(19) |
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EP 0 992 305 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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02.07.2003 Patentblatt 2003/27 |
(22) |
Anmeldetag: 17.07.1999 |
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Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Präzisionsgussteilen durch Schleudergiessen
Method and apparatus for production of precision casting by centrifugal casting
Procédé et dispositif de coulée des pièces de précision fabriqué par le moulage rotatif
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE |
(30) |
Priorität: |
10.10.1998 DE 19846781
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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12.04.2000 Patentblatt 2000/15 |
(73) |
Patentinhaber: ALD Vacuum Technologies Aktiengesellschaft |
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63450 Hanau (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- Choudhury, Alok Dr.
66346 Püttlingen (DE)
- Blum, Matthias Dr.
63654 Büdingen (DE)
- Scholz, Harald
60599 Frankfurt am Main (DE)
- Jarczyk, Gerog
63538 Grosskrotzenburg (DE)
- Hugo, Franz
63743 Aschaffenburg (DE)
- Fellmann, Hans-Günther
63179 Obertshausen (DE)
- Busse, Peter Dr.
52072 Aachen (DE)
- Ruppel, Thomas
63628 Bad-Soden Salmünster (DE)
- Henn, Alfred
63517 Rodenbach (US)
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Entgegenhaltungen: :
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Präzisionsgußteilen durch
Schleudergießen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung hierfür
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 8.
[0002] Es geht insbesondere um die Herstellung von Teilen aus titanhaltigen Werkstoffen
für Verbrennungsmotoren in durch mindestens eine Trennebene in ringförmige Gießformteile
unterteilten Gießformen mit mehreren, zumindest im wesentlichen radial zu einer Schleuderachse
angeordneten Formhohlräumen, wobei die Gießformen und eine Gießeinrichtung in einer
geschlossenen Kammer untergebracht sind.
[0003] Ein durch die EP 0 686 443 A1 bekanntes Verfahren befaßt sich vorrangig mit der Auswahl
besonderer Formwerkstoffe, die einen Einfluß auf das Gieß- und Erstarrungsverhalten
von titanhaltigen Werkstoffen wie
Reintitan, Ti 6 Al 4 V,
Ti 6 Al 2 Sn 4 Zr 2 Mo, Ti 5 Al 2,5 Sn
Ti 15 V 3 Al 3 Cr 3 Sn, Ti Al 5 Fe 2,5
50 Ti 46 Al 2 Cr 2 Nb Titanaluminide.
[0004] Auf solche Werkstoffe erstreckt sich auch die Erfindung, ist aber hierauf nicht beschränkt.
Infrage kommen auch andere Werkstoffe wie z.B. hochwarmfeste Nickelaluminide, insbesondere
Werkstoffe, die bei ihrer Gießtemperatur hoch reaktiv sind, wozu auch die in der EP
0 686 443 A1 genannten Werkstoffe gehören.
[0005] Anwendungsmöglichkeiten liegen auf dem Gebiete der Verbrennungsmotoren, z.B. für
oszillierend bewegte Teile wie Ventile, Pleuel und Kolbenbolzen, bei denen das Massen-,
Geräusch- und Temperaturverhalten eine Rolle spielt. Anwendungsmöglichkeiten liegen
aber auch auf dem Gebiete der rotierenden Maschinen wie Turbinenrädern, Turbinenschaufeln,
Verdichterrädern und deren Teile, also sämtlich Massenartikel, bei den die Herstellkosten,
die Präzision und die Einhaltung aller Produktparameter eine entscheidende Rolle spielen,
und zwar aus Gründen, die in der EP 0 686 443 A1 beschrieben sind. Ein weiteres interessantes
Anwendungsgebiet sind biomedizinische Prothesen wie z.B. Implantate.
[0006] Bei dem durch die EP 0 686 443 A1 bekannten Verfahren werden um einen zentralen Eingußkanal
herum jeweils mehrere Kränze von Gußteilen hergestellt, die auch zwischen den Kränzen
durch das im Eingußkanal erstarrte Material zu einem Baum oder einer Traube von Gußteilen
vereinigt sind. Dadurch gestaltet sich das Zerlegen der Gießfom schwierig und zeitraubend,
da die Gußteile mit den Formteilen gewissermaßen verzahnt und in der Gießform verankert
sind. Zum Zerlegen muß die Gießform bzw. der Plattenstapel von Formteilen als Ganzes
in der Gießkammer demontiert und aus dieser entnommen und an Atmosphäre zerlegt werden.
[0007] Ohne Vakuumschleuse wird das Innere der Gießkammer durch die Umgebungsluft und deren
Gehalt an Wasserdampf kontaminiert; mit Vakuumschleuse gestaltet sich die Demontage
der Gießform extrem kompliziert. In jedem Falle aber werden die Gießformteile an Atmosphäre
kontaminiert. Aber selbst wenn die Gießform zum Herstellen nur eines Kranzes von Gußteilen
aus nur zwei Ringscheiben bestünde, wäre die Demontage im Innern der Gießkammer schwierig,
und das Kontaminationsproblem bliebe bestehen.
[0008] Hinzu kommt ein weiterer Gesichtspunkt: Die meisten der oben beschriebenen Werkstoffe
sind bei Raumtemperatur hart und spröde, bei Temperaturen zwischen etwa 200 °C und
300 °C fest, aber noch duktil. Beim oben beschriebenen Zerlegen von Formenstapeln
mit eingebetteten Gießbäumen sind diese auf Raumtemperatur abgekühlt, so daß beim
Entformen Sprödbrüche auftreten, die zu Ausschuß führen. Außerdem müssen die Gießformen
vor jedem neuen Abguß wieder von Hand montiert und von Raumtemperatur auf 600 °C bis
800 °C aufgeheizt werden, was nicht nur zeitraubend ist sondern auch energiefressend.
[0009] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen
Gattung und und eine Vorrichtung hierfür anzugeben, das bzw. die ein Zerlegen der
Gießform erleichtert und eine weitgehend automatisierbare Herstellung von Präzisionsgußteilen
im Vakuum oder unter Schutzgas ohne eine Beschädigung der Gußteile und ohne übermäßigen
Energieverbrauch erlaubt.
[0010] Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei dem eingangs angegebenen Verfahren
erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 und bei der
eingangs angegebenen Vorrichtung erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichen
des Patentanspruchs 8.
[0011] Dadurch wird eine weitgehend automatisierbare Herstellung von Präzisionsgußteilen
im Vakuum oder unter Schutzgas und ohne eine Beschädigung der Gußteile und ohne übermäßigen
Energieverbrauch ermöglicht. Insbesondere wird die Herstellung der Präzisionsgußteile,
die bei der Verwendung als Motorenbauteile Massenprodukte sind, stark erleichtert
und verbilligt
[0012] Bei der Erfindung kann nämlich die Entformung innerhalb der Abkühlkurve zum thermisch
günstigsten Zeitpunkt erfolgen, bei dem der vergossene Werkstoff bereits ausreichend
fest ist, aber noch eine ausreichende Duktilität aufweist. Die Gießformen müssen auch
nicht auf Raumtemperatur abgekühlt werden, sonder nur auf eine Entnahme- oder Entformungstemperatur
von beispielhaft ca. 300 °C, und können von hieraus wieder auf ihre Abgußtemperatur
von ca. 600 °C bis 800 °C aufgeheizt werden, was aber im Idealfall nur am Innenrand
der Gießform erforderlich ist. Dadurch werden der Energiebedarf für die Beheizung
der Gießform(en) und die Zeitspanne bis zum nächsten Abguß in etwa halbiert. Selbst
bezogen auf den Energieverbrauch der gesamten Anlage handelt es sich immer noch um
eine Energieersparnis von 20 bis 25 %.
[0013] Der Kern der Erfindung besteht also darin, daß die Gießformteile oder Formhälften
jeweils parallel zur ihrer Trennebene trotz der hohen Schleuderdrehzahlen zuverlässig
aneinander gepreßt und rotierend geführt werden, daß sie aber zur Entnahme der Gußteile
nach deren Erstarrung mechanisch auseinander gefahren werden können, ohne daß ein
Verhaken oder ein Verklammerung erfolgt und ohne daß ein zentraler Angußkern manuell
und mühsam in der Kammer oder außerhalb der Kammer zerspant werden müßte.
[0014] Es ist dabei im Zuge weiterer Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders
vorteilhaft, wenn - entweder einzeln oder in Kombination - :
* die Präzisionsgußteile beim Abguß an ihren radial einwärts gerichteten Enden, durch
einen umlaufenden Ring aus der erstarrten Schmelze miteinander vereinigt werden,
* die Rotationsführungen der Gießformteile relativ zueinander zwischen der Schließstellung
und der Öffnungsstellung bewegt werden, wenn die Gießeinrichtung zum Abguß der Schmelze
bei geschlossener Gießform in die Trennebene eingebracht und der Abguß durchgeführt
wird, wenn die Gießform nach dem Erstarren der Schmelze geöffnet wird und wenn anschließend
die miteinander durch den Ring verbundenen Präzisiongußteile innerhalb der Kammer
aus der Trennebene entnommen werden,
* in der Kammer eine Manipulatoreinrichtung mit einer Spannvorrichtung angeordnet
ist, mittels welcher zunächst bei geschlossener Gießform die Gußteile an ihrem Ring
aufgenommen und fixiert werden, wenn anschließend das bewegliche Gießformteil von
den Gußteilen und dem ortsfesten Gießformteil entfernt wird, und wenn nachfolgend
die Gußteile mittels der Spannvorrichtung von dem ortsfesten Gießformteil abgezogen
und in eine Zwischenstellung zwischen den geöffneten Gießformteilen gebracht wird,
aus welcher Zwischenstellung die Gußteile nach außen entnommen werden,
* die Gießformteile in koaxialer Lage formschlüssig in zwei Sätzen von Führungsrollen
eingebracht werden, von denen mindestens eine Führungsrolle angetrieben wird,
* die Gießformteile in koaxialer Lage durch eine konzentrisch in die Trennebene eingebrachte
Heizeinrichtung auf eine Abgußtemperatur aufgeheizt werden, und/oder, wenn
* die Gießformteile - zur Erzielung einer gerichteten Erstarrung von außen nach innen
- mit einer solchen Geschwindigkeit aufgeheizt werden, daß sich in den Gießformteilen
ein radial von innen nach außen abnehmender Temperaturgradient von mindestens 40 °C,
vorzugsweise von mindestens 200 °C, einstellt.
[0015] Es ist dabei im Zuge weiterer Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung besonders
vorteilhaft, wenn - entweder einzeln oder in Kombination -:
* die Rotationsführungen relativ zueinander zwischen einer Schließstellung und einer
Entnahmestellung bewegbar sind, wenn die Gießeinrichtung zum Abguß der Schmelze bei
geschlossener Gießform in die Trennebene einbringbar ist, und wenn zur Entnahme der
miteinander verbundenen Präzisiongußteile innerhalb der Kammer eine Manipulatoreinrichtung
vorhanden ist,
* die Gießformteile auf ihrem Außenumfang mit umlaufenden Führungselementen versehen
und in koaxialer Lage formschlüssig in Sätzen von Führungsrollen gehalten sind, von
denen mindestens eine Führungsrolle antreibbar ist,
* eines der Gießformteile zusammen mit dem zugehörigen Satz von Führungsrollen relativ
zu dem anderen Gießformteil und dem anderen Satz von Führungsrollen in Richtung der
Schleuderachse bewegbar ist,
* die Manipulatoreinrichtung eine radial wirkende Spannvorrichtung besitzt, mit der
die zusammenhängenden Präzisionsgußteile aus den Gießformteilen entnehmbar sind,
* die Spannvorrichtung radial bewegliche Stößel aufweist,
* die Stößel durch eine zentrale Welle und Kniehebel betätigbar sind,
* die Manipulatoreinrichtung auf ihrem Außenumfang mit einem Wärmedämmkörper und einem
konzentrischen Heizkörper zum Aufheizen der Gießformteile versehen ist,
* die Kammer aus zwei Kammerteilen mit einer Teilungsebene besteht und wenn das eine
Gießformteil in dem einen Kammerteil und das andere Gießformteil im anderen Kammerteil
gelagert ist, und/oder, wenn
* das Kammerteil, in dem die Manipulatoreinrichtung gelagert ist, mit einem Magazin
verbunden ist.
[0016] Dabei können auch die Werkstoffe und Werkstoffpaarungen aus der EP 0 686 443 A1 übernommen
werden.
[0017] Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachfolgend anhand der Figuren
1 bis 13 näher erläutert.
[0018] Es zeigen:
- Figur 1
- einen radialen Teilschnitt durch eine Gießform mit zwei Gießformteilen in geschlossenem
Zustand und durch zwei Rollen der Rotationsführungen,
- Figur 2
- einen radialen Teilschnitt durch eine Gießform mit zwei Gießformteilen analog Figur
1 in geöffnetem Zustand,
- Figur 3
- eine axiale Draufsicht auf einen sektorförmigen Ausschnitt aus einem Gießformteil
nach Figur 1 oder 2,
- Figur 4
- einen radialen Teilschnitt durch zwei Gießformen mit vier Gießformteilen in geschlossenem
Zustand und durch drei Rollen der Rotationsführungen,
- Figur 5
- Eine Prinzipdarstellung einer Rotationsführung mit vier Führungsrollen für ein Gießformteil
mit axialer Blickrichtung,
- Figur 6
- einen Axialschnitt entlang der Linie VI-VI in Figur 5 durch eine Manipulatoreinheit
mit einer Spannvorrichtung für die Entnahme der Gußteile und mit einer Heizeinrichtung
für das Vorwärmen der Gießformen,
- Figur 7
- Eine Prinzipdarstellung einer weiteren Rotationsführung mit vier Führungsrollen für
ein Gießformteil mit gegenüber Figur 5 entgegengesetzter axialer Blickrichtung, ergänzt
durch weitere die Details der Spannvorrichtung für die Entnahme der Gußteile,
- Figur 8
- einen teilweisen Vertikalschnitt durch eine vollständige Vorrichtung in der Vorwärmphase
einer geschlossenen Gießform entlang der Linie VIII-VIII in Figur 5,
- Figur 9
- die Vorrichtung nach Figur 8 in der Gießphase,
- Figur 10
- die Vorrichtung nach Figur 8 nach dem öffnen der Gießform und dem Einsatz der Spannvorrichtung
für die Entnahme der Gußteile,
- Figur 11
- die Vorrichtung nach Figur 8 nach dem öffnen der Gießform und der axialen Entnahme
der Gußteile auch aus dem stationären Gießformteil,
- Figur 12
- einen Vertikalschnitt durch eine Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes mit einer
geteilten Kammer und einem Magazin für die Aufnahme der Gußteile und
- Figur 13
- einen Vertikalschnitt durch eine andere Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes mit
einer Gießform, deren Trennebene unter einem Winkel zur Vertikalen verläuft.
[0019] In Figur 1 ist eine Gießform 1 dargestellt, die aus zwei Gießformteilen 2 und 3 besteht,
die längs einer radialen vertikalen Trennebene E-E spaltfrei aneinanderstoßen. Die
Schleuderachse A-A liegt waagrecht, oberhalb und außerhalb des Zeichnungsblattes.
Jedes der Gießformteile 2 und 3 besteht - in spiegelsymmetrischer Anordnung - aus
einem Haltering 4 bzw 5 aus einem warmfesten Stahl mit je einem Ringflansch 4a und
5a sowie aus einer Vielzahl von auswechselbaren Formeinsätzen 6 und 7 aus Niob (vorzugsweise),
Tantal, Zirkonium und/oder deren Legierungen Die Formeinsätze 6 und 7 stoßen in der
Trennebene E-E aneinander und schließen paarweise Formhohlräume 8 mit radial verlaufenden
Längsachsen zwischen sich ein. Im vorliegenden Fall dienen die Formhohlräume 8 zum
Herstellen von Ventilen für Verbrennungsmotoren.
[0020] Die Halteringe 4 und 5 überragen die Formeinsätze 6 und 7 radial einwärts und schließen
zwischen sich eine umlaufende Gießrinne 9 ein, in die eine Schmelze auf die weiter
unten noch näher beschriebene Weise eingegossen wird und dort zu einem geschlossenen
Ring erstarrt. Hierbei sind die Ventilteller innen angeordnet und durch den Ring verbunden,
so daß die Erstarrung vom Ventilschaft zum Ventilteller verläuft.
[0021] Die Gießformteile 2 und 3 bzw. die Halteringe 4 und 5 sind verdrehfest, aber entnehmbar
in umlaufenden Führungselementen 10 und 11 gelagert, die als Ringschienen mit Führungsnuten
10a und 11a ausgebildet sind. Die Führungselemente 10 und 11 stützen sich auf ihrem
Umfang auf bzw. in Führungsrollen 12 und 13 ab, von denen hier jeweils nur eine gezeigt
ist.
[0022] Die Führungsrollen 12 und 13 sind koaxial zueinander in je einem Lagerbock 14 bzw.
15 mit Achsen 14a und 15a gelagert, von denen der linke ortsfest und der rechte Lagerbock
15 in Richtung des Pfeils 15b verschiebbar ist, um die Gießform 1 zur Entnahme der
Gußteile in der Trennebene E-E um das Maß "D" öffnen zu können. Der geöffnete Zustand
ist in Figur 2 gezeigt.
[0023] Figur 3 zeigt eine axiale Draufsicht auf einen sektorförmigen Ausschnitt aus dem
Gießformteil 2 nach Figur 1 mit dem radial einwärts überstehenden Rand des Halteringes
4, dem Ringflansch 4a und mehreren radial angeordneten, sektorförmigen Formeinsätzen
6, die formschlüssig (z.B. durch nicht gezeigte Hinterschneidungen) in den Halteringen
4 und 5 gehalten sind, so daß sie nicht unter dem Einfluß der radialen Komponenten
von Schrumpfspannungen des Kranzes von Gußteilen radial einwärts gezogen werden können.
Bei einem Außendurchmesser DA der Gießformteile von ca. 1070 mm lassen sich je nach
Ventilgröße etwa 50 bis 100 Ventile durch einen einzigen Gießvorgang herstellen.
[0024] Figur 4 zeigt eine Weiterbildung des Gegenstandes nach den Figuren 1 und 2, nämlich
einen radialen Teilschnitt durch zwei Gießformen 1 und 1' mit vier Gießformteilen
in geschlossenem Zustand und durch drei zueinander koaxiale Führungsrollen 12, 13
und 17 je einer Rotationsführung. Hinzugekommen sind die Gießform 1' mit den Halteringen
18 und 19 und ansonsten identischen Formeinsätzen 6 und 7 sowie ein weiterer Lagerbock
16 mit der Führungsrolle 17. In diesem Falle sind die beiden innenliegenden Halteringe
4 und 19 in spiegelsymmetrischer Anordnung in einem gemeinsamen umlaufenden Führungselement
20 gelagert, das als Ringschiene mit einer Führungsnut 20a ausgebildet ist. Der Lagerbock
14 ist ortfest angebracht, während die beiden Lagerböcke 15 und 16 in Richtung der
Pfeile 15b und 16b entgegengesetzt verschiebbar sind, um die Gießformen 1 und 1' zur
Entnahme der Gußteile öffnen zu können, was durch achsparalleles Verschieben der Führungsrollen
bewirkt wird.
[0025] In allen Fällen sind die Gießformteile verdrehfest miteinander verbunden, und mindestens
eine der dargestellten Führungsrollen ist angetrieben, was hier jedoch nicht näher
dargestellt ist.
[0026] Figur 5 zeigt das Lagerschema der Gießform 1 nach Figur 1: Unterhalb der Schleuderachse
A sind zwei radial festgelegte Führungsrollen 12 angeordnet, von denen mindestens
eine angetrieben ist, und oberhalb der Schleuderachse A sind zwei radial gegen vorgespannte
Druckfedern bewegliche Führungsrollen 21 angeordnet, die in Lagerböcken 21a gelagert
sind, die auf gegenüberliegenden Seiten der Trennebene E-E relativ zueinander verschiebbar
sind (siehe z.B. die Verschieberichtung 21b in Figur 8). Alle Führungsrollen besitzen
kegelförmige Laufflächen. Dadurch kann die Gießform 1 spielfrei und dicht mit hoher
Drehzahl angetrieben werden. Die gesamte Anordnung ist von einer gasdichten Kammer
22 umgeben, in der wahlweise oder alternierend ein Vakuum oder eine Schutzgasatmosphäre
erzeugt werden kann.
[0027] Bevor anhand der Figuren 8 bis 11 auf die einzelnen Phasen des Gieß- und Entformungsvorgangs
näher eingegangen wird, soll anhand der Figuren 6 und 7 eine Manipulatoreinheit 23
beschrieben werden, die mehrere Funktionen zu erfüllen hat: In einer Wand 24 der Kammer
22 ist eine rohrförmige Schiebedurchführung 25 angeordnet, in der gasdicht ein Führungsrohr
26 um ein Maß "s" verschiebbar geführt ist. Der Antrieb erfolgt über einen übertragungshebel
27. Innerhalb der Kammer 22 ist das Führungsrohr 26 drehfest mit einer Tragplatte
28 verbunden, an der konzentrisch zur Schleuderachse A-A ein ringförmiger Wärmedämmkörper
29 befestigt ist, der - im Querschnitt gesehen - einen gleichfalls ringförmigen Heizkörper
30 auf etwa drei Viertel seines Umfangs umgibt. Die Gießform 1 ist geöffnet, ähnlich,
wie dies in Figur 2 dargestellt ist, und jenseits dieser Gießform 1 ist in der Kammer
22 ortsfest ein weiterer ringförmiger Wärmedämmkörper 31 angeordnet, der sich beim
Verschieben der Manipulatoreinheit 23 um das Maß "s" mit dem Wärmedämmkörper 29 in
der Weise ergänzt, daß nur noch die zylindrische Außenfläche des Heizkörpers 30 Strahlungsenergie
abgibt, und zwar in der Heizphase in geschlossenem Zustand der Gießform 1 (siehe Figur
8).
[0028] Der Heizkörper 30 erhält seine Energie, die 40 bis 60 kW betragen kann, über Stromschienen
32, die über Isolierstoffzwischenlagen 33 an der Tragplatte 28 befestigt sind. Die
Stromzuführung geschieht über Kabel 34, die nur angedeutet und abgedichtet durch das
Führungsrohr 26 hindurchgeführt sind. Die Gießformteile werden hierdurch mit einer
solchen Geschwindigkeit aufgeheizt, daß sich in den Gießformteilen ein radial von
innen nach außen abnehmender Temperaturgradient von mindestens 40 °C, vorzugsweise
von mindestens 200 °C, einstellt.
[0029] An der Tragplatte 28 ist weiterhin - zur Schleuderachse A-A koaxial - ein Tragrohr
35 befestigt, das an seinem der Tragplatte 28 abgekehrten Ende einen Ringflansch 36
trägt, an dem - auf dem Umfang äquidistant verteilt - mehrere Führungsbuchsen 37 befstigt
sind, in denen radiale Stößel 38 (oder Greifer) geführt sind. Diese Stößel 38 sind
durch Kniehebel 39 angetrieben, was unter Zuhilfenahme von Figur 7 näher erläutert
wird: Die inneren Enden der Kniehebel 39 sind an einer Steuerscheibe 40 befestigt,
die mittels zweier Wellenabschnitte 41 und 42 verdreht wird, die durch das Tragrohr
35 und das Führungsrohr 26 hindurchgeführt und außerhalb des Führungsrohres 26 mit
einem Betätigungshebel 43 verbunden sind. Die in diesem Absatz beschriebene Einrichtung
kann auch als "Spannvorrichtung" bezeichnet werden.
[0030] Damit hat es folgende Bewandnis: Die Gußteile 44 (Motorventile) sind aufgrund des
Gießvorgangs innerhalb der Gießrinne 9 (Figur 1) durch einen Ring 45 miteinander verbunden.
In diesen Ring 45 greifen nun die Stößel 38 ein, solange die Gießformteile 2 und 3
noch geschlossen sind. Zunächst wird das Gießformteil 3 durch die zugehörigen Führungsrollen
zurückgezogen, und anschließend wird der Ring 45 mit den Gußteilen 44 von dem Gießformteil
2 abgezogen, und zwar bis in eine Stellung, die in Figur 6 gezeigt ist. Nunmehr kommt
von oben (oder von der Seite) eine Greifvorrichtung 46, die den Ring 45 mit den Gußteilen
44 aufnimmt und in ein Magazin transportiert und dort aufhängt oder ablegt (siehe
z.B. Figur 12). Die Vorrichtung ist nunmehr bereit für einen neuen Aufheiz-, Gieß-
und Entnahmevorgang.
[0031] Figur 8 zeigt den Aufheizvorgang der geschlossenen Gießform 1, in die der Heizkörper
30 mittels der Manipulatoreinheit 23 konzentrisch eingefahren ist. In dieser Stellung
umschließen auch die Wärmedämmkörper 29 und 31 nicht nur die beiden Seiten und die
Rückseite des Heizkörpers 30, sondern auch die inneren Ränder der Gießform 1. Hierbei
wird die Gießform mit niedriger Drehzahl gedreht, um eine möglichst homogene Temperaturverteilung
zu erreichen. In einem induktiv beheizten Schmelztiegel 47, einem sogenannten wassergekühlten
Kaltwandtiegel, wird eine Schmelze des Gießwerkstoffs bereit gehalten. Die Stößel
38 befinden sich außer Eingriff bzw. in Ruhestellung.
[0032] Figur 9 zeigt den Gießvorgang, unmittelbar nachdem der Heizkörper 30 mittels der
Manipulatoreinheit 23 aus der geschlossenen Gießform 1 ausgefahren ist. Im Tiefstpunkt
der Gießform 1 wird in deren öffnung über der Gießrinne 9 (Figur 1) ein Gießtrichter
48 eingeschwenkt, und der Schmelztiegel 47 mit der Schmelze des Gießwerkstoffs wird
in die gestrichelt dargestellte Position 47' geschwenkt und bei rotierender Gießform
in den Gießtrichter ganz oder teilweise entleert. Um dem Strahl der Schmelze eine
tangentiale Geschwindigkeitskomponente in Richtung der Formenumdrehung zu erteilen,
kann es zweckmäßig sein, der Öffnung im Gießtrichter 48 eine bestimmte Richtung zu
geben. Auch die Stößel 38 wurden zurückgezogen und befinden sich außer Eingriff bzw.
in Ruhestellung. Eine der Führungsrollen wird über einen externen Motor und eine Welle
49 angetrieben.
[0033] Für einen solchen Gießvorgang werden beispielhaft folgende Werte angegeben:
Liquidustemperatur (titanhalt. Werkstoff) |
1480 °C, |
Dichte der Legierung |
3,6 kg/dm3, |
Schmelzvolumen im Schmelztiegel 47 |
1,5 - 2,5 Liter, |
Drehzahl der Gießform |
350-400 U/min, |
Zentrifugalkraft im Kopfbereich der Ventile |
50 g, |
Außendurchmesser DA der Gießform |
1070 mm, |
Innendurchmesser Dl der Gießform |
750 mm, |
öffnen der Gießform und Entnahme bei |
250 °C, |
[0034] Figur 10 zeigt einen der bereits im Zusammenhang mit Figur 6 beschriebenen Vorgänge:
Das Gießformteil 3 ist bereits durch die zugehörigen Führungsrollen axial zurückgezogen,
und der Ring 45 mit den Gußteilen 44 wird von den Stößeln 38 gehalten.
[0035] Figur 11 zeigt den linken Teil von Figur 6 in seiner vollständigen Umgebung in verkleinertem
Maßstab, d.h. die axiale Endstellung des Ringes 45 mit den Gußteilen 44 unmittelbar
vor dem Anheben der Greifvorrichtung 46 in Richtung des Pfeils 50. Auf Wiederholungen
kann daher verzichtet werden.
[0036] Figur 12 zeigt einen Vertikalschnitt durch eine Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes
mit einer geteilten Kammer 22, die aus den Kammerteilen 22a und 22b und einem Magazin
51 für die Aufnahme der Gußteile 44 besteht. Die Teilungsebene 52 ist durch eine Flanschverbindung
gebildet; sie liegt unter Bezugnahme auf die Figuren 2 und 11 zwischen den Gießformteilen
2 und 3 und den zugehörigen Rotationsführungen mit den Führungsrollen 12, 13 und 21.
Durch relatives Auseinanderfahren der Kammerteile 2a und 22b sind die Innenflächen
der Formhohlräume 8 einer Inspektion und Reinigung zugänglich, und auch die Formeinsätze
6 und 7 können ggf. ausgetauscht werden.
[0037] Der rechte Kammerteil 22b ist mittels einer Betätigungsstange 53 auf Schienen 54
verfahrbar. Auf dem Kammerteil 22b ist - erforderlichenfalls unter Zwischenschaltung
eines vakuumdichten Absperrschiebers 55 - das Magazin 51 mit einer Tür 56 angeordnet.
Die Greifvorrichtung 46, die an ihrem unteren Ende einen Haken 57 besitzt, ist mittels
eines vertikalen Linearantriebs 58 vollständig in das Magazin 51 zurückziehbar und
imstande, die kranzförmigen Gußteile 44 an einem Haken 59 aufzuhängen, der mittels
eines waagrechten Linearantriebs 60 in den Wirkungsbereich der Greifvorrichtung 46
eingefahren weren kann. Bei geschlossenem Absperrschieber 55 und geöffneter Tür 56
können die Gußteile 44 ohne Störung der Atmosphäre in der Kammer 22 entnommen werden.
[0038] Durch eine Chargiervorrichtung 61 kann auch der Schmelztiegel 47 ohne Störung der
Atmosphäre in der Kammer 22 nachchargiert werden. Zur Chargiervorrichtung gehört eine
Schleusenkammer 62 mit einem abnehmbaren Deckel 63 und einem Schieberventil 64 mit
einer Antriebseinheit 65. In der Schleusenkammer 62 ist eine angetriebene Seilrolle
66 mit einem Greifer 67 für eine Charge 68 angeordnet, die bis in den Schmelztiegel
47 abgesenkt werden kann.
[0039] In allen bisherigen Figuren wurden für gleiche Teile oder Teile mit gleicher Funktion
gleiche Bezugszeichen verwendet. Dies gilt auch für Figur 13.
[0040] Figur 13 zeigt einen Vertikalschnitt durch eine andere Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes
mit einer Gießform, deren Trennebene ebenso wie die Teilungsebene 52 der Kammer 22
unter einem Winkel von 15 Grad zur Vertikalen verläuft. Es ist aber auch möglich,
die Trennebene und/oder die Teilungsebene 52 unter anderen Winkeln anzuordnen und
beispielsweise auch in die Waagrechte zu legen.
Bezugszeichenliste:
[0041]
- 1
- Gießform
- 1'
- Gießform
- 2
- Gießformteil
- 3
- Gießformteil
- 4
- Haltering
- 4a
- Ringflansch
- 5
- Haltering
- 5a
- Ringflansch
- 6
- Formeinsätze
- 7
- Formeinsätze
- 8
- Formhohlräume
- 9
- Gießrinne
- 10
- Führungselement
- 10a
- Führungsnut
- 11
- Führungselement
- 11a
- Führungsnut
- 12
- Führungsrollen
- 13
- Führungsrollen
- 14
- Lagerbock
- 14a
- Achse
- 15
- Lagerbock
- 15a
- Achse
- 15b
- Pfeil
- 16
- Lagerbock
- 16b
- Pfeil
- 17
- Führungsrolle
- 18
- Haltering
- 19
- Haltering
- 20
- Führungselement
- 20a
- Führungsnut
- 21
- Führungsrollen
- 21a
- Lagerböcke
- 21b
- Verschieberichtung
- 22
- Kammer
- 22a
- Kammerteil
- 22b
- Kammerteil
- 23
- Manipulatoreinheit
- 24
- Wand
- 25
- Schiebedurchführung
- 26
- Führungsrohr
- 27
- Übertragungshebel
- 28
- Tragplatte
- 29
- Wärmedämmkörper
- 30
- Heizkörper
- 31
- Wärmedämmkörper
- 32
- Stromschienen
- 33
- Isolierstoffzwischenlagen
- 34
- Kabel
- 35
- Tragrohr
- 36
- Ringflansch
- 37
- Führungsbuchsen
- 38
- Stößel
- 39
- Kniehebel
- 40
- Steuerscheibe
- 41
- Wellenabschnitte
- 42
- Wellenabschnitt
- 43
- Betätigungshebel
- 44
- Gußteile
- 45
- Ring
- 46
- Greifvorrichtung
- 47
- Schmelztiegel
- 47'
- Position
- 48
- Gießtrichter
- 49
- Welle
- 50
- Pfeil
- 51
- Magazin
- 52
- Teilungsebene
- 52a
- Flanschverbindung
- 53
- Betätigungsstange
- 54
- Schienen
- 55
- Absperrschieber
- 56
- Tür
- 57
- Haken
- 58
- Linearantrieb
- 59
- Haken
- 60
- Linearantrieb
- 61
- Chargiervorrichtung
- 62
- Schleusenkammer
- 63
- Deckel
- 64
- Schieberventil
- 65
- Antriebseinheit
- 66
- Seilrolle
- 67
- Greifer
- 68
- Charge
1. Verfahren zum Herstellen von Präzisionsgußteilen (44) durch Schleudergießen, insbesondere
von Teilen aus titanhaltigen Werkstoffen für Verbrennungsmotoren, in durch mindestens
eine Trennebene (E-E) in ringförmige Gießformteile (2, 3) unterteilten Gießformen
(1, 1') mit mehreren, zumindest im wesentlichen radial zu einer Schleuderachse (A-A)
angeordneten Formhohlräumen (8), wobei die Gießformen (1, 1') und eine Gießeinrichtung
in einer geschlossenen Kammer (22) untergebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Gießformteil (2, 3) in jeweils einer eigenen Rotationsführung zur
Drehung gebracht wird und daß zwei Gießformteile (2, 3) zusammen mit den zugehörigen
Rotationsführungen relativ zueinander in eine Schließstellung für den Abguß und die
Erstarrung und in eine öffnungsstellung für die Entnahme der Präzisionsgußteile (44)
gebracht werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Präzisionsgußteile (44) beim Abguß an ihren radial einwärts gerichteten Enden,
durch einen umlaufenden Ring (45) aus der erstarrten Schmelze miteinander vereinigt
werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsführungen der Gießformteile (2, 3) relativ zueinander zwischen der Schließstellung
und der öffnungsstellung bewegt werden, daß die Gießeinrichtung zum Abguß der Schmelze
bei geschlossener Gießform (1, 1') in die Trennebene (E-E) eingebracht und der Abguß
durchgeführt wird, daß die Gießform nach dem Erstarren der Schmelze geöffnet wird
und daß anschließend die miteinander durch den Ring (45) verbundenen Präzisiongußteile
(44) innerhalb der Kammer (22) aus der Trennebene (E-E) entnommen werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kammer (22) eine Manipulatoreinrichtung (23) mit einer Spannvorrichtung angeordnet
ist, mittels welcher zunächst bei geschlossener Gießform (1, 1') die Gußteile (44)
an ihrem Ring (45) aufgenommen und fixiert werden, daß anschließend das bewegliche
Gießformteil (3) von den Gußteilen (44) und dem ortsfesten Gießformteil (2) entfernt
wird, und daß nachfolgend die Gußteile (44) mittels der Spannvorrichtung von dem ortsfesten
Gießformteil (2) abgezogen und in eine Zwischenstellung zwischen den geöffneten Gießformteilen
(2, 3) gebracht wird, aus welcher Zwischenstellung die Gußteile (44) nach außen entnommen
werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießformteile (2, 3) in koaxialer Lage formschlüssig in zwei Sätzen von Führungsrollen
(12, 13, 17, 21) eingebracht werden, von denen mindestens eine Führungsrolle angetrieben
wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießformteile (2, 3) in koaxialer Lage durch eine konzentrisch in die Trennebene
(E-E) eingebrachte Heizeinrichtung (30) auf eine Abgußtemperatur aufgeheizt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießformteile (2, 3) mit einer solchen Geschwindigkeit aufgeheizt werden, daß
sich in den Gießformteilen (2, 3) ein radial von innen nach außen abnehmender Temperaturgradient
von mindestens 40 °C, vorzugsweise von mindestens 200 °C, einstellt.
8. Vorrichtung zum Herstellen von Präzisionsgußteilen (44) durch Schleudergießen, insbesondere
von Teilen aus titanhaltigen Werkstoffen für Verbrennungsmotoren, mit durch mindestens
eine Trennebene (E-E) in ringförmige Gießformteile (2, 3) unterteilten Gießformen
(1, 1') mit zumindest im wesentlichen radial zu einer Schleuderachse (A-A) angeordneten
Formhohlräumen (8), wobei die Gießformen (1, 1') und eine Gießeinrichtung in einer
geschlossenen Kammer (22) untergebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießformteile (2, 3) in koaxialen Rotationsführungen gelagert sind und mittels
dieser Rotationsführungen relativ zueinander in eine Schließstellung für den Abguß
und die Erstarrung und in eine Öffnungsstellung für die Entnahme der Präzisionsgußteile
(44) bringbar sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsführungen relativ zueinander zwischen einer Schließstellung und einer
Entnahmestellung bewegbar sind, daß die Gießeinrichtung zum Abguß der Schmelze bei
geschlossener Gießform in die Trennebene (E-E) einbringbar ist, und daß zur Entnahme
der miteinander verbundenen Präzisiongußteile (44) innerhalb der Kammer (22) eine
Manipulatoreinrichtung (23) vorhanden ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießformteile (2, 3) auf ihrem Außenumfang mit umlaufenden Führungselementen
(10, 11, 20) versehen und in koaxialer Lage formschlüssig in Sätzen von Führungsrollen
(12, 13, 17,21) gehalten sind, von denen mindestens eine Führungsrolle antreibbar
ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Gießformteile (2, 3) zusammen mit dem zugehörigen Satz von Führungsrollen
relativ zu dem anderen Gießformteil (2, 3) und dem anderen Satz von Führungsrollen
in Richtung der Schleuderachse (A-A) bewegbar ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Manipulatoreinrichtung (23) eine radial wirkende Spannvorrichtung besitzt, mit
der die zusammenhängenden Präzisionsgußteile (44) aus den Gießformteilen (2, 3) entnehmbar
sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung radial bewegliche Stößel (38) aufweist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stößel (38) durch eine zentrale Welle (41, 42) und Kniehebel (39) betätigbar
sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Manipulatoreinrichtung (23) auf ihrem Außenumfang mit einem Wärmedämmkörper (29)
und einem konzentrischen Heizkörper (30) zum Aufheizen der Gießformteile (2, 3) versehen
ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (22) aus zwei Kammerteilen (22a, 22b) mit einer Teilungsebene (52) besteht
und daß das eine Gießformteil (2) in dem einen Kammerteil (22a) und das andere Gießformteil
(3) im anderen Kammerteil (22b) gelagert ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Kammerteil (22b), in dem die Manipulatoreinrichtung (23) gelagert ist, mit einem
Magazin (51) verbunden ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleuderachse (A-A) waagrecht ausgerichtet ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleuderachse (A-A) unter einem Winkel zur Waagrechten ausgerichtet ist.
1. A method for manufacturing precision castings (44) by centrifugal casting, in particular
castings of titaniferous materials for internal combustion engines, in casting moulds
(1, 1') subdivided by at least one parting plane (E-E) into annular mould parts (2,
3) comprising a plurality of mould cavities (8) arranged at least substantially radially
with respect to a spin axis (A-A), the casting moulds (1, 1') and a pouring arrangement
being housed in a closed chamber (22), characterised in that at least one mould part (2, 3) can be caused to rotate in its own rotation guide
in each case and in that two mould parts (2, 3) together with the associated rotation guides can be moved
relatively to one another to a closed position for pouring and solidification and
to an open position for removal the precision castings (44).
2. Method according to Claim 1, characterised in that the precision castings (44) are joined during casting at their radially inwardly
oriented ends by a continuous ring (45) of solidified melt.
3. Method according to Claim 1, characterised in that the rotation guides of the mould parts (2, 3) are moved relatively to one another
between the closed position and the open position, in that the pouring arrangement for pouring the melt is moved into the parting plane (E-E)
and casting is carried out with the mould (1, 1') closed, in that the mould is opened after solidification of the melt and in that the precision castings (44) joined together by the ring (45) are then removed from
the parting plane (E-E) inside the chamber (22).
4. Method according to Claim 3, characterised in that arranged in the chamber (22) is a manipulator arrangement (23) having a clamping
device by means of which the castings (44) are first held by their ring (45) and fixed
while the mould (1, 1') is closed, in that the movable mould part (3) is then removed from the castings (44) and the fixed mould
part (2), and in that the castings (44) are then withdrawn from the fixed mould part (2) by means of the
clamping device and moved to an intermediate position between the open mould parts
(2, 3), from which intermediate position the castings (44) are removed to the outside.
5. Method according to Claim 1, characterised in that the mould parts (2, 3) are retained in a coaxial position and with a positive fit
in two sets of guide rollers (12, 13, 17, 21) at least one of which guide rollers
is driven.
6. Method according to Claim 1, characterised in that the mould parts (2, 3) are heated to a casting temperature in a coaxial position
by a heating arrangement (30) introduced concentrically into the parting plane (E-E).
7. Method according to Claim 1, characterised in that the mould parts (2, 3) are heated at such a speed that a temperature gradient of
at least 40°C, preferably at least 200°C, decreasing radially from inside to outside,
is established in the mould parts (2, 3).
8. A device for manufacturing precision castings (44) by centrifugal casting, in particular
castings of titaniferous materials for internal combustion engines, comprising moulds
(1, 1') subdivided by at least one parting plane (E-E) into annular mould parts (2,
3) including mould cavities (8) arranged at least substantially radially with respect
to a spin axis (A-A), the moulds (1, 1') and a pouring arrangement being housed in
a closed chamber (22), characterised in that the mould parts (2, 3) are journalled in coaxial rotation guides and are movable
by means of said rotation guides relatively to one another to a closed position for
pouring and solidification and to an open position for removal of the precision castings
(44).
9. Device according to Claim 8, characterised in that the rotation guides are movable relatively to one another between a closed position
and a removal position, in that the pouring arrangement is movable into the parting plane (E-E) for pouring the melt
with the mould closed, and in that a manipulator arrangement (23) is present inside the chamber (22) for removing the
mutually joined precision castings (44).
10. Device according to Claim 8, characterised in that the mould parts (2, 3) are provided on their outer periphery with circumferential
guide elements (10, 11, 20) and are positively held in a coaxial position in sets
of guide rollers (12, 13, 17, 21), at least one of which guide rollers is driveable.
11. Device according to Claim 8, characterised in that one of the mould parts (2, 3) together with the associated set of guide rollers is
movable relatively to the other mould part (2, 3) and the other set of guide rollers
in the direction of the spin axis (A-A).
12. Device according to Claim 9, characterised in that the manipulator arrangement (23) has a radially acting clamping device with which
the connected precision castings (44) are removable from the mould parts (2, 3).
13. Device according to Claim 12, characterised in that the clamping device has radially movable plungers (38).
14. Device according to Claim 13, characterised in that the plungers (38) are actuatable by a central shaft (41, 42) and articulated levers
(39).
15. Device according to Claim 8, characterised in that the manipulator arrangement (23) is provided on its outer periphery with a heat insulation
body (29) and a concentric heating body (30) for heating the mould parts (2, 3).
16. Device according to Claim 8, characterised in that the chamber (22) consists of two chamber sections (22a, 22b) with a parting plane
(52) and in that one mould part (2) is journalled in one chamber section (22a) and the other mould
part (3) in the other chamber section (22b).
17. Device according to Claim 16, characterised in that the chamber section (22b) in which the manipulator arrangement (23) is housed is
connected to a magazine (51).
18. Device according to Claim 8, characterised in that the spin axis (A-A) is aligned horizontally.
19. Device according to Claim 8, characterised in that the spin axis (A-A) is aligned at an angle to the horizontal.
1. Procédé de fabrication de pièces de précision (44) par moulage rotatif, en particulier
de pièces en matériaux contenant du titane et destinées à des moteurs à combustion
interne, dans des moules de coulée (1, 1') divisés par au moins un plan de séparation
(E-E) en parties de moule (2, 3) de forme annulaire comportant plusieurs volumes internes
de moulage (8) disposés au moins essentiellement radialement par rapport à un axe
de rotation (A-A), les moules de coulée (1, 1') et un dispositif de coulée étant installés
dans une chambre fermée (22),
caractérisé en ce qu'
au moins une partie de moule (2, 3) est amenée en rotation sur un guide propre de
rotation et deux parties de moule (2, 3) avec les guides de rotation correspondants
peuvent être amenées l'une par rapport à l'autre, dans une position de fermeture pour
la coulée et la solidification, et dans une position d'ouverture pour retirer les
pièces de précision (44).
2. Procédé selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
les pièces de précision (44), lors de la coulée, ont leurs extrémités dirigées vers
l'intérieur, réunies entre elles par un anneau périphérique (45) constitué du matériau
fondu solidifié.
3. Procédé selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
les guides de rotation des parties de moule (2, 3) sont déplacés l'un par rapport
à l'autre entre la position de fermeture et la position d'ouverture, puis, le moule
de coulée (1, 1') étant fermé, le dispositif de coulée est amené dans le plan de séparation
(E-E) et la coulée est effectuée, ensuite le moule de coulée, après solidification
du produit fondu, est ouvert, et les pièces de précision (44) reliées entre elles
dans la chambre (22) par l'anneau (45) sont retirées du plan de séparation (E-E).
4. Procédé selon la revendication 3,
caractérisé en ce que
dans la chambre (22) est monté un dispositif de manipulation (23) équipé d'un dispositif
de serrage par lequel, quand le moule (1, 1') est fermé, les pièces coulées (44) montées
sur leur anneau (45) sont d'abord recueillies et fixées, puis la partie mobile de
moule (3) est séparée de la partie fixe de moule (2) et des pièces coulées (44) qui
ensuite sont dégagées de la partie fixe de moule (2) par le dispositif de serrage
et amenées entre les parties de moule (2, 3) ouvertes, dans une position intermédiaire
à partir de laquelle les pièces coulées (44)sont évacuées vers l'extérieur.
5. Procédé selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
les parties de moule (2, 3) verrouillées l'une sur l'autre coaxialement sont montées
dans deux jeux de galets de guidage (12, 13, 17, 21) dont l'un au moins est entraîné.
6. Procédé selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
les parties de moule (2, 3) en position coaxiale sont, par un dispositif de chauffage
(30) introduit concentriquement dans le plan de séparation (E-E), amenées à la température
de coulée.
7. Procédé selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
les parties de moule (2, 3) sont échauffées à une vitesse telle qu'il s'établit dans
ces parties de moule un gradient de température décroissant de l'intérieur vers l'extérieur
d'au moins 40°C, de préférence d'au moins 200°C.
8. Dispositif de fabrication de pièces de précision (44) par moulage rotatif, en particulier
de pièce de matériaux contenant du titane et destinées à des moteurs à combustion
interne, comprenant des moules de coulée (1, 1') divisés par au moins un plan de séparation
(E-E) en parties de moule (2, 3) de forme annulaire comportant plusieurs volumes internes
de moulage (8) disposés au moins essentiellement radialement par rapport à un axe
de rotation (A-A), les moules de coulée (1, 1') et un dispositif de coulée étant installés
dans une chambre fermée (22),
caractérisé en ce que
les parties de moule de coulée (2, 3) sont montées sur des guides de rotation coaxiaux
par lesquels elles peuvent être amenées, les unes par rapport aux autres, dans une
position de fermeture pour la coulée et la solidification, et dansune position d'ouverture
pour l'extraction des pièces coulées de précision (44).
9. Dispositif selon la revendication 8,
caractérisé en ce que
les guides de rotation peuvent être déplacés les uns par rapport aux autres entre
une position de fermeture et une position d'ouverture, le dispositif de coulée peut
être amené dans le plan de séparation (E-E) pour alimenter en produit fondu le moule
de coulée fermé et il est prévu dans la chambre (22) un dispositif manipulateur (23)
pour retirer les pièces de précision (44) reliées entre elles.
10. Dispositif selon la revendication 8,
caractérisé en ce que
les parties de moule (2, 3) portent sur leurs surfaces externes des éléments périphériques
de guidage (10, 11, 20) et, en position axiale verrouillée par combinaison de formes,
sont maintenus dans des jeux de galets de guidage (12, 13, 17, 21) dont l'un au moins
peut être entraîné.
11. Dispositif selon la revendication 8,
caractérisé en ce qu'
une des parties de moule (2, 3), avec le jeu de galets de guidage qui lui correspond,
peut être déplacé par rapport à l'autre partie de moule (2, 3) et à l'autre jeu de
galets de guidage, en direction de l'axe de rotation (A-A).
12. Dispositif selon la revendication 9,
caractérisé en ce que
le dispositif manipulateur (23) possède un dispositif de serrage à action radiale
par lequel les pièces de précision (44) attachées les unes aux autres peuvent être
retirées des parties de moule (2, 3).
13. Dispositif selon la revendication 12,
caractérisé en ce que
le dispositif de serrage présente des poussoirs (38) mobiles radialement.
14. Dispositif selon la revendication 13,
caractérisé en ce que
les poussoirs (38) peuvent être actionnés par un arbre central (41, 42) et des genouillères
(39).
15. Dispositif selon la revendication 8,
caractérisé en ce que
le dispositif manipulateur (23) porte à sa périphérie un corps d'amortissement thermique
(29) et, concentrique à celui-ci, un corps de chauffage (30) pour chauffer les parties
de moule (2, 3).
16. Dispositif selon la revendication 8,
caractérisé en ce que
la chambre (22) est composée de deux parties (22a, 22b) séparées par un plan de séparation
(52), avec une partie de moule (2) dans une partie de chambre (22a) et l'autre partie
de moule (3) dans l'autre partie de chambre (22b).
17. Dispositif selon la revendication 16,
caractérisé en ce que
la partie de chambre (22b) où se trouve le dispositif manipulateur (23) est reliée
à un magasin (51).
18. Dispositif selon la revendication 8,
caractérisé en ce que
l'axe de rotation (A-A) est horizontal.
19. Dispositif selon la revendication 8,
caractérisé en ce que
l'axe de rotation (A-A) est incliné d'un certain angle sur l'horizontale.