruch nimmt, da ein gutes
Vakuum während des Umschmelzens und anschließenden Füllens der Gießformen vor allem beim Erhitzen
des Metalls mit Elektronenstrahlerhitzern gewährleistet sein muß, sind lange Zeiten erforderlich, bevor ein Guß
erfolgen kann und anschließend sind relativ lange Wartezeiten erforderlich, bis nach genügendem Abkühlen
des oxidationsempfindlichen Metalls in den Gießformen die Vakuumanlage zum Herausnehmen der
fertigen Blöcke belüftet werden kann.
Bekannt ist ferner eine Vakuumgießanlage, die einen Metallschmelzbehälter aufweist, der sich in der
Schmelzkammer befindet, die Metallerhitzer und einen Vakuumverschluß, der das Abstichloch zur Gießform
absperrt, die in einer Kammer angeordnet ist, deren öffnung im wesentlichen dem Loch der Schmelzkammer
gegenüber liegt, sowie ein Evakuiersystem für Schmelz- und Gießformkammer enthält (Urheberschein
Nr. 2 12 289).
Die bekannte Anlage dient zum Metallschmelzen und zur Durcherhitzung der Gießform bis zu einer
Temperatur von etwa 10000C mit Entgasung des
Werkstoffs, aus dem sie besteht, sowie Schleuderguß von Metall in die Gießform und zur Abkühlung des
Gußstücks auf eine Temperatur von 200 bis 4000C. All diese Operationen werden unter Vakuum ausgeführt.
Bei der bekannten Anlage ist die Schmelzkammer auf Stützen aufgestellt und stellt einen z. B. mit Lichtbogenerhitzern
zum Metallschmelzen versehenen wassergekühlten Behälter mit selbstverzehrenden Elektroden
dar. Der Behälter steht mit einer öldampfstrahl-Vakuumpumpe
in Verbindung. In einer der Behälterwände ist ein Mannloch zur Bedienung der im Behälter montierten
Baugruppen und Mechanismen vorgesehen. Bei Vakuumerzeugung im Behälter wird das Mannloch
hermetisch abgeschlossen.
Im unteren Teil der Schmelzkammer ist eine kuppelartige Schale starr befestigt, die mit der
konvexen Seite dem Inneren der Kammer zugekehrt ist und in der Mitte eine öffnung mit Vakuumverschluß
aufweist. Der Schalenrand ragt aus der Kammer heraus und bildet einen Stutzen, der einen Flansch zum
Anschluß der Gießformkammer enthält. Der Hohlraum der kuppelartigen Schale steht mit einem Evakuiersystem
in Verbindung.
Der in der Schmelzkammer angeordnete Metallschmelzbehälter
stellt einen wassergekühlten Schmelztiegel dar, der mit einer Abgießvorrichtung der
Gießform ausgerüstet ist Diese Vorrichtung besitzt eine Welle, die mit ihrem einen Ende am Schmelztiegel 5
befestigt, während ihr zweites Ende durch die Wand der Schmelzkammer durch eine Vakuumdichtung hinausgeführt
und mit einem Einzelantrieb mechanisch verbunden ist In der Schmelzkammer ist auch ein Trichter zum
Leiten und Ausgießen des Schmelzgutstromes beim Abgießen in die Gießform angeordnet Der Trichter
wird dabei in eine in der kuppelartigen Schale angebrachte Öffnung eingeführt.
Die Gießform befindet sich in einer einzelnen Kammer, die einen Flansch zum Anschluß an den
Flansch der kuppslartigen Schale aufweist, die zusammen mit dieser Kammer einen Hohlraum bildet, der von
der Atmosphäre und dem Raum der Schmelzkammer getrennt ist
Die Gießformkammer ist auf einem Wagen aufgestellt, zu dessen Bewegung gegenüber der Schmelzkammer
unterhalb der Schmelzkammer befindliche geradlinige Gleisbahnen vorgesehen sind. Die Gießform steht
oberhalb des Flansches ihrer Kammer etwas vor. Zum Anschluß ihres Flansches an den der kuppelartigen
Schale sind daher auf dem Wagen Hebeböcke angeordnet, die die Kammer mit der Gießform in
Vertikalrichtung verschieben.
Zur Ausführung des Schleudergusses in der Gießform ist im unteren Teil ihrer Kammer eine Grundplatte
montiert, auf der die Gießform befestigt wird. Die Grundplatte ist am Sitzende einer Welle angeordnet,
deren zweites Ende durch eine Vakuumdichtung aus der Kammer her ausgeführt ist. An dem aus der Kammer
herausragenden Abschnitt der Welle ist eine Scheibe montiert, die über einen Keilriementrieb mit dem auf
dem Wagen angeordneten Elektroantrieb in Verbindung steht. Die Kammer weist ebenfalls Heizelemente
zum Durcherhitzen der Gießform auf.
Die bekannte Vakuumgießanlage enthält unabhängige Evakuiersysteme der Schmelz- und Gießformkammer.
Das Evakuiersystem der Schmelzkammer ist zweistufig ausgeführt und besteht aus einer öldampfstrahl-Hochvakuumpumpe,
die mit der Schmelzkammer über einen Vakuumverschluß verbunden ist, und aus einer
mechanischen Grobvakuumpumpe, die als Vorpumpe für die (^dampfstrahlpumpe dient.
Das Evakuiertystem der Kammer mit der Gießform
ist einstufig ausgeführt und enthält eine mechanische Grobvakuumpumpe, die mit dem Hohlraum der
kuppelartigen Schale durch eine Rohrleitung in Verbindung steht, so daß die Vakuumerzeugung in der
Kammer mit der Gießform erst beim Anschließen ihres Flansches an den der kuppelartigen Schale möglich ist.
Bei allen lösbaren Verbindungen der Gießanlage sind Dichtglieder vorgesehen.
In der Beschreibung ist unter dem Begriff »Hochvakuumpumpe«
eine Pumpe, die einen Unterdruck von weniger als 5 · ΙΟ-3 mm Q.S. zu erzeugen vermag, und so
unter dem Begriff »Grobvakuumpumpe« — eine Pumpe, die einen Unterdruck von etwa 1 · 10-2mm
Q.S. gewährleistet zu versehen. Im Betriebszustand der Anlage halten diese Pumpen einen entsprechenden
Unterdruck in den zu evakuierenden Räumen aufrecht. h>
DieWirkungsweise der Anlage ist wie folgt.
Zunächst wird der Raum der Schmelzkammer abgedichtet und evakuiert. Danach wird die Gießform in
die auf dem Wagen montierte Kammer eingebracht und auf der Grundplatte eingespannt Der Wagen wird auf
den Gleisbahnen unter die Schmelzkammer bis zu einer Stellung bewegt in der der Flansch der Kammer mit der
Gießform in Flucht mit dem Flansch der kuppelartigen Schale der Schmelzkammer zu liegen kommt, worauf
die Gießformkammer mit Hilfe von Hebebocken bis zum Anschluß der genannten Flansche hochgehoben
wird. Dabei wird das zwischen den Flanschen befindliche Dichtglied zusammengedrückt, wobei es den
durch die kuppelartige Schale und die Gießformkammer gebildeten Hohlraum abdichtet
Das Evakuiersystem der Gießformkammer wird eingeschaltet, und in dem erwähnten Hohlraum ein
Unterdruck erzeugt. Darauf werden die Heizelemente zum Durcherhitzen der Gießform bis zu einer
Temperatur von etwa 1000° C eingeschaltet
Während der Durcherhitzung der Gießform werden aus ihrem Werkstoff allmählich Gase entwickelt. Um
eine Verunreinigung des Raumes der Schmelzkammer durch diese Gase zu vermeiden, wird der Vakuumverschluß
in der öffnung der kuppelartigen Schale vor Einschalten des Evakuiersystems der Gießformkammer
geschlossen. Je nach dem Entweichen der Gase aus dem Werkstoff der Gießform werden sie mit Hilfe einer
mechanischen Vakuumpumpe, die zu dem genannten Evakuiersystem gehört, abgepumpt. Gleichzeitig wird
das Evakuiersystem der Schmelzkammer eingeschaltet.
Nach Abschluß der Durcherhitzung der Gießform bis zur technologisch erforderlichen Temperatur nimmt die
Gasentwicklung aus ihrem Werkstoff wesentlich ab, was ein Anstieg der Vakuumgüte in der kuppelartigen
Schale zeigt. Dies ist ein Signal zum öffnen des Vakuumverschlusses in der Öffnung der kuppelartigen
Schale. Dabei wird das Evakuiersystem der Gießformkammer abgeschaltet, wodurch der Unterdruck in der
Schmelz- und Gießformkammer durch eine öldampfstrahl-Hochvakuumpumpe,
die zum Evakuiersystem der Schmelzkammer gehört, gehalten wird. In Zusammenhang
mit dem Anstieg der Vakuumgüte entweichen aus dem Werkstoff der Gießform neue Gasportionen. Zur
endgültigen Entgasung des Werkstoffs der Gießform ist daher ein bestimmter Zeitraum erforderlich. Nach
Ablauf dieser Zeit wird den selbstverzehrenden Elektroden eine Spannung zugeführt und mit dem
Schmelzen der in den in der Schmelzkammer befindlichen Metallschmelzbehälter vorher eingesetzten Charge
begonnen. Nachdem sich im Behälter eine ausreichende Schmelzmenge von vorgegebener chemischer
Zusammensetzung angesammelt hatte, wird der Trichter, der den Vakuumverschluß gegen Auftreffen von
Spritzern schützt und den Schmelzstrahl in die Gießform leitet, in die in der kuppelartigen Schale
angebrachte öffnung eingeführt. Zur Frzeugung der Gußstücke im Schleuderblockgußverfahren wird der auf
dem Wagen aufgestellte Wellenantrieb der Grundplatte, auf der die Gießform befestigt ist, eingeschaltet.
Danach werden die Elektroden aus der Schmelzzone entfernt und die ihnen zugeführte Spannung abgeschaltet.
Ferner wird der Antrieb der Abgießvorrichtung der Gießform eingeschaltet.
Nach Vergießen des Metalls in die Gießform wird der Trichter in die Ausgangsstellung gebracht und mit der
Abkühlung des Gußstücks in der Gießform bis zu einer Temperatur bei der sich die Aimosphärcngase nich;
schädlich auf den Werkstoff des Gubstücks auswirken,
begonnen. Es wird unter Vakuum abgekühlt d. h. die Gieüformkammer bleibt an die Schmelzkammer anee-
schlossen.
Während der Abkühlung des Gußstücks wird Vakuum in der Gießformkammer mit der Öldampfstrahlpumpe
der Schmelzkammer oder — beim geschlossenen Vakuumverschluß in der kuppelartigen
Schale — mit der mechanischen Vakuumpumpe des Evakuiersystems der Gießformkammer aufrechterhalten.
Das Gußstück wird falls notwendig in der Atmosphäre eines Schutzgases abgekühlt, das beim
geschlossenen Vakuumverschluß in die kuppelartige Schale gefördert wird.
Nach Abschluß des Abkühlungsvorganges des Gußstücks wird die Gießformkammer mit Hilfe von
Hebeböcken auf den Wagen abgesenkt und auf den Gleisbahnen unter der Schmelzkammer hervor herausgefahren.
Danach wird die Gießform mit dem Gußstück von der Grundplatte, auf der diese befestigt ist.
abgenommen und aus der Kammer herausgehoben. Darauf wird eine neue Gießform in die Kammer
eingebaut, und der Arbeitszyklus der Anlage wiederholt sich.
Bei der bekannten Vakuumgießanlage umfaßt somit der Arbeitszyklus folgende Operationen: Anordnung
und Befestigung der Gießform auf der Grundplatte in der auf dem Wagen aufgestellten Kammer, Verschiebung
des Wagens mit der Kammer unter die Schmelzkammer und luftdichte Verbindung mit dieser,
Durcherhitzung der Gießform und Entgasung ihres Werkstoffs bei arbeitender Grobvakuumpumpe, endgültige
Entgasung des Werkstoffs der Gießform beim geöffneten Vakuumverschluß in der kuppelartgigen
Schale und Evakuierung des Raumes der Schmelz- und Gießformkammer durch die Hochvakuumpumpe sowie
Schmelzen der Charge und Vergießen der Schmelze in die Gießform. Abkühlung des Gußstücks, Trennung der
Gießformkammer von der Schmelzkammer und Herausfahren des Wagens unter der Schmelzkammer
hervor zur Entnahme des Fertigungsstücks.
Die Anlage kann mehrere Wagen mit Kammern zum Anbringen der Gießformen aufweisen. In diesem Fall
bietet sich die Möglichkeit, den Arbeitsgang des Heraushebens der Gießform mit Fertigungsstück und
den Anschluß einer neuen Gießformkammer an die Schmelzkammer zeitlich teilweise zu vereinigen.
Die bekannte Vakuumgießanlage ist mit einer Reihe von Nachteilen behaftet, von denen einer darin beMeht,
daß ihre Gießformkammer eine Bauweise besitzt, die die Möglichkeit liefert, die Arbeitsgänge der Durchhitzung
der Gießform und der Entgasung ihres Werkstoffs sowie Abkühlung des Gußstücks nur unter luftdichter
Verbindung der Gießformkammer zur Schmelzkammer durchzuführen, weil Vakuum in der Gießformkammer
nur durch den Raum der kuppelartigen Schale der Schmelzkammer erzeugt und gehalten werden kann.
Ans demselben Grund wird das Gußstück auch unter luftdichter Verbindung der Kammern abgekühlt, um die
Einflüsse der Atmosphärengase auf den Werkstoff des Gußstücks zu vermeiden.
Die für die Durchführung der Operationen der Durcherhitzung der Gießform und der Entgasung ihres
Werkstoffs aufzuwendende Zeit sowie die Dauer des Arbeitsganges der Abkühlung des Fertiggußstücks
überschreitet die Schmelzzeit beträchtlich. Um beispielsweise Gußstücke aus solchen Metallen wie W, Ta,
Mo, Nb zu erzeugen, muß man die Gießform bis zu einer Temperatur von über 100O0C durchwärmen, was
zusammen mit dem Entgasungsvorgang ihres Werkstoffs mehr als 1 Stunde in Anspruch nimmt. Außerdem
wird der endgültige Entgasungsvorgang des Werkstoff; der Gießform wesentlich länger bei Verwendung vor
Elektronenstrahlkanonen als Metallschmelzerhitzer weil für in der Schmelzkammer ein Unterdruck vor
etwa 1 ■ 10-3mm Q.S. erzeugt und gehalten werder
muß.
Die für die Abkühlung eines solchen Gußstücks bis zi
einer Temperatur von 200 bis 4(MTC, bei der die Atmosphärengase bereits keinen schädlichen Einfluß
ίο mehr auf den Werkstoff des Gußstücks ausüben aufzuwendende Zeil überschreitet 2 Stunden und wire
je nach Metallgehalt und Gestalt des Gußstücks sowie Werkstoff der Gießform gewählt. Die Zeit, die zui
Erzeugung der erforderlichen Schmelzmenge irr Schmelzbehälter nötig ist, beträcht 30 bis 40 Minuten
Wegen der obenerwähnten Konstruktionsmerkmale der Gießformkammer kann dieser Arbeitsgang — auch
teilweise — nicht mit den Arbeitsgängen der Durcherhitzung der Gießform und der Abkühlung de;
Gußstücks zeitlich vereinigt werden.
Somit ist die Leistung der bekannten Anlage irr wesentlichen durch die Durchführungszeit der langwie
rigsten Hilfsarbeitsgänge der Durcherhitzung unc Entgasung der Gießform und der Abkühlung de«
Gußstücks gegeben, was einen Nachteil dieser Konstruktion bildet.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Konstruktior der Vakuumgießanlage besteht darin, daß die Kämmet
zum Unterbringen der Gießform einteilig ausgeführt ist was den Zutritt zur Grundplatte und die Befestigung dei
Gießform erschwert. Bei dieser Kammer findet zui Befestigung der Gießform eine Vorrichtung, die sie
unter dem Einfluß von Fliehkräften nur beim Dreher der Grundplatte einspannt, Verwendung. Diese Vor
richtung ist verhältnismäßig unsicher im Betrieb, wei bei der Rotation der Gießform mit einem etwas
unsymmetrisch angeordneten Gußstück Radialkräftc auftreten, die die Gießform in bezug auf das Zcntrun:
der Grundplatte versetzen können.
^o Die vorliegende Erfindung bezweckt die Beseitigung
der genannten Nachteile.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derart
aufgebaute Vakuumgießanlage zu schaffen, die die Möglichkeit bietet, die Gießform durchzuerhitzen und
zu entgasen sowie die Gießform mit Gußstück abzukühlen ohne Verbindung von deren Kammer mil
der Schmelzkammer.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einet Vakuumgießanlage der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß die Gießform in an sich bekannter Weise in Kammern mit Vakuumverschlüssen
angeordnet sind und über eine Vakuumanschlußvorrichtung zum hermetisch dichten Anschluß an die mit einem
Vakuumverschluß unterhalb des Abstichloches versehest ne Schmelzkammer anschließbar sind und daß die
Schmelzkammer und die einzelnen Kammern mit der Gießformen unabhängig voneinander evakuierbar sind.
Dies bietet die Möglichkeit, die in der Reihe nächste Gießform für die nächstfolgende Schmelze zum
mi Vergießen vorzubereiten und die Abkühlung des Gußstückes gleichzeitig mit der nächstfolgenden
Schmelzführung und der Vorbereitung der in der Reihe nächsten Gießform durchzuführen, die sich in der
entsprechenden Kammer auf dem Karusselltisch befin-• s det. Es ist dabei nicht erforderlich, die Kammern mit den
Gießformen genau aufeinanderfolgend unterhalb der Schmelzkammer anzuordnen, was es wiederum gestattet,
falls notwendig, die Gießvorbereitungszeit für jede
der Gießformen je nach Mctallmcnge des Gußstückes
und Abkühlungszeit der Gußstücke entsprechend /u
ändern, ohne daß die Vorbercitungsverhällnisse für die
nächstfolgende Schmelzportion in ücr Schmcl/.kammcr gestört werden.
Vorteilhaft sind die Kammern auf dem Karusselltisch über getrennle Vakuumverschlüsse mit einer auf dem
Kariisscülisch angeordneten Vakuumpumpe verbunden.
Die Anordnung einer Vakuumpumpe auf dem Karuselltisch und deren Anschluß an jede der Kammern to
bieten die Möglichkeit, in den Kammern ein gleichgutcs Vakuum wie in der .Schmalzkammer zu schaffen, wobei
die aus dem Werkstoff der Gießform entweichenden Gase den Raum der .Schmelzkammer nicht verunreinigen.
Vorteilhaft sind sich zusammen mit dem Karusselltisch drehende Teile der Vakuumrohrleitungcn des
Vakuumsystems für die Kammern mit fest angeordneten Rohrleitungstcilen dieses Sysiems koaxial zur
Drehachse des Karusselltisches verbunden.
Diese Verbindung von beweglichen und ortsfesten Rohrleitungsstrecken ist auch bei langer Betriebsdauer
funktionssicher.
Vorzugsweise ist in jeder Kammer mit Gießform eine diese tragende und mit dieser fest verbundene
Grundplatte vorgesehen, die mittels einer durch die Wand der Kammer hindurchgeführten Welle von einem
stationär angeordneten Antrieb für einen Schleuderguß in der Gießform in Drehung versetzbar.
Dies bietet die Möglichkeit, einen einzigen Antrieb an der Anlage zu haben, der sämtliche auf dem
Karusselltisch angeordneten Kammern mit Schlcudergießformcn bedent. Vakuumschlcudcrgießvorrichtungen
mit auf einem Antrieb aufsetzbarer Schleudergießform sind an sich aus der DE-AS 12 14 359 und der
US-PS 32 80 434 bekannt.
Vorteilhaft sind die eine Gießform enthaltenden Kammern zerlegbar ausgeführt, wobei die Trennungsfläche unweit der Verbindungsstelle von Gießform und
Grundplatte vorgesehen ist und im Karusselltisch eine Öffnung ausgeführt ist, deren Durchmesser etwas den
Durchmesser jenes Teiles der Kammer überschreitet, in dem die Grundplatte mit der Gießform angeordnet ist
und die abnehmbar ist.
Durch Trennen des Kammcrtcils mit der Grundplatte und Gießform von dem übrigen Teil der Kammer ist
eine gute Zugänglichkeit zu dem Ort der Befestigung der Gießform auf der Grundplatte gewährleistet, was
eine sichere Befestigung der Gießform ermöglicht.
Vorzugsweise weist dabei der abnehmbare Teil der so Kammer an seinem Boden Rollen auf, die in
Riindführungcn in einer zum Karusselltisch parallelen
Ebene konzentrisch zu dessen Drehachse laufen, wobei die Rundführungen mehrteilig ausgeführt und derart
montiert sind, daß ein Abschnitt der Rundführung in der
Vertikalebene verschiebbar ist.
Dies gestattet es die Arbeitsgänge der Anordnung der Gicßforn in der Kammer und des Heraushebens der
Gießform mit Gußstück zu mechanisieren.
Bei der erfindungsgemäßen Vakuumgießanlage bietet somit der Karusselltisch mit den darauf aufgestellten
Kammern die Möglichkeit, die Vorbereitung jeder Gießform zum Metallvergießen und die Abkühlung der
Gießform mit Gußstück ohne Verbindung von deren Kammern zur Schmelzkammer vorzunehmen. Dadurch
ist die Leistung der Anlage im wesentlichen durch die Schmelzzeit gegeben.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die Zeichnungen
n.iher erläutert; es zeigt
I ι g. 1 eine erfindungsgemäße Vakuumgießanlage, ir
Draufsicht,
Fig. 2, 2' einen Schnitt gemäß Linie H-Il in Pig. I wobei F i g. 2 die zufuhrseitige Hälfte und Fig. 2' clic
schmelzkammerseitige Hälfte in etwas verkleinertem Maßslab zeigt,
F i g. 3 eine Ansicht in Pfeilrichtung Gin F i g. 2,
Fi g. 4, 4' einen axialen Längsschnitt durch die für das
Mctallvergießen mit der Schmelzkammer zu verbindende
Gießformkammer, wobei die eine Hälfte in I- ig. 4 und die andere Hälfte in Fig.4' dargestellt ist, (die
Stütze 79 ist bis zur Vereinigung mit der Zcichnungsebcne bedingt gedreht).
F ι g. 5 eine Auslührungsvariante des Karusselltisches
mit den darauf befestigten Kammern und Vakuumpumpen, in Draufsicht,
F i g. 6 einen Schnitt gemäß Linie VI-VI in F i g. 5, Fi g. 7 Stelle VII in Fi g. 2, in größerem Maßstab,
F i g. 8 Stelle VIII in F i g. 2, in größerem Maßslab.
Die Vakuumgießanlage ist zur Gußstückherstellung vorzugsweise aus hochschmelzenden und chemisch
aktiven Metallen und deren Legierungen bestimmt.
Die Vakuumgießanlage enthält die Schmelzkamnier 1 (Fig. 1), auf der Elektronenstrahlkanonen 2 montiert
sind, die zum Metallschmelzen dienen. In der Schmelzkammer I ist ein Metallschmelzbehälter 3 (Fig. 2')
untergebracht. Zum Abstechen des Schmelzgutes isl in der Wand der Schmelzkammer 1 ein Abstichloch 4 mit
Vakuumverschluß 5 vorgesehen. In der Schmelzkamnier 1 ist eine Vorrichtung 6 zum Metallabgießen in die
Gießform 7 montiert, die sich in einer Kammer 8 befindet. Die erfindungsgemäße Vakuumgießanlage
enthält einen Karusselltisch 9 mit Einzelantrieb 10 (Fig. 3). Längs der Kreislinie des Tisches 9 sind die
Kammern 8 (Fig. 1,2,3) starr befestigt, von denen jede
eine Öffnung mit Vakuumverschluß 11 für luftdichte Verbindung der Kammer 8 beim Metallabgießen in die
Gießform 7 mit dem Vakuumverschluß 5 (F7 ig. 2) der
Schmelzkammcr 1 aufweist. Die Vakuumverschlüsse 5 und 11 sind über eine Vakuumdichtung 12 hermetisch
dichl verbunden. Die Anlage besitzt ein Evakuiersystem
für Schmelzkammer 1, Kammern 8 und Elektronenstrahlkanonen 2.
Das Evakuiersystem der Schmelzkammer 1 und der Elektronenstrahlkanonen 2 enthält eine mechanische
Grobvakuumpumpe 13 (Fig. 1), die einen Unterdruck
von etwa 1 - 10-' mm Q.S. gewährleistet, durch eine Rohrleitung 14 über ein Ventil 15 mit einem
Druckausgleichsgefäß 16 verbunden ist. das seinerseits durch eine Rohrleitung 17 über ein Ventil 18 mit der
Schmelzkammer 1 in Verbindung steht. Von dem Druckausgleichsgefäß 16 geht auch eine Rohrleitung 19
mit einem Ventil 20 ab, die das Druckausgleichsgefäß 16 mit einer öidampfstrahl-Hochvakuumpumpe 21 verbindet,
welche einen Unterdruck von etwa 1 · 10~3 bis
5 ■ 10-5mm Q.S. der Schmelzkammer 1 erzeugt und
einen Vakuumverschluß 22 zu ihrem Anschluß an die Schmelzkammer 1 aufweist. Außerdem steht das
Druckausgleichsgefäß 16 durch eine Rohrleitung 23 mit einem Ventil 24 und eine Rohrleitung 25 mit einem
Ventil 26 jeweils mit Diffusionspumpen 27 und 28 in Verbindung, die eine Vakuumgüte von etwa
1 · 10-5mm Q.S. im Kathodengebiet der Elektronenstrahlkanonen
2 gewährleisten. Jede dieser Pumpen enthält einen Vakuumverschluß 29 bzw. 30 zum
Anschluß an die jeweilige Elektronenstrahlkananone 2.
Zum Vorevakuieren der auf dem Karuselltisch 9
befindlichen Kammern 8 weist das Evakuiersystem ferner eine mechanische Pumpe 31 auf, die durch eine
Rohrleitung 32 über ein Ventil 33 mit dem Druckausgleichsgefäß 34 verbunden ist, das seinerseits durch eine
Rohrleitung 35 über ein Ventil 36 mit den auf dem Karusselltisch 8 angeordneten Kammern 8 in Verbindung
steht. Unweit der Verbindungsstelle zu jeder der Kammern 8 ist die Rohrleitung 35 (Pig. 2) verzweigt
und in jeder der Abzweigungen ein Ventil 37 angeordnet.
Auf dem Karusselltisch 9 ist auch in das Evakuiersystem der Kammern 8 zusatzliche eingeschlossene
öldampfstrahlpumpe 38 angeordnet, die in der Lage ist, einen Unterdruck von etwa 1 · 10-'mm Q.S. in den
Kammern 8 zu erzeugen. Diese Pumpe ist durch eine Rohrleitung 39 mit einem Ventil 40 (Fig. I) mit einer
mechanischen Pumpe 41 verbunden, die zur Vorvakuumerzeugung in der Pumpe 38 dient.
Die Schmelzkammer 1 (Fig. 2) stellt ein /ylinderförmiges
wassergekühltes flachbodiges Schweißgefäß dar, das auf Stützen 42 angeordnet ist. In dem (zeichnungsmäßig)
oberen Teil der Kammer 1 sind Öffnungen mit Stutzen 43 ausgeführt, an die die Elektronenstrahlkanonen
2 über einen Vakuumverschluß 44 angeschlossen sind. Der in der Kammer I befindliche Behälter 3 stellt
einen wassergekühlten Vakuumschmelztiegel dar, der auf einer waagerecht angeordneten Welle 45 (Fig. 3)
befestigt ist, deren eines Ende sich außerhalb der Kammer 1 befindet.
Die Welle 45 ist in Stützen 46 drehbar gelagert. Die Stützen 46 sind starr am Boden der Kammer 1 befestigt.
Die Welle 45 weist (nicht dargestellte) Hohlräume zur Kühlwasserzufuhr dem Behälter 3 auf. Die Welle 45
gehört zur Vorrichtung 6 zum Metallabgießen in die Gießform 7. Diese Vorrichtung enthält auch einen
Hydraulikzylinder 47 (Fig. I), der am Boden der Kammer 1 (zeichnungsmäßig) von unten, senkrecht
dazu befestigt ist. Die Stange 48 des Hydraulikzylinders 47 ist durch eine in seinem Boden angebrachte Öffnung
in die Kammer 1 eingeführt und über eine Zugstange 49 am Behälter 2 angelenkt. Im Boden der Kammer 1 ist
auch eine öffnung 4 mit einem Stutzen 50 ausgebildet, auf dem der Vakuumverschluß 5 befestigt ist.
Der Vakuumverschiuß 5 hat ein Hohlgehäuse 51 (F i g. 4) mit einer öffnung, die mit einem wassergekühlten
Deckel 52 geschlossen wird, der an einer Stange 53 befestigt ist, deren eines Ende sich außerhalb des
Hohlgehäuses 51 befindet, um es gemeinsam mit dem Deckel 52 in einer mit der Längsachse der Stange 53
übereinstimmenden Richtung hin- und hergehend zu bewegen. Der Deckel 52 besitzt eine Warze, in der eine
Durchgangsbohrung für die Stange 53 ausgeführt ist. In dem in dieser Bohrung befindlichen Abschnitt der
Stange 53 ist ein Exzenter 54 ausgeführt, der zum Andruck des Deckels 52 gegen eine Dichtung 55, die im
Hohlgehäuse 51 konzentrisch mit der darin ausgeführten Bohrung untergebracht ist, dient. Die Bauweise der
obengenannten Vakuumverschlüsse 11,22,29,30 und 44
ist der behandelten ähnlich.
Der Hohlraum des Gehäuses 51 steht durch eine Rohrleitung 56, versehen mit einem Ventil 57 mit dem
Druckausgleichsgefäß 34 (F i g. 1) in Verbindung.
Am Gehäuse 51 (Fig.4) ist ein Flansch 58, an dem
eine Vakuumdichtung 12 befestigt ist, die zwei koaxial angeordnete Balgfedern 59 und 60 mit einem Flansch 61
darstellt, koaxial mit der darin ausgeführten Bohrung befestigt Zwischen den Balgfedern 59 und 60 entsteht
ein ί lohlraum, der über einen Stutzen 62, der sich an den
Flansch 58 anschließt, mit einer (nicht dargestellten) Druckflüssigkeitsquelle in Verbindung steht. An der
(zeichnungsmäßig) unteren Stirnfläche des Flansches 61 ist eine Ringnut zur Aufnahme eines Dichtungsringes 63
eingearbeitet.
In der Schmelzkammer 1 (Fig. 2) ist gegenüber der
im Gehäuse 51 (Fig. 4) des Vakuumvcrschiusses 5 (F i g. 2) angebrachten Bohrung ein Trichter 64 untergebracht,
der zum Leiten des Metallstromes in die Gießform 7 und zum Schutz der Vakuumverschlüsse 5
und 11 gegen Spritzer dient. Der Trichter 64 ist in der
Schmelzkammer 1 längs seiner Achse hin- und hergehend verschiebbar angeordnet, was über eine
Zahnstange 65, an der der Trichter 64 befestigt ist, und ein nit der Zahnstange 65 kämmendes Zahnrad 66
erfolgt, das auf der Welle 66;; siut, deren eines Ende
durch eine (nicht dargestellte Vakuumdichtung über die Grenzen der Kammer 1 hinausgeführt ist. In der
Kammer 1 ist in Flucht mit dem Trichter 64 ein Erhitzer 67 angeordnet, der an dem einen Ende der Stange 68
befestigt ist, deren zweites Ende zur Einspeisung des Erhitzers 67 über die Grenzen der Kammer 1
hinausgeführt ist. Die Länge der Stange 68 wird so gewählt, daß der Trichter 64 in seiner (zcichnungsmäßig)
oberen Stellung den Erhitzer 67 umgibt.
Zum Einsetzen der Charge in den Behälter 3 ist ein Aufgeber 69 mit Bunker 70 vorgesehen. Der Aufgeber
69 ist auf der Stütze 42 befestigt und teilweise in die Kammer 1 durch eine in deren Seitenwand angebrachte
Öffnung eingeführt. Zwischen dem Bunker 70 und dem Aufgeber 69 ist ein Vakuumverschluß 71 angeordnet,
dessen Bauweise der des Vakuumverschlusses 5 (F i g. 4) ähnlich ist. Der Aufgeber 69 (Fig. 2) enthält eine
JS Teleskopschneckenvorrichtung, die beim Einsetzen der
Charge über dem Behälter 3 zu liegen kommt und während der Schmelzarbeit in den Aufgeber 69
eingeschwenkt wird. Der Bunker 70 hat einen Deckel 72 , der ihn hermetisch abschließt, und steht durch eine
*o Rohrleitung 73, versehen mit einem Ventil 74 mit dem
Druckausgleichsgefäß 34 (F i g. 1) in Verbindung. In der
Schmelzkammer 1 ist ein Beobachtungsfenster 75 (Fig. 2) zur Sichtkontrolle über den Schmelzverlauf
vorgesehen. Außerdem ist ein Geber 76 zur Temperatu-
♦5 rüberwachung der Schmelze im Behälter 3 in den (zeichnungsmäßig) oberen Teil der Kammer 1 eingebaut.
Die Vakuumgießanlage besitzt den Karusselltisch 9 (Fig. 1),der eine kreisförmige waagerecht angeordnete
Platte darstellt, die auf längs deren Umfanges (zeichnungsmäßig) unten befestigten Laufrollen 7
(Fig. 2, 3) angeordnet ist,die sich gegen Rundgleisbahnen
78 abstützen, welche auf Stützen 79 liegen.
In der Platte des Karusselltisches 9 (Fig. 1) sind
5S gleichmäßig auf dem Umfang Öffnungen zur Aufnahme
der Kammer 8 mit je Gießform 7 angebracht. Im vorliegenden Fall wird ein Karusselltisch 9 betrachtet
auf dem sechs Kammern 8 Platz finden. Die Anzahl der Kammern 8 auf dem Tisch 9 ist durch das Verhältnis der
Vorbereitungszeit der Gießform 7 und der darin erfolgenden Abkühlung zur Vorbereitungszeit der
anfallenden Metallportion im Behälter 3 zum Vergießen in die Gießform 7 gegeben.
Zur Aufnahme der Kammer 8 in der Öffnung des Karusselltisches 9 ist an ihrer Seitenfläche, an der
Verbindungsstelle mit der Seitenfläche der öffnung ein Paßbund 80 (Fig.4') ausgeführt. Etwas oberhalb des
Paßbundes 80 ist auf der Kammer 8, in Einheit damit, ein
Flansch 81 ausgeführt, der auf der Platte des Karusselltisches 9 aufliegt und mit (nicht dargestellten)
Schraubenbolzen daran befestigt ist. In Hinblick auf die Schmelzkammer 1 ist der Karusselltisch 9 derart
angeordnet, daß er bei seinen Umdrehungen den Vakuumverschluß 11 jeder der kummern 8 und den
VakiHimverschluß 5 der Schmel/kammer I miteinander
vereinigt.
Zum Drehen des Tisches 9 ist der auf einer der Stützen 79 angeordnete Antrieb 10 (F i g. 3) vorgesehen.
Auf der Ausgangswelle 82 (F i g. 2) des Antriebs 10 sit/t .'in Zahnrad 83. das mit einem .in der SeitenfKithi· der
Platte des Tisches 9 befestigten Zahnkranz 84 in Eingriff kommt. Zum genauen Arretieren des Tisches 9 nach
seiner jeweiligen Drehung ist ein senkrecht ungeordneter
und auf einer der Stützen 79 starr befestigter Druckzylinder 85 (F i g. 4) mit Stange 86 vorgesehen, in
der Platte des Tisches 9 ist zwischen den benachbarten Kammern 8 eine zylinderförmige Durchgangsbohrung
87 zum Durchtritt der Stange 86 des Druckzylinders 85 angebracht. In Fig. 4 ist die Stütze 79 bis zur
Vereinigung mit der Zeichnungsebene bedingt gedreht.
Zum Zentrieren der in dem Tisch 9 angebrachten Bohrung 87 in bezug auf die Stange 86 ist das Ende der
Stange 86 kegelförmig ausgebildet.
Über einen unmittelbar auf dem Tisch 9 angeordneten Zwischenbehälter 88 steht jede der Kammern 8 mit der
an dem Tisch 9 befestigten (^!dampfstrahlpumpe J8
(Fig. 2) in Verbindung. Zum Anschluß an den Zwischenbehälter 88 und somit an die Pumpe 38 weist
jede der Kammern 8 eine Öffnung mit einem Stutzen 89 und einem Vakuumverschluß 90 auf, deren Bauweise der
obenbeschriebenen Bauweise des Vakuumverschlusses 5(Fi g. 4) ähnlich ist.
Zur Verbindung mit den Kammern 8 enthält der Zwischenbehälter 88 eine entsprechende Anzahl von
Stutzen, von denen jeder in Flucht mit dem Stutzen 89 der jeweiligen Kammer 8 und des Vakuumverschlusses
90 angeordnet ist.
jede der Kammern 8 kann, falls notwendig, ihre eigene, ebenfalls auf dem Kartisselltisch 9 angeordnete
Vakuumpumpe 91 (Fig. 5, 6) besitzen. Dabei ist jede
Pumpe 91 durch einen Vakuumverschluß 92 von der jeweiligen Kammer 8 getrennt. Zum Anschluß jeder
dieser Pumpen 91 an die mechanische Pumpe 41 «5
(Fig. 1), die zur Vorvakuumerzeugung in diesen Pumpen dient, ist die Rohrleitung 39 unweit der
Verbindungsstelle zu jeder der Pumpen 91 (Fig. 6) ähnlich wie die Rohrleitung 35 verzweigt, und in jeder
der Abzweigungen ist ein Ventil 39 angeordnet.
Jede der Kammern 8 stellt ein wassergekühltes zylinderförmiges Gefäß dar. Zur Gußstückerzeugung
nach dem Schleudergußverfahren ist in der Kammer 8 eine Grundplatte 94 (Fig.4) untergebracht, die die
darauf starr angeordnete Gießform 7 trägt und an dem Stirnende einer Welle 95 befestigt ist, die sich außerhalb
der Ki.mmer 8 befindet. Am zweiten Ende der Welle 95
sitzt ein Zahnrad 96, das bei der Vereinigung des Vakuumverschlusses U der Kammer 8 mit dem
Vakuumverschluß 5 der Schmelzkammer 1 mit einem Zahnrad 97 (Fig.2) des Antriebs 98 kämmt, der auf
einer an der jeweiligen Stütze 79 befestigten Bühne 99 ortsfest angeordnet ist.
Die Grundplatte 84 weist gleichmäßig auf dem Umfang verteilte Nocken 100 (F i g. 4) zum Einspannen
der Gießform 7 auf. Zum Zentrieren der Gießform 7 auf der Grundplatte 94 ist auf der letzteren ein Ansatz 101
diametral entgegengesetzt zu jedem der Nocken ausgeführt.
Jeder der Nocken 100 befindet sich in einer in der Grundplatte 94 eingearbeiteten radialen Nut 102, deren
Querschnitt schwalbenschwanzförmig ist. An der Stirnfläche der Nut 102 ist ein Gewindeloch zur
Aufnahme einer in eine im Nocken 100 angebrachte Durchgangsbohrung eingelassenen Schraube 105 ausgebildet.
Die Kammer 8 ist zerlegbar ausgeführt und besteht aus /.wei Teilen: dem (zeichnungsmiilJig) oberen 104 und
dem unteren 105. Die Trennungsfläche der Kammer 8 lieg: unweit der Verbindungsstelle der Gießform 7 und
der Grundplatte 94. Eine solche Bauweise der Kammer 8 bietet die Möglichkeit, die Gießform 7 zuverlässig auf
der Grundplatte 94 zu befestigten.
Dabei weisen die im Karusselltisch 9 zur Aufnahme der Kammern 8 ausgeführten öffnungen einen Durchmesser
auf, der den des Teils 105 der Kammer 8, in dem sich die Grundplatte 94 mit der Gießform 7 befindet,
etwas überschreitet.
Die Welle 95 der Grundplatte 94 ist auf einer Stütze
106 gelagert, die ein mit dem unteren Teil 105 der Kammer 8 in einem ausgeführten Gehäuse 107 enthalt
Im Gehäuse 107 ist eine Durchgangsbohrung zur
Aufnahme eines Qtierlagers 108 und eines Schräglugers
109 angebracht. Zwischen den unbeweglichen l.agerkörbern der Lager 108 und 109 ist eine Abstandshülse
110 angeordnet. Der unbewegliche AulJcnkoib des
Lagers 109 wird durch einen an dem (zeichnimgsmäßig) unteren Stirnende des Gehäuses 107 der Stütze 106
angeordneten Flansch 111 arretiert.
Die Welle 95 hat eine axiale zylindrische Grundbohrung, die durch eine Zwischenwand 112 getrennt ist. die
längs der geometrischen Achse der Welle 95 auf tieren Durchmesser angeordnet ist und in ihrem (zeichnungsmäßig)
unteren Teil einen waagerechten Abschnitt aufweist. Die beiden Teile der in der Welle 95
angebrachten Bohrung stehen mit Hohlräumen, die zum Kühlwasserumlauf in der Grundplatte 94 ausgebildet
sind, in Verbindung.
In der Wand der Welle 95 sind unweit des waagerechten Abschnitts der Zwischenwand 112.
beiderseits dieser. Öffnungen 113 und 114 angebracht. In
gleicher Höhe mit diesen öffnungen sind an der Innenfläche der Abstandshülse 110 Ringnuten 115 bzw.
116 eingearbeitet. In gleicher Höhe mit den Nuten 115
und 116 sind in der Abstandshülse 110 radiale Gewindelöcher zur Aufnahme der Stutzen 117 bzw. 118
angebracht, zu deren Hinausführen aus dem Gehäuse
107 eine öffnung ausgebildet ist. An jeden der Stutzen
117 und 118 ist ein biegsamer Schlauch 119 zur
Kühlwasserzu- und -abführung angeschlossen. Dm das Eindringen von Wasser in die Lager 108 und 109 zu
vermeiden, sind Dichtungsringe 120 vorgesehen, von denen jeder mit einem Flansch 121 angedrückt ist, der
sich gegen eine an der Innenfläche der Abstandshülse
110 ausgebildete Stufe abstützt.
Der Hohlraum der Kammer 8 ist von dem des Gehäuses 107 der Stütze 106 durch einen Dichtungs-
stulp 122 getrennt, der in einer fluchtend mit der Öffnung im Gehäuse 107, in seinem (zeichnungsmäßig)
oberen Teil, ausgebildeten ringförmigen Ausdrehung untergebracht ist.
Der Dichtungsstulp 122 ist mit einem Flansch 123 gegen die Grundfläche der Ausdrehung gedrückt.
In der Kammer 8 ist ein wassergekühlter Wendelinduktor 124 vorgesehen, der zur Durcherhitzung der
Gießform 7 dient und an der Innenseitenfläche der
Kammer 8 befestigt ist. Die Enden des Induktors 124 sind durch eine Öffnung in der Seitenwand des in
Hinblick auf den Karusse'itisch 9 unbeweglichen Teils
104 der Kammer 8 herausgeführt. In dieser Öffnung befindet sich eine Vakuumdichtung 125. Zum Anschluß
des Induktors 124 an die Speisequelle nach einer entsprechenden Umdrehung des Tisches 9 sind Schütze
126 vorgesehen, die auf den Stützen 79 starr befestigten Kjnsolen 127 angeordnet sind. Die Schütze 126 sind an
eine stationäre (nicht dargestelke) Wechselstromquclle
angeschlossen.
Zum Andrücken des unteren trennbaren Teils 105 der Kammer 8 an deren restlichen Teil 104 und zur
hermetischen Abdichtung der Stoßstelle zwischen ihnen weist der Teil 105 der Kammer 8 daran befestigte Rollen
128 (F- ig. 7) auf, deren Drehachsen parallel zur Ebene
des Tisches 9 verlaufen. Die Rollen 128 ruhen auf Rundführungen 129 auf. die in einer zur Ebene des
Tisches 9 parallelen Ebene konzentrisch mit seiner Drehachse angeordnet sind. Die Rundführungen 129
sind an den Stützen 79(F i g. 2) befestigt.
Zur Befestigung jeder der Rollen 128 ist an der (zeichnungsmäßig) unteren Oberfläche des Teils 105
(Fig. 7) der Kammer 8 eine Hülse 130 mit ihrem Stirnende befestigt, in deren Bohrung ein Stab 131 mit
einem seiner Enden eingreift. Am zweiten Ende des Stabes 131 ist ein Bügel 132 starr befestigt, in dem eine
Bohrung zur Aufnahme der Achse 133 der Rolle 128 angebracht ist. In dem die in die Hülse 130 eingeführten
Abschnitt des Stabes 131 ist eine längs seiner Achse verlaufende rechtwinklige Nut eingearbeitet, in die ein
Bolzen 134 eingelassen ist. Die Enden des Bolzens 134 befinden sich in Bohrungen, die in den Wänden der
Hülse 130 angebracht sind.
Auf den Stab 131 ist eine Feder 135 aufgesetzt, deren
eines Ende sich gegen den Bügel 132 und deren zweites Ende sich gegen die Stirnfläche der Hülse 130 abstützt.
Diese Befestigungsart der Rollen 128 am unteren Teil
105 der Kammer 8 (Fig. 2) bietet die Möglichkeit, Ungenauigkeiten der relativen Anordnung der Rundführungen
78(Fi g. 2) und 129auszugleichen.
Zum Trennen des Teils 105 von dem Teil 104 (F i g. 4) der Kammer 8. Herausheben der Gießform 7 mit
Gußstück und Einspannen einer neuen Gießform 7 sind die Führungen 129 (Fig. 2) mehrteilig ausgeführt und
derjrt montiert, daß einer ihrer Abschnitte in Vcrtikalebene verschiebbar ist. Zu diesem Zweck ist der
zwischen zwei benachbarten Stützen 79 befindliche Abschnitt der Führungen 129 auf einer Plattform 136
untergebracht, die sich gegen die Enden der Stangen
137 der Druckzylinder 138 abstützt. Die Druckzylinder
138 sind auf einer kreisförmigen drehbaren Grundplatte
139 aufgestellt, die die Form eines Kcgelstumpfcs aufweist, an dessen Mantelfläche ein Zahnkranz
ausgebildet ist. der mil einem Zahnrad 140 in Eingriff kommt. Das Zahnrad 140 sitzt auf der Ausgangswelle
141 eines Antriebs 142, der zum Drehen der Grundplatte 139 um deren Achse bis zur Vereinigung
des auf der Plattform 136 untergebrachten Abschnitte der Führungen 129 mit Geradführungen 143. die in einer
in Hinblick auf den Tisch 9 radialen Richtung in einer Höhe liegen, die der unteren Endstcllung der Plattform
136 entspricht, dient. Die Führungen 143 sind auf Ständern 144 angeordnet und dienen dazu, den
trennbaren unteren Teil 105 der Kammer 8 gemeinsam mit der Grundplatte 94 und der darauf angeordneten
Gießform 7 unter dem Tisch 9 hervor herauszuführen und Zutritt zu ihm zu eewährleision.
Für die Fälle, wenn die Gießform 7 und somit die Kammer 8 einen relativ geringen Raumbedarf aufweisen,
gelangt eine einfachere Bauweise der geteilter Kammer 8, die Fig.4 zeigt, zum Einsatz. Bei dieser
Bauweise der Kammer 8 ist die Stoßstelle ihrer Teile 104 und 105 durch gleichmäßig auf dem Umfang
verteilte Befestigungselemente 145 luft- und gasdicht abgeschlossen.
Zum Herausführen des trennbaren Teils 105 der Kammer 8 mit der Grundplatte 94 und der darauf
angeordneten Gießform 7 schließen sich senkrecht angeordnete Hülsen 146, in die die Enden der Stangen
137 (Fig. 2) der Druckzylinder 138 eingeführt, an die (zeichnungsmäßig) untere Oberfläche des Teils 105 der
Kammer 8 an.
Erfindungsgemäß steht die auf dem Karusselltisch 9 montierte Pumpe 38 über die Rohrleitung 39 mit der
mechanischen Pumpe41 (Fig. 1)in Verbindung.
Da die Pumpe 38 und die Kammern 8 sich gemeinsam mit dem Tisch 9 bei dessen Umdrehungen bewegen,
weisen die Vorevakuierungs-Rohrleitung 35 der Kammern 8 und die Rohrleitung 39 Abschnitte auf, die bei
Unidrehungen des Tisches 9 mitrotieren. An den Verbindungsstellen dieser Abschnitte der Rohrleitungen
35 und 39 zu de.cn ortsfest montierten Abschnitten ist ein Verbindungsorgan angeordnet, das Fig.8
veranschaulicht. Es enthält eine unbewegliche Laufbüchse 147 und eine in Flucht damit angeordnete
bewegliche Laufbüchse 148, die mit ihren Stirnflächen einander zugekehrt sind. Die Laufbüchsen 147 und 148
sind längs der Drehachse des Tisches 9 angeordnet. Im Boden der unbeweglichen Laufbüchse 147 ist eine axiale
Zentralbohrung angebracht, in die der ebenfalls längs der Drehachse des Tisches 9 angeordnete ortsfeste
Abschnitt der Rohrleitung 39 eingeführt ist. Die Laufbüchse 147 ist mit diesem Abschnitt der Rohrleitung
39 starr und hermetisch dicht verbunden. Im Boden der beweglichen Laufbüchse 148 ist auch eine achsiale
Zentralbohrung ausgebildet, in die das Ende des erwähnten Abschnitts der stationären Rohrleitung 39
frei eintritt. Der gemeinsam mit dem Tisch 9 rotierende Abschnitt der Rohrleitung 39 weist einen starr an deren
Ende angeordneten Flansch 149 auf, der von außen am Boden der beweglichen Laufbuchse 148 befestigt ist und
einen Zentrierbund besitzt, der in eine im Boden der Laufbuchse 148 eingearbeitete Ausdrehung eingreift. In
dieser Ausdrehung befindet sich ein Dichtglicd 150, das mit dem Bund des Flansches 140 an den Grund der
Ausdrehung und an die Mantelfläche der Rohrleitung 39 angedrückt wird.
In der Seitenwand der unbeweglichen Laufbuchse 147
ist eine Bohrung ausgebildet, in der das Ende des ortsfesten Abschnitts der Rohrleitung 35 starr und
hermetisch dicht befestigt ist. In der Seitenwand der beweglichen Laufbuchse 148 ist auch eine Bohrung
angebracht, in der das Linde des gemeinsam mit dem Tisch 9 rotierenden Abschnitts der Rohrleitung 35 in
ähnlicher Weise befestigt ist. Die unbewegliche Laufbuchse 147 weist an ihrer Stirnfläche einen
zylinderförmigen Ansatz, auf, der frei in den Hohlraum der beweglichen Laufbüchse 148 eintritt.
An der Stirnfläche der beweglichen Laufbüchse 148
ist eine ringförmige Ausdrehung /ur Aufnahme eines Dichtgliedes 151, das den erwähnten zylinderförmigen
Ansatz der unbeweglichen Laufbuchse 147 umfaßt, eingearbeitet.
Das Dichtglied 151 ist mit einem an der Stirnfläche der I .aiifhürhso 148 hrff'stii'tcn ϊ-~Ι;ιii^cH 152 ϋοαΐ?Π den
Boden der Ausdrehung gedrückt.
Die unbewegliche Laufbuchse 147 und die bewegliche Laufbuchse 148 weisen unweit ihrer Stirnfläche
befindliche, daran angrenzende Flansche 153 bzw. 154 auf. ■-,
An der (zeichnungsmäßig) oberen Stirnfläche des Flansches 153 isl eine Ringnut eingearbeitet, zwischen
deren Bodenfläche und der Stirnfläche des Flansches 154 eine Reihe von Kugeln 155 angeordnet ist. An der
(zeichnungsmäßig) oberen Stirnfläche des Flansches 154 m ist ebenfalls eine Ringnut eingearbeitet, in der sich eine
Reihe von Kugeln 156 befindet, die mit einem Überwurf flansch 157 gegen den Boden dieser Nut
gedrückt sind. Im Umfangsteil der Flansche 153 und 157 sind Bohrungen angebracht, in die Spannschlösser 158
eingelassen sind.
Die Vakuumgießanlage weist eine Bedienungsbühne 159 (Fig. 3) auf, die unweit der Schmelzkammer 1
angeordnet ist, welche ein Mannloch 160 zu deren Wartung besitzt.
Auf der Bühne 159 ist der Bedienungsstand 161 der Anlage aufgestellt, auf dem sich Überwachungs- und
Steuergerät für den A rbcitsablauf befinden.
Zum besseren Verständnis der Wirkungsweise der Vakuumgicßanlage ist jede der Kammern 8 zusätzlich ?·,
mil einem Buchs'.abenindcx 8a, 86, Sc, Sd, Sc, Sf
bezeichnet, und die Stellungen, die die Kammern 8 bei Umdrehungen des Karusselltischcs 9 einnehmen, sind
mit Buchslaben A. B, C, D, £ Fversehen.
In der in Fig. 1, 2 gezeigten Ausgangsstellung vor j<
> Beirieb nimmt die Kammer Sd Stellung A und die Kammer 8;) Stellung Dein, in der die Gießform 7 in den
Kammern 8 eingespannt wird.
Alle Ventile und Vakuumverschlüsse der Gießanlage sind geschlossen, die Stange 48 des Druckzylinders 47 r>
nimmt ihre untere Endstellung ein. Somit ist der Behälter 3 derart angeordnet, daß sein Boden
waagerecht licgi. Die Teleskopschneckenvorriehtung ist
im Aufgeber 69 untergebracht, der Bunker 70 ist chargenlos. Der Trichter 64 nimmt seine obere ad
F.ndstellung ein. Die Kammern 8 sind frei von den Gießformen 7. Der Liniere trennbare Teil 105 der
Kammer 8.7 mit der Grundplatte 94 befindet sich auf den Gcradführungcn 143, die Stangen 137 der Kraftzylinder
138 sind gemeinsam mit der Plattform 136 in ihre untere « Endstcllung gebracht, und der auf der Plattform 136
befindliche Abschnitt der Rundführungen 129 ist mit den Führungen 143 vereinigt. Die Stange 86 des Druckzylinders
85 bclindct sich in der Bohrung 87 des Karusselltischcs 9 zwischen den Kammern 8c/und 8c. vi
Vor Arbeitsbeginn der Anlage werden zunächst die Wasserkühlung, danach die mechanischen Vakuumpumpen
13, 31 und 41 eingeschaltet und die Ventile 15, 20, 24, 26 und 40 zur Vorevakuierung der Öldampfstrahlpiimpen
21, 27, 28 und 38 geöffnet. Das Vcnlil 18 der v> Schmelzkammer 1 wird auch geöffnet. Für den Fall,
wenn jede der Kammern 8 ihre eigene (^dampfstrahlpumpe 91 besitzt, wird das Ventil 93 jeder dieser
Pumpen geöffnet. Ferner werden die Vakuumverschlüsse 44 geöffnet, wodurch der Raum der Flektronenstrahl- m>
kanoncn 2 mit der Kammer 1 verbunden wird. Nach Erreichen eines Unlerdrucks von etwa I · lO-'mmQ.S.
in den /u evakuierenden Räumen werden die Erhitzer der öldampfstrahlpumpen 21, 27, 28 und 38 (91)
eingeschaltet. |e nach Pumpentyp und Ölsorte wird das i>r>
Öl in diesen Pumpen 30 bis 45 Minuten lang durchgewärmt.
Zugleich wird die Gießform 7 auf die Grundnlatlc 94 des unteren Teils 105 de Kammer 8a, der sich auf den
Geradführungen 143 befindet, aufgestellt. Die Gießform 7 wird mit den Ansätzen 101 auf der Grundplatte 94
zentriert. Durch Drehen der Schrauben 103 wird die Gießform 7 mit den Nocken 100 eingespannt.
Der Teil 105 der Kammer 8a mit der auf deren
Grundplatte 94 angeordneten Gießform 7 wird auf den Geradführungen 143 solange verschoben, bis die Rollen
128 in den auf der Plattform 136 untergebrachten Abschnitt der Rundführungen 129 geraten. Der Antrieb
142 wird eingeschaltet und die Plattform 136 mit dem Abschnitt der Führungen 129 mit Hilfe des Zahnkranzes
der Grundplatte 139 und des Zahnrades 140, die miteinander kämmen, um 90° gedreht. Druckmittel wird
den Druckzylindern 138 zugeführt, wodurch ihre Stangen 137 sich aufwärts bewegen und den Abschnitt
der Führungen 129 mit dem ortsfesten, auf den Stützen 79 untergebrachten Abschnitt dieser Führungen vereinigen.
Während der Vereinigung der Abschnitte der Führungen 129 bewegen sich die Stäbe 131 aufwärts in
Hinblick auf den Bolzen 134, der Bügel 132 drückt die Feder 135 zusammen, die über die Hülse 130 den
unteren Teil 105 gegen den oberen Teil 104 der Kammer 8a drückt und die Stoßstelle zwischen ihnen hermetisch
abdichtet.
Wenn die Teilfuge der Kammern 8 derart ausgebildet ist, wie Fig.4 zeigt, so kann der untere Teil 105 mit
Hilfe von Befestigungselementen 145 gegen den Teil 104 der Kammer 8a gedruckt und die Stoßstelle
zwischen ihnen hermetisch abgedichtet werden.
Ventile 33,36 und Ventile 37 der Kammer 8a werden der Reihe nach geöffnet, wobei der Raum der letzteren
über Rohrleitung 35, Druckausgleichsgefäß 34 und Rohrleitung 32 zwecks Evakuieren dieser Kammer mit
der mechanischen Vakuumpumpe 31 verbunden wird.
Nach Erreichen eines Unterdrucks von etwa 1 · 102 mm Q.S. in der Kammer8a wird an die Schütze
126, die unweit der Stellungen D auf Konsolen 127 angeordnet sind und mit den Klemmen des Induktors
124 der Kammer 8a in Berührung kommen, eine Spannung gelegt und mit Durchhitzung und Entgasung
des Werkstoffs der Gießform 7 begonnen, wobei der Unierdruck im Raum der Kammer 8a durch die
mechanische Vakuumpumpe 31 gehalten wird.
Danach wird Druckmittel dem Druckzylinder 85 zur Abwärtsbewegung der Stange 86 zugeführt. Dabei
verläßt die Stange 86 die Bohrung 87 im Karusselltisch 9 zwischen den Kammern Sd und 8c. Mit Hilfe des
Zahnkranzes 84 und des Zahnrades 83, die miteinander kämmen, wird der Drehantrieb 10 des Karusclllischcs 9
eingeschaltet und der Tisch 9 im Uhrzeigersinn solange gedreht, bis die Kammer 8a sich zustellung E verschiebt
und die Kammer Sf sie in Stellung D ablöst. Bei der Bauweise der in F i g. 4 gezeigten Kammer 8 werden vor
Drehen des Karusselltisches 8 die Stangen 137 der Kraftzylinder 138 aus den Hülsen 146 herausgeführt.
Beim Drehen des Tisches 9 wird die Speisung des Induktors 124 der Kammer 8a vorübergehend unterbrochen.
Wenn sie jedoch Stellung Eerreicht, kommen die
Klemmen des Induktors 124 mit den Schützen 126 in Berührung, die unweit von Stellung E auf der Konsole
127 angeordnet sind und an die nach der Drehung des Tisches 9 eine Spannung gelegt wird. IJnweil von
Stellung D wird Spannung von den Schützen 126 abgenommen. Zur Abwärtsbewegung der Stange 86
und zu ihrer Einführung in die nächstfolgende Bohrung 87 wird Dnirkmittpl dem Druckzylinder 85 zugeführt.
Durch die Stange 86 wird die Lage des Karusselltisches 9 gesichert
Weiter wird Druckmittel den Druckzylindern 138 zur Abwärtsbewegung der Stangen 137 zugeführt, wodurch
der Abschnitt der Führungen 129 auf der Plattform 136 > sich auch abwärts bis zur Höhe der Geradführungen 143
bewegt. Der Antrieb 142 wird eingeschaltet und die Plattform 136 mit dem Abschnitt der Führungen 129 um
90° gedreht, wobei die letzteren mit den Führungen 143 vereinigt werden. Der Teil 105 der Kammer 8/wird auf
den Führungen 143 unter dem Karusselltisch 9 hervor herausgerollt, die Gießform 7 auf der Grundplatte 94
eingespannt. Ferner werden alle Arbeitsgänge ausgeführt, wie sie für die Kammer 8a oben beschrieben
wurden. Bei der in Fig.4 dargestellten Bauweise der \r>
Kammer 8 werden die Stangen 137 der Zylinder 138 in die Hülsen 146 eingeführt, die Befestigungselemente 145
herausgeschraubt, der untere Teil 105 der Kammer 8/"an
den Stangen 137 abgesenkt, die Gießform 7 auf ihrer Grundplatte 94 eingespannt. Im übrigen werden alle 2i>
Arbeitsgänge ausgeführt, wie sie für die Kammer 8a oben beschrieben wurden.
Nach hermetischer Abdichtung der Stoßstelle zwischen den Teilen 105 und 104 der in Stellung D
befindlichen Kammer 8^ wird das Ventil der in Stellung r>
E befindlichen Kammer 8a geschlossen und ihr Vakuumverschluß 90 zur Verbindung über den Zwischenbehälter
88 mit der (^dampfstrahlpumpe 38 geöffnet. Der Vakuumverschluß 90 wird wie folgt
geöffnet. Die Stange 53 wird um ihre Achse um 180° i»
gedreht, wodurch der daran befestigte Exzenter 54 den Deckel 52 in Richtung der Achse der damit abzusperrenden
Bohrung verschiebt und von der Dichtung 55 wegschiebt. Danach wird die Stange 53 (F i g. 4)
(zeichnungsmäßig) nach oben verschoben, wobei der r> Deckel 52 ebenfalls aufwärts bewegt und die Öffnung im
Gehäuse 51 des Vakuumverschlusses 90 geöffnet wird.
Bei der Ausführungsform der Erfindung, wie sie in F i g. 5 und 6 gezeigt ist, wird der Verschluß 92 geöffnet,
der die Kammer 8a mit der (!»!dampfstrahlpumpe 91 ι» dieser Kammer verbindet.
Nach Schließen des Ventils 37 der Kammer 8a wird das Ventil 37 der Kammer 8/" zum Evakuieren ihres
Raums durch die mechanische Vakuumpumpe 31 geöffnet. Ferner werden alle Arbeitsgänge ausgeführt,
wie sie für die Kammer 8a oben beschrieben wurden, wenn sie sich in Stellung D befand. Danch wird der
Karusselltisch 9 wiederum gedreht und wie oben beschrieben arretiert. Als Eregebnis hat Kammer 8a
Stellung F, Kammer Sf Stellung E und Kammer 8e w
Stellung Derreicht.
Unweit von Stellung Fwird an den Schützen 126, mit
denen die Klemmen des Induktors 124 der Kammer 8a in dieser Stellung des Tisches 9 in Berührung kommen,
eine Spannung gelegt. Die Durchhitzung der Gießform 7 geht weiter.
Dabei wird ein Unterdruck von etwa 1 · 10-'mm
Q.S. in der Kammer 8a durch die öldampfstrahlpumpe 38 gehalten.
Ferner werden alle Arbeitsgänge, die mit der Eingabe bo
der Gießform 7 in die Kammer 8cin Verbindung stehen,
wie sie für die Kammer 8/Oben beschrieben wurden, wenn sie sich in Stellung Dbefand, ausgeführt.
Kurz vor der letzten Verschiebung des Karuselltisehes
9 wird das Ventil 18 geschlossen und der Verschluß 22 zur Verbindung der (^dampfstrahlpumpe
21 mit dem Raum der Schmelzkammer 1 und die Verschlüsse 30 zur Verbindung der öldampfstrahlounipen
27 und 28 mit dem Raum der Elektronenstrahlkanonen 2 geöffnet Diese Räume werden evakuiert. Zuvor
wird der Erhitzer 67 des Trichters 64 eingeschaltet.
Nachdem sich die Kammer 8a zur Stellung F verschoben hatte, wird mit der Durchführung von
Arbeitsgängen, die mit dem Metallschmelzen zusammenhängen, begonnen. Zu diesem Zweck wird der
Deckel 72 geöffnet und eine Portion Charge zur Aufbereitung der erforderlichen Schmelzmenge in den
Bunker 70 aufgegeben. Danach wird der Deckel 72 geschlossen und die Stoßstell zwischen ihm und dem
Bunker 70 hermetisch abgedichtet. Das Ventil 74, das über die Rohrleitung 73 und das Druckausgleichsgefäß
34 den Raum des Bunkers 72 mit der Pumpe 31 verbindet, wird geöffnet, dieser Raum evakuiert, worauf
das Ventil 74 geschlossen wird. Der Vakuumverschluß 71, dessen Bauweise der des Verschlusses 90 ähnlich ist,
wird geöffnet. Dabei gelangt die Charge aus dem Bunker 70 in den Aufgeber 69 und wird in seiner
Schnecken vorrichtung untergebracht. Danach wird der Vakuumverschluß 71 geschlossen. Die Schneckenvorrichtung
wird so ausgefahren, daß sie über dem Behälter 3 zu liegen kommt, wodurch die Charge in den Behälter
3 gelangt. Nach Austrag der Charge wird die Teleskopschneckenvorrichtung wieder in den Aufgeber
69 zurückgefahren.
Sofort noch Schließen des Vakuumverschlusses 71 wird die nächstfolgende Portion Charge in den Bunker
70 eingesetzt, wie es oben beschrieben wurde.
Die Elektronenstrahlkanonen 2 werden eingeschaltet und die Charge im Behälter 3 geschmolzen, wobei der
Schmelzvorgang durch das Beobachtungsfenster 75 beobachtet und mit Hilfe von dem Temperaturfühler 76
der Schmelze und von anderen Gebern überwacht wird, deren Anzeigen auf die am Bedienungsstand 161
befindlichen Geräte übertragen werden.
Kurz vor Bereitschaft der Schmelze im Behälter 3 wird der Karusselltisch 9 wieder gedreht. Die Kammer
8a gerät in die Stellung A, während der Verschluß 11
dieser Kammer in Flucht mit dem Abstichloch 4 der Schmelzkammer 1 zu liegen kommt, die mit dem
Vakuumverschluß 5 abgesperrt ist. Als Ergebnis der letzten Umdrehung des Tisches 9 ist das auf der die
Grundplatte 94 tragenden Welle 95 der Kammer 8;i sitzende Zahnrad 96 mit dem Zahnrad 97 des Antriebs
98 in Eingriff gekommen.
Die in der Kammer 8a eingespannte Gießform 7 wird weiter durcherhitzt, weil die Klemmen ihres Induktors
124 mit den Schützen 126, die sich unweit von Stellung A befinden, verbunden sind.
Nach Verschiebung des Tisches 9 werden alle Arbeitsgänge, die mit der Eingabe der Gießform 7 in die
in Stellung F gewanderte Kammer 8c/ in Verbindung stehen, wie es oben beschrieben wurde, sowie alle
Arbeitsgänge mit den Kammern Se und Sf, die sich in Stellungen Ebzw. Fbefinden, wiederholt.
Vor Metallabgießen aus dem Behälter 3 in die in der Kammer 8a angeordnete Gießform 7 wird Druckmittel
über den Stutzen 62 dem Hohlraum zugeführt, der durch die Flansche 58 und 61 und die Balgfedern 59 und 60
begrenzt ist. Dabei wird der Dichtungsring 63 gegen den Verschluß 11 der Kammer 8a gedruckt und trennt die
Hohlräume der Verschlüsse 5 und 11 sowie den Raum zwischen ihnen von der Atmosphäre. Das Ventil 57. das
die Räume über die Rohrleitung 56 und das Druckausgleichsgefäß 34 mit der mechanischen Vakuumpumpe
31 verbindet, wird geöffnet und diese Räume werden bis zu einem Unterdruck von etwa 1 ■ 10~2 mm O.S.
evakuiert Danach wird das Ventil 57 geschlossen. Der Verschluß 5 wird genauso geöffnet, wie es für den
Verschluß 90 beschrieben wurde. Dabei pumpt die öldampfstrahlpumpe 38 (91) die Gasreste aus dem
Raum zwischen den Verschlüssen 5 und ti ab und erzeugt darin und im Raum der Kammer 8a einen
Unterdruck von etwa 1 - 10~3 mm Q.S. Ferner wird der Vakuumverschluß 5 geöffnet und der Trichter 64 in das
Abstichloch 4 der Schmelzkammer 1 mil Hilfe der Zahnstange 65 in des Zahnrades 66, die miteinander
kämmen, derart eingeführt, daß er in Flucht mit der öffnung der Gießform 7 in unmittelbarer Nähe davon
zu liegen kommt. Der Drehantrieb 98 der Grundplatte 94 mit der Gießform 7 wird eingeschaltet. Die
Elektronenstrahlkanonen 2 und der Induktor 124 werden ausgeschaltet. Danach wird das Druckmittel
dem Druckzylinder 47 zur Aufwärtsbewegung seiner Stange 48 zugeführt. Die Stange 48 bewegt die
Zugstange 49, die den Behälter 3 um die Achse der in den Stützen 46 untergebrachten Welle 45 dreht. Dabei
fließt das Metall aus dem Behälter 3 durch den Trichter 64 in die Gießform 7 ab und wird unter dem Einfluß von
Fliehkräften, die bei ihrer Rotation auftreten, auf die das Gußstück formenden Hohlräume verteilt.
Danach wird der Behälter 3 und der Trichter 64 in die Ausgangsstellung gebracht, die Vakuumverschlüsse Il
und 5 abgesperrt und die Druckmittelzufuhr an den Hohlraum zwischen den Balgfedern 59 und 60
unterbrochen, wodurch die Stoßstelle zwischen diesen Verschlüssen undicht wird. Dann wird der VerschluG 90
der Kammer 8a abgesperrt und der Antrieb 98 abgeschaltet.
Sodann werden die Arbeitsgänge, die mit dem Austrag der Charge in den Behälter 3 verbunden sind,
sowie die Schmelzung der Charge ausgeführt, wie es oben beschrieben wurde. Vor Bereitschaft zur Schmelze
wird der Karusselltisch 9 wiederum gedreht, und die Kammer Sf wird in Srellung A zum Metallvergießen in
die Gießform 7 gebracht. Dann werden alle Arbeitsgänge, die mit hermetischer Abdichtung der Verschlüsse 5
und 11 und dem Metallvorgießen in die Gießform in Verbindung stehen, in der Weise ausgeführt, wie es
bereits für die Kammer 8 beschrieben wurde. Hei Umdrehung des Tisches 9 nimmt die Kammer 8c
Stellung Dein, in der in diese die Gießform 7 eingesetzt wird. Dabei nimmt die Kammer 8a mit dem Gußstück
Stellung B ein, in der der Abkühlungsvorgang in dem Luft- und gasdicht abgeschlossenen Raum der Kammer
fortdauert.
Nach dem Metallvergießen in die in der Kammer Sf angeordnete Gießform 7 wird die nächstfolgende
Umdrehung des Karusselltisches 9 ausgeführt, wodurch in Stellung Λ die Kammer 8e und in Stellung Ddie letzte
freie Kammer Sb wandert, in der darin die Gießform 7 eingesetzt wird. Zugleich werden die Gußstücke in der
Kammer 8a inStellung C und in der Kammer 8/ in Stellung B weiter abgekühlt.
Ferner wird je nach Bereitschaft einer Schmelzpor-
r< tion im Behälter 3 die Gießform 7 in der Kammer 8c
gefüllt, worauf der Karusselltisch 9 wieder gedreht wird.
Dabei befindet sich die Kammer 8c/in Stellung A und die
Kammern 8e bzw. 8/ in Stellungen B bzw. C. Die Kammer 8a mit Fertigungsgußstück wandert in Stellung
hi D, während die Kammern Sb und 8c, in denen der Werkstoff der Gießformen durchgehitzt und entgast
wird, zu dieser Zeit Stellungen Fund Feinnehmen.
In Stellung D wird der abnehmbare Teil 105 der
Kammer 8a gemeinsam mit der Grundplatte 94 und der η darauf angeordneten Gießform 7 mit dem Fertiggußstück
getrennt und in der gleichen Reihenfolge, wie es für die Kammer Sf beschrieben wurde, auf die
Führungen 143 bewegt. Danach wird die Gießform 7 mit dem Gußstück entfernt und zu dem Abschnitt befördert,
_>o wo das Gußstück aus der Gießform 7 herausgenommen
und eine neue Gießform 7 auf der Grundplatte 94 eingespannt wird. Sodann werden die oben beschriebenen
Arbeitsgänge wiederholt.
Nach dem Metallvergießen in die Gießform 8c/, die in
2> der Kammer angeordnet wird wird der Karusselltisch 9
verschoben wodurch die Kammer 8cund die in Stellung Kammer 8/in Stellung D gelangt in der die Gießform
mit Fertiggußstück daraus ausgetragen und eine neue Gießform 7, wie es schon für die Kammer Su
in beschrieben wurde, eingespannt wird, im übrigen
wiederholt sich der Arbeitszyklus der Anlage.
Somit wird jede Gießform 7 in die jeweilige Kammer 8 in Stellung Deingesetzt. In Stellungen D, E, Fwird die
Gießform 7 durcherhitzt und unter Vakuum entgast, ji Dieser Arbeitsgang nimmt ungefähr ebensoviel Zeit in
Anspruch, wie die aufeinanderfolgende Durchführung von drei Schmelzen im Behälter 3 unter Abzug von der
Eintragszeit der neuen Gießform 7 in Stellung D dauert. Dies sind etwa 1,5 Stunden. Ferner erfolgt in Stellung A
das Metallvergießen in die Gießform 7, worauf das Gußstück in den Stellungen A, B und Γ etwa 2 Stunden
lang abgekühlt wird.
In der erfindungsgemäßen Vakuumgießanlage bietet der Sechsstufen-Karusselltisch 9 die Möglichkeit, die
π Vorbereitungsvorgänge der Gießform 7 zum Metallvergießen, die Abkühlung des Gußstücks und den
Schmelzvorgang in der Schmelzkammer 1 parallel durchzuführen. Dadurch ist die Folge der Erzeugung des
nächstfolgenden Gußstücks in dem eingespielten >u Betriebszustand der Anlage nur durch die Schmelzzeit
in der Schmelzkammer 1 gegeben, was 30 bis 40 Minuten beträgt und eine beträchtliche Steigerung
der Leistung der Anlage ermöglicht.
Hierzu 8 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Vakuumgießanlage, die in einer Schmelzkammer mit Erhitzern zum Schmelzen von Metall einen
mit verschließbarem Abstichloch versehenen Metallschinelzbehälter
enthält sowie mit auf einem Karusselltisch angeordneten Gießformen, die mit dessen Antrieb unter der Gießöffnung des Metallschmelzbehälters
aufstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießformen (7) in an μ
sich bekannter Weise in Kammern (8) mit Vakuumverschlüssen (11) angeordnet sind und über eine
Vakuumanschlußvorrichtung zum hermetisch dichten Anschluß an die mit einem Vakuumverschluß (5)
unterhalb des Abstichloches (4) versehene Schmelzkammer (1) anschließbar sind und daß die Schmelzkammer
(1) und die einzelnen Kammern (8) mit den Gießformen (7) unabhängig voneinander evakuierbar
sind.
2. Vakuumgießanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (8) auf dem
Karusselltisch (9) über getrennte Vakuumverschlüsse (90) mit einer auf dem Karusselltisch (9)
angeordnete Vakuumpumpe (38) verbunden sind.
3. Vakuumgießanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich zusammen mit
dem Karusselltisch (9) drehende Teile der Vakuumrohrleitungen (35 und/oder 39) des Vakuumsystems
für die Kammern (8) mit fest angeordneten Rohrleitungsteilen dieses Systems koaxial zur M
Drehachse des Karusselltisches (9) verbunden sind.
4. Vakuumgießanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in
jeder Kammer (8) mit Gießform (7) eine diese tragende und mit dieser fest verbundene Grundplatte
(94) vorgesehen ist, die mittels einer durch die Wand der Kammer (8) hindurchgeführten Welle (95)
von einem stationär angeordneten Antrieb (98) für einen Schleuderguß in der Gießform (7) in Drehung
versetzbar ist.
5. Vakuumgießanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
eine Gießform (7) enthaltenden Kammern (8) zerlegbar ausgeführt sind, wobei die Trennungsfläche
unweit der Verbindungsstelle von Gießform (7) und Grundplatte (94) vorgesehen ist und daß im
Karusselltisch (9) eine öffnung ausgeführt ist, deren Durchmesser etwas den Durchmesser jenes Teiles
(105) der Kammer (8) überschreitet, in dem die Grundplatte (94) mit der Gießform (7) angeordnet so
ist und die abnehmbar ist.
6. Vakuumgießanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der abnehmbare Teil (105) der
Kammer (8) an seinem Boden Rollen (128) aufweist, die in Rundführungen (129) in einer zum Karusselltisch
(9) parallelen Ebene konzentrisch zu dessen Drehachse laufen, wobei die Rundführungen (129)
mehrteilig ausgeführt und derart montiert sind, daß ein Abschnitt der Rundführung (129) in der
Vertikalebene verschiebbar ist.
7. Vakuumgießanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuum-Anschlußvorrichtung
zur hermetisch dichten Verbindung der Schmelzkammer (1) mit einer der Kammern (8) in
Form eines ringförmigen elastischen Elementes (12) f>5 ausgeführt ist, dessen eines Stirnende starr und dicht
an den Vakuum Verschluß (5) der Schmelzkammer (1) angeschlossen ist, während das zweite mit einer
hermetisch abschließenden Dichtung (63) bis zu deren Verbindung mit dem Stirnende des Vakuumverschlusses
(11) der betreffenden Kammer (8) verschieblich ist
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Family
ID=25768551
Family Applications (1)
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1975
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FR2300641B1 (de) | 1977-10-21 |
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