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Vorrichtung zur Herstellung hohler Ingots.
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platte 4 befestigt, die bei 5 an den Tisch angelenkt ist und gekippt werden kann, wenn der Ingot ausgestossen und die Form für eine neuerliche Verwendung zurechtgemacht werden soll. Am Boden der Form ist eine Öffnung vorgesehen, durch die eine Stossstange eingeführt werden kann, welche den Ingot auswirft. In die Öffnung ist ein auswechselbarer Pflock 6 eingesetzt.
Fig. 1 zeigt die Form in jener Stellung, bei welcher das Einführen des Tauchkolbens stattfindet.
In der vorangegangenen Arbeitsstufe ist die Form bis auf das Niveau 7 mit geschmolzenem Metall gefiillt worden. Nun wird das Metall durch Einführen des Kolbens 8 verdrängt und in eine Hohlform gebracht.
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ist mit einer Kolbenstange 11, die einem im Zylinder 13 arbeitenden Kolben 12 angehört, beispielsweise durch Flanschen 10 auswechselbar verbunden. Die Stange 11 ist über den Kolben 12 hinaus in Form eines Stieles 14 verlängert, der den Zylinderdeckel durchsetzt und in einem zweikammerigen Gehäuse 15, 16 untergebracht ist (Fig. 2). Der Kolben 8, die Kolbenstangen 9 und 11 und der Stiel 14 sind hohl, um die Zuführung einer Kühlflüssigkeit in das Innere des Kolbens zu ermöglichen.
Die Kühlflussigkeit wird in die Kammer 15 eingeführt und strömt durch ein Rohr 17, welches in den Boden des Kolbens 8 mündet. Die Rückleitung geschieht durch die Kolbenstangen und den Stiel, aus welchem die Flüssigkeit durch Öffnungen 18 in die Kammer 16 gelangt, an die der Auslassstutzen angeschlossen ist. Innen ist der Kolben mit einer Verkleidung 19 versehen, die bei eintretendem Bruch das Ausfliessen von Flüssigkeit durch die Kolbenwand verhindern soll. Der Kolben 8 steht unter sehr hoher Beanspruchung und ist als auswechselbarer Teil ausgebildet, um ihn leicht ersetzen zu können. Die Kolbenstange 9 hat den gleichen Durchmesser wie der Kolben 8 und arbeitet mit diesem zusammen in einer Büchse 20 des Klotzes 21, welcher zu einer kräftigen Führung für diese beiden Teile ausgebildet ist.
Auch die Kolbenstange 9 ist auswechselbar. Wenn ein Kolben durch einen andern von verschiedenem Durchmesser ersetzt wird, so muss auch eine andere Kolbenstange von entsprechendem Durchmesser eingesetzt werden.
Nächst dem Kolben befindet sich eine Reihe von Düsen 22, durch die ein Schmiermittel, z. B. Graphit, mit Hilfe verdichteter Luft auf den Kolben aufgebracht wird, wenn er aufwärts steigt. 23 ist eine Manschette, die nach dem Senken das Mundloch der Form abschliesst (Fig. 8). Die Manschette ist mit dem Klotz 21 vereinigt, der an einem im feststehenden Zylinder 25 arbeitenden Kolben 24 sitzt. Wenn der Kolben ausgewechselt wird, so müssen auch die Büchsen 20 und die Manschette 23 ausgewechselt werden.
Die Bewegungen der einzelnen Teile der Vorrichtung werden in Abhängigkeit von der Zeit durch eine Vorrichtung gesteuert, die aus einer Trommel 26 besteht, welche von einem Motor 27 mit gleichmässiger Geschwindigkeit gedreht wird. Der Motor dreht ein Reibungsrad 28, welches an einer mit der Motorwelle durch eine biegsame Kupplung 29 verbundenen Welle sitzt und seinerseits eine Reibungsscheibe 30 antreibt. Das Rad 28 kann von der Scheibe 30 abgehoben werden und dient daher auch als Kupplung. Mittels einer Gabel 31 kann das Rad 28 in radialer Richtung verstellt werden, um die rm- drehungszahl der Trommel 26, die mit der Scheibe 30 über ein Vorgelege 32 verbunden ist, verändern zu können.
Zum Antrieb des Kolbens 8 wird zweckmässig Druekwasser benutzt, dessen Kraftquelle mit 33 bezeichnet ist. Die verschiedenen hydraulischen Motoren, nämlich der Kolbenmotor 12, 13, der Manschettenmotor 24, 25 und andere nichtdargestellte Motoren, wie der Motor zum schrittweisen Drehen des Tisches 2 und die Motoren zur Durchführung verschiedener Operationen mit dem Ingot und den Formen, sind mit einem Schieber 34 ausgestattet, der durch einen Kolben 35 bewegt wird. Die einzelnen Kolben 35 werden durch Ventile 36 gesteuert, die durch Reihen von Daumen 37 auf der Trommel 26 betätigt werden. Eine dieser Daumenreihen bewirkt das Schliessen des Auslasses zu beiden Seiten des Klotzkolbens 24, so dass der Kolben, wie aus dem folgenden hervorgeht, in zwei Stellungen seines Hubes unverrückbar festgestellt werden kann.
Da das erkaltende Metall des Ingots den Kolben zu klemmen sucht, steht für das Ingangsetzen des Kolbens bei der Aufwärtsbewegung unter besonders hohem Druck stehendes Wasser zur Verfügung, dessen Kraftquelle mit 38 bezeichnet ist. Dieses Hochdruckwasser kommt aber nur zur Wirkung, wenn es erforderlich ist. Zu diesem Zwecke ist zwischen der Kraftquelle 38 und dem unteren Ende des Zylinders 13 eine Verbindung 39 vorgesehen. Ein Rückschlagventil 49 verhindert den Eintritt von Hochdruckwasser in das Leitungssystem für das normale Druekwasser. Der Durchfluss durch die Verbindungsleitung 39 wird durch ein selbstschliessendes Ventil 41 gesteuert, das durch Spannen einer Kette 42 geöffnet wird. Das untere Ende der Kette ist an einer Stange 43 befestigt, die um ein Gelenk 44 drehbar ist.
Wenn der Kolben 8 seine Tiefstellung einnimmt, wird die Stange durch den Flansch 10 niedergehalten. Das zwischen den Rollen 45 liegende Stück der Kette kann durch eine an einem Kolben 47 sitzende Rolle 46 durchgeknickt werden. Der Kolben 47 wird durch auf seine Stirnwand einwirkendes Niederdruekwasser sanft in den Zylinder hineingedrüekt. Das hintere Ende des Zylinders 48 steht mit dem unteren Ende des Zylinders 13 durch eine Rohrleitung 49 in Verbindung.
Eine Abzweigung 50 dieser Leitung führt zur unteren Fläche eines Kolbens 51, der durch eine Feder 52 niedergehalten wird. Sowie der Kolben steigt, wird das Reibungsrad 28 von der Scheibe 30 abgehoben.
Wenn eine Form 3 mit der entsprechenden Menge geschmolzenen Metalles beschickt worden ist, veranlasst der entsprechende Satz von Daumen 37 die Drehung des Tisches 2 um einen Schritt, wobei
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die Form unter den Kolben 8 gelangt. Die Manschette 28 senkt sich und tritt in die Mundöffnung der Form, um ein Herausspritzen von Metall zu verhindern und den Kolben zu führen. Nach dem Niedersenken wird die Manschette festgestellt, indem die Auslässe zu beiden Enden des Zylinders 25 gesperrt werden. Nun wird der Kolben 8 gesenkt und bei Erreichung seiner Tiefststellung angehalten, weil der Kolben 12 an den Boden des Zylinders 13 stösst. Die Manschette wird sodann noch weiter abwärts bewegt und übt auf das Metall einen entsprechenden Druck aus, um es zu verfestigen.
Der Widerstand des Metalles setzt dieser Abwärtsbewegung eine Grenze. Die Endstellung der Manschette ist nicht immer die gleiche und wechselt mit der Menge des in die Form eingegossenen Metalles. Der Kolben 24 wird nun abermals festgestellt und wirkt nun als Abstreifer für den Tauchkolben 8, ohne auf das Metall weiterhin einen Druck auszuüben, der das Brechen des noch wenig erstarrten Gussstüekes beim Herausziehen des Kolbens 8 veranlassen würde. Zu diesem Zeitpunkt wird durch den Kolben 8 Kühlwasser mit grosser Geschwindigkeit durchgeleitet, was zur Folge hat, dass sich der Kolben zusammenzieht und vom Metallingot selbsttätig ablöst. Durch die Daumen 37 auf der Trommel 26 wird nun ein Ventil betätigt, das den Zufluss von Niederdruckwasser unter den Kolben 12 veranlasst, um den Tauchkolben 8 aus der Form herauszuheben.
Ein Teil des Druckwasser gelangt mit einer leichten, durch die Länge der Leitungen veranlassten Verzögerung zum Zylinder 48 und sucht den Kolben 47 auswärts zu drücken. Wenn das Anheben des Tauchkolbens mit normaler Geschwindigkeit vor sieh geht, wird die Stange 43 vom Flansch 10 freigegeben, die Kette 42 daher gelockert, so dass das Durchknicken derselben unter der Einwirkung des Kolbens 47 auf das Ventil 41 ohne Einfluss bleibt. Wenn indessen das Niederdruckwasser nicht imstande war, den Tauchkolben 8 in Gang zu setzen, so wird die Kette 42 durch die Stange 43 gespannt gehalten und beim Durchbiegen des zwischen den Rollen 45 liegenden Stückes das Ventil 41 geöffnet.
Auf diese Weise gelangt Hoehdruekwasser aus dem Behälter 38 zur unteren Seite des Kolbens 12 und veranlasst das Ingangsetzen des Tauchkolbens. Sowie aber das untere Ende der Kette 42 nicht mehr festgehalten ist und nachgibt, kann sich das Ventil 41 schliessen, wodurch der Zufluss von Hoehdruekwasser unterbunden wird. Der Kolben 47 gelangt wieder in seine Anfangsstellung, worauf das Druck- wasser unterhalb des Kolbens t' abgeleitet wird, um den laucnKolben neuerlicn zu senken. Jedesmal wenn das Hochdruckwasser in der beschriebenen Weise zur Wirkung kommt, wird der kleine Kolben 51 entgegen der Belastung durch die Feder 52 gehoben und das Reibungsrad 28 mit der Scheibe 30 ausser
Eingriff gebracht. Das Steuerungsgetriebe wird daher stillgesetzt, und der Mechanismus bleibt solange in Ruhe, bis der Tauchkolben losgelöst ist.
Sowie die Aufwärtsbewegung des Tauchkolbens 8 einsetzt, wird die Manschette 2 : 3 vollständig gehoben. Der Kolben ist also während der Aufwärtsbewegung frei-
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Arbeitsvorgang.
Bei dem in den Fig. 3-7 dargestellten Ausführungsbeispiel sind gewisse Teile, wie die an den Tisch 2 durch Zapfen 5 angelenkte Form : 3, der Tauchkolben 9, der Zylinder 1. 3 und die Trommel 26, in der gleichen Art ausgebildet wie bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung. Die Wirkungsweise der
Seitenkolben 218 wird im Zusammenhang mit Fig. 8 näher beschrieben werden. In Fig. 4 ist ein Tisch mit zwölf Formen : 3 dargestellt, welche Anzahl sich für die Durchführung der erforderlichen Teiloperationen als zweckmässig erwiesen hat. Der Zapfen 5 der Formen liegt in einer halbrunden Ausnehmung eines mit dem drehbaren kreisförmigen Tisch 2 verbundenen Lagerkörpers 106 (Fig. 3). Die Form ruht aufrechtstehend auf dem Tisch und kann niedergelegt werden, um das Ausstossen des Ingots zu erleichtern.
Die Verbindung zwischen Form und Tisch ist dabei derart, dass die Formen leicht ausgewechselt werden können. Jeder der zwölf Lagerkörper 106 weist eine Kerbe 110 und einen Anschlag 111 auf, mit welchen der Vorschaltmechanismus für den Tisch in der Weise zusammenwirkt, dass der Tisch bei jeder Betätigung durch diesen Mechanismus eine Zwölftelumdrehung ausführt.
Die Teiloperationen, die die dargestellte Maschine auszuführen gestattet, sind die folgenden :
In der Stellung a wird die Form mit geschmolzenem Stahl, der der Schnauze 112 entströmt, gefüllt. In der Stellung b wird das Metall in die Hohlform gebracht, indem der Kolben 9 eingeführt und sodann wieder herausgezogen wird. Bei der Stellung d wird die den Ingot enthaltende Form gekippt und bei der Stellung e der Ingot mit dem den Boden der Form verschliessenden konisehen Pflock 6 ausgestossen. In der Stellung h wird die Form wieder aufgerichtet. 116 bezeichnet eine Rollenbahn, auf welcher die gekippte Form bei der Bewegung aus der Stellung d in die Stellung aufruht.
Die Schaltvorrichtung für den Tisch besteht aus einem Winkelhebel 117, 118, der ausserhalb des Tisches an einer vertikalen Welle 119 befestigt ist. Die Welle 119 führt eine schwingende Bewegung aus, die ihr von einem durch ein Druckmittel bewegten Kolben 120 unter Vermittlung einer Zahnstange 121 eines auf der Welle 119 sitzenden Zahnsegmentes 122 erteilt wird. Beim Arbeitshub des Kolbens bewegt sich der Arm 117 des Winkelhebels gegen den Tisch hin in der Richtung der Bewegung des Tischumfanges.
Der Arm 117 trägt eine Klinke 12 : 3, die so angeordnet ist, dass sie sich bei allen Stellungen vor der Verbindungslinie zwischen dem Zentrum des Tisches und ihrem Drehpunkt 124 befindet. Der andere Arm 118 ist gegen den Arm 117 so im Winkel verstellt, dass sein Endpunkt während des Arbeitshubes der Drehrichtung des Tisches entgegengesetzt bewegt wird. Der Arm 118 ist mit einer kräftigen Pufferfeder 125
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ausgerüstet. Die Klinke zukommt bei ihrer Vorwärtsbewegung mit einer der Einkerbungen 110 zum Eingriff und treibt so den Tisch an. Gegen Ende der Bewegung kommt die Pufferfeder 125 an dem das Anhalten des Tisches bewirkenden Ann 118 mit dem Anschlag 111 zum Eingriff und wird bei der Weiterbewegung der Klinke 123 zusammengepresst. Das Anhalten des Tisches erfolgt daher stossfrei.
In der Ruhelage wird der Tisch durch die Klinke 12")'und durch den Arm 117 gegen Verdrehung nach beiden Richtungen gesichert. Sodann kommt der Tauchkolben zur Wirkung und hält den Tisch fest, während der Vorschaltmechanismus zurückgezogen wird.
Um die Formen in den Stellungen d und h rasch, aber stossfrei kippen zu können, sind ortsfeste Mechanismen vorgesehen, mittels welcher die Formen um die Zapfen 5 verschwenkt werden können.
Der Mechanismus besteht aus einem um das Gelenk 126 drehbaren Hebelwerk (Fig. 3), durch das ein Element 127 zu einer Schwingbewegung um den Zapfen 5 veranlasst und gleichzeitig vorübergehend eine Verbindung zwischen dem Element 127 und der Form hergestellt wird. Der Mechanismus besteht aus einem System paralleler Lenker, nämlich einem um das Gelenk 126 drehbaren Lenker 128, einem zu dem Lenker 128 parallel angeordneten, mit der Form in Eingriff zu bringenden Lenker 127 und einem gleichfalls parallel zum Lenker 128 angeordneten dritten Lenker 129, der an einen Zapfen 130 angelenkt ist. Die Zapfen 5, 126 und 1.'30 liegen in einer geraden Linie. Die Lenker 127, 72. S, 729 werden von
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mit der Seitenwand der Form in Eingriff bleibt.
Zur Betätigung des Mechanismus dient ein mit Druckwasser betriebener Kolben 7. 3, dessen gezahnte Kolbenstange 134 mit einem Zahnsegment 1. 3. 5 zusammen- wirkt. An jedem Element 127 ist ein Haken 136 angelenkt, der mit dem Mundloch der Form in Eingriff gebracht wird. Bei dem zum Umkippen bestimmten Mechanismus, der aus der Stellung d (Fig. 4) und der Fig. 7 hervorgeht, greift der Haken in das rundloch der Form, wenn die Form und das Element 127 die Vertikalstellung einnehmen, während die Form freigegeben wird sowie sie sich der Horizontallage nähert.
Der Haken ist mit einem Gewicht 137 ausgerüstet, das so angeordnet ist, dass es fällt, wenn das Element 127 die Vertikalstellung erreicht, und dadurch den Haken mit der Form zum Eingriff bringt, während es nicht früher auswärts gegen den Anschlag 7. 3. S hin gekippt wird, als bis der Schwerpunkt der Form ausserhalb des Gelenkes 5 zu liegen kommt. Sowie die For. n in die annähernd horizontale Stellung gelangt ist, bringt das Gewicht 137 den Haken mit der Form ausser Eingriff, die nun in die nächste Stellung transportiert werden kann. Der Mechanismus zum Aufrichten der Form (Fig. 3) wirkt mit einem Gewicht 137 zusammen, das an einen besonderen Zapfen 1. 39 angelenkt ist und durch ein Zahnrädergetriebe 140 mit dem angelenkten Haken so verbunden ist, dass Haken und Gewicht gegenläufige Bewegungen ausführen.
Wenn sich die Form in horizontaler Lage befindet, ruht das angelenkte Gewicht auf einem Ansehlag 1. 38. Der Haken 1. 36 steht dann mit der Form ausser Eingriff. Wenn das Element 127 aufwärts bewegt wird, kommt das Gewicht mit dem Anschlag ausser Eingriff und veranlasst eine Drehung des Hakens in solchem Sinn, dass er mit der Mundöffnung zum Eingriff kommt. Bevor die Form in die Vertikalstellung gelangt, könnte das Gewicht um seinen Drehpunkt kippen und den Haken mit der Form ausser Eingriff bringen. Das Gewicht der Form stützt sich aber an dem Haken ab und hält ihn so lange in Eingriff, bis sich die Form auf den Tisch aufgesetzt hat.
Wenn der Ingot 109 in der Stellung e mit dem Pflock 6 ausgestossen wird, kommt ein Mechanismus zur Wirkung, welcher die Form der kräftigen Stosswirkung entgegen in Stellung hält. Derselbe besteht aus einem Hebel mit einem kurzen Arm 141, der die Kante der Form abstützt, und einem langen Arm 142, auf den Druck, beispielsweise mittels eines durch ein Druckmittel betätigten Kolbens 143, ausgeübt wird.
Zum Ausstossen des Ingots dient eine Stange 144 von solchem Durchmesser, dass sie durch die Öffnung 11. 5 im Sitz des Pflockes 6 durchtreten kann. Die Stange ist mindestens so lange wie die Form, damit der Ingot vollständig aus der Form ausgestossen wird. Es ist aber nicht wünschenswert, eine Stange von grosser Länge und verhältnismässig kleinem Durchmesser, ohne sie zu unterstützen, dem hohen Druck auszusetzen, der zu Beginn des Ausstossens oft erforderlich ist. Auch soll der hohe Druck zu wirken aufhören sowie die Ausstossbewegung einzusetzen beginnt. Um diesen Erfordernissen zu entsprechen, ist ein in einem Zylinder 345 arbeitender Kolben 145 von verhältnismässig grossem Durchmesser vorgesehen, mit dem eine verhältnismässig dicke Kolbenstange 146 verbunden ist.
Der Unterschied der Durchmesser zwischen Kolben und Kolbenstange ist nur so gross, als es die Erzielung einer möglichst reibungslosen Bewegung erforderlich macht. Die Kolbenstange 146 ist als Zylinder ausgebildet, in welchem ein Kolben 147 kleinen Durchmessers arbeitet. Beide Zylinder stehen durch eine Öffnung 148 im Boden des Zylinders 146 in Verbindung. Wenn das Ausstossen einsetzt, befindet sich der grössere Teil der Kolbenstange 144 in der Kolbenstange 146 (Fig. 4). Die hintere Stirnwand des Kolbens 147 steht unter demselben Druck wie der grosse Kolben 145. Zur Begrenzung der Einwärtsbewegung des kleinen Kolbens 147 in seinem Zylinder ist ein Anschlag 149 vorgesehen.
Wenn Druckwasser eingeleitet wird, so wirkt es zunächst auf die hintere Stirnwand der beiden Kolben 145 und 147, wobei der Kolben grossen Durchmessers 145 nach vorn bewegt wird und den kleinen Kolben 147 mit der Stossstange 144 mit Hilfe des
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um den Ingot von der Form loszulösen, wird er angehalten. Den restlichen Teil der Auswerfbewegung des Ingots bewirkt der sich weiterbewegende Kolben 147 mit der Stossstange 144. Der Ingot wird auf einer Transportvorrichtung 150 abgelagert, die ihn in eine Wassergrube, einen Heizofen oder anderwärts abführt.
An den Stationen c und cl sind Düsen 1. 51 vorgesehen, durch die Kühlluft in den hohlen Ingot eingeblasen wird. An den Stationen/'- sind Düsen 252 angeordnet, durch die Luft oder Luft und
Graphit ausgeblasen werden, um die Form zu kühlen und für die neuerliche Verwendung instand zu setzen. 254 bezeichnet eine innerhalb des Tisches 2 untergebrachte Haube, die durch einen Kanal 1. 5. 5 mit einem Ventilator 156 od. dgl. verbunden ist, um erhitzte Luft abzuführen.
Bei dem in Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispiel finden sich die Form 3 und der Tisch 2 unver- ändert vor. Die Manschette 23 wird hier von seitlich angeordneten Kolben 218. 219 bewegt, die in Zylindern 220, 221 arbeiten. Mit 222 sind die Abdichtungen der Kolben bezeichnet. Teile, die in gleicher Weise ausgestaltet sind wie beim ersten Ausführungsbeispiel, sind mit den gleichen Bezugsziffern benannt.
Das Schiebergehäuse 227 ist zweimal dargestellt ; rechts unten im horizontalen Schnitt durch den unteren Teil des Gehäuses und darüber im Vertikalschnitt nach der Linie IV-IV, um die Erläuterung der Wirkungsweise zu erleichtern. Die Manschette 23 ist an einem Querstück 223 befestigt, das eine Bohrung 224 für den Durchtritt des Tauchkolbens 8 aufweist. Die Kolben 218, die in entsprechender Anzahl vorgesehen sind, bewegen die Manschette abwärts und die Kolben 219 aufwärts. Die oberen Zylinder 220 sind durch eine Leitung 225 an den Kanal 226 des Schiebergehäuses 227 und die unteren Zylinder 221 an den Kanal 228 angeschlossen. Der Frischwassereinlass ist mit 229 und der Wasserauslass mit 230 bezeichnet. 231 ist ein Kolbenschieber, der die Steuerung besorgt.
Er wird abwechselnd von einem Ende des Gehäuses an das andere Ende verschoben, indem den Stirnflächen 232 und 233 über das Ventil 210 Druckwasser zugeleitet wird.
Das Ventil 210 ist ein Zweiwegventil und steht mit den beiden Enden 232. 23. 3 des Schiebers 231 in Verbindung. Zur Bewegung in der einen Richtung wird Druckwasser der Stirnwand 232 und zur Bewegung in der andern Richtung wird Druckwasser der Stirnwand 233 zugeleitet. Um die Manschette in zwei Stellungen sperren zu können, sind Hilfsmittel vorgesehen, die den Schieber 231 in die dargestellte Mittellage bringen, bei welcher alle Kanäle abgeschlossen sind. Für diesen Zweck ist ein Kolben 234 vorgesehen, dessen Stirnwand 235 grösser ist als die gegenüberliegende Stirnwand 233 des Schiebers 231.
Die das Druckwasser zur Stirnwand 2. 35 zuführende Leitung wird durch das Ventil 211 gesteuert. Der Kolben 234 hat eine Kolbenstange 236, die auf den Schieber 231 einwirken kann ; sein Hub ist halb so gross wie der Hub des Schiebers 231. Um auf die Manschette den erforderlichen zusätzlichen Druck zwecks Zusammendrückens des erstarrenden Metalls ausüben zu können, ist das Ventilgehäuse 227 bei 238 an eine Leitung 237 angeschlossen, die von der Kraftquelle 38 für Hochdruckwasser ausgeht.
Es ist dies die gleiche Kraftquelle, die beim ersten Ausführungsbeispiel benutzt wird, um auf die untere
Stirnwand des Kolbens 12 beim Ausheben des Tauchkolbens 9 erhöhten Druck auszuüben. Der Zufluss von Hochdruckwasser wird durch das selbstschliessende Ventil 242 gesteuert. Dieses Ventil wird durch einen Kolben 243 geöffnet, dem das Druckwasser über eine vom Ventil 212 gesteuerte Leitung zufliesst.
An dem Eintritt in die Niederdruckwasserleitung ist das Hochdruckwasser durch ein selbstschliessendes Ventil 244 gehindert.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende : Wenn das Ventil 210 durch Drehung der Trommel 26 geöffnet wird, strömt das Druckwasser in das Schiebergehäuse und treibt den Schieber 231 in seine linke Endstellung. Den oberen Zylindern 220 strömt nun Niederdruckwasser zu, während es aus den unteren Zylindern 221 abfliesst. Die Manschette wird daher in das Mundloch der Form versenkt. Sodann wird das Steuerventil 211 betätigt, so dass Druckwasser dem Kolben 234 zuströmt und dadurch den Kolbenschieber 231 in die Mittelstellung bringt. Bei dieser Einstellung des Schiebers ist die Manschette gesperrt und kann sich weder aufwärts noch abwärts bewegen.
Das Steuerventil 213 veranlasst nun die Betätigung des Kolbens 35, wodurch der oberen Stirnfläche des Kolbens 12 Druckwasser zugeführt wird, während es von der unteren Stirnfläche abfliesst. Der Tauchkolben geht nun abwärts und formt den hohlen Ingot. Unmittelbar hernach wird durch das Steuerventil 212 die Öffnung des Einlassventils 242 für Hochdruckwasser veranlasst. Das Steuerventil 211 bewirkt, dass der Druck auf den Kolben 234 zu wirken aufhört, was zur Folge hat, dass der Schieber 231 unter dem Druck auf die Wand 238 neuerlich nach links verschoben wird. Die unteren Zylinder 221 werden nun abermals entleert, während auf die oberen Kolben 218 Hochdruckwasser zur Wirkung kommt.
Die Manschette 23 wird daher mit gewaltiger Kraft niedergedrückt und veranlasst die Verfestigung des geformten Gussstüekes. Das Steuerventil 211 bewirkt sodann neuerlich eine Betätigung des Kolbens 284, so dass der Schieber 2. 31 abermals in seine Mittelstellung gebracht wird, bei welcher die Manschette 23 gesperrt ist. Dadurch wird der Ingot vom Druck entlastet. Diese Entlastung ist notwendig, weil sonst der Ingot während des Herausziehens des Tauchkolbens 8 zerspringen würde. Die Manschette ist unverrückbar festgestellt und wirkt als Abstreifer. Nun wird das Steuerventil 213 betätigt, um das Heben des Tauchkolbens herbeizuführen.
Wenn das Anheben zu langsam vor sich geht, so wird Hochdruckwasser von der Kraftquelle 88 zur Anwendung gebracht, das, wie beschrieben, über das Ventil 41 in den Zylinder 18 gelangt. Schliesslich wird das
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Steuerventil 210 betätigt und dadurch bewirkt, dass Druckwasser zur Stirnwand 2. 32 des Schiebers 231 gelangt, während es von der Stirnwand 233 abgeleitet wird. Der Schieber wird auf diese Weise in seine rechte Endstellung gebracht, was zur Folge hat, dass die Manschette 23 aus der Form ausgehoben wird, die nun fortgeschafft und durch eine andere ersetzt werden kann, welche eben mit flüssigem Metall beschickt worden ist.
Die Fig. 9-12 betreffen Ausgestaltungen des Tauchkolbens, durch die erreicht wird, dass sieh der Kolben selbsttätig verengen und vom Ingot loslösen kann, wenn er beim Eintauchen in das Metall erhitzt wird. In den Fig. 9 und 10 bezeichnet 9 die Kolbenstange, an welche ein hohlzylindrischer Körper 303
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an dem Zylinder befestigten Teil bildet. Die Wand des Zylinders ist von solcher Dicke, dass während des Eintauchens zwischen der Temperatur an der Aussenfläche a und Innenfläche b ein wesentlicher Unterschied entsteht und dauernd aufrecht erhalten bleibt. Diese Wandstärke entspricht ungefähr derjenigen, die vorhanden sein muss, damit der Kolben den mechanischen Beanspruchungen widerstehen kann. Infolgedessen ist die Ausdehnung der beiden Zonen ungleich, u. zw. ist die Ausdehnung in der Umfangsrichtung bei der äusseren Zone grösser als bei der inneren.
Diese verschiedenartige Ausdehnung wird durch einen Spalt möglich gemacht. Sie hat zur Folge, dass sich die Krümmung der Wand in der Umfangsrichtung vergrössert, der Durchmesser des Kolbens also kleiner wird, so dass er sich vom Ingot leichter ablösen kann. In Fig. 10 ist der Spalt mit 305 bezeichnet. Die aneinanderstossenden Enden 306, 307 verjüngen und überlappen sich, so dass sie in Berührung bleiben, wenn sie gegeneinander eine Relativbewegung ausführen. Der Zylinder kann in der Weise hergestellt werden, dass man eine flache Platte an den Kanten zuschärft und sodann derart einrollt, dass sich die Kanten überlappen. Bei dem in Fig. 11 und 12 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Enden 306 und 307 so zugeschnitten, dass ein nach innen sich erweiternder Spalt entsteht, der durch einen losen Keil 308 geschlossen wird.
Der Keil wird durch federnde Ringe 309 auswärts gepresst und kann nach innen ausweichen, wenn sich die Kanten infolge stärkerer Krümmung der Wand zusammenschliessen. Der unterste Ring ruht auf dem Kopf 304. Alle Ringe sind mit Fortsätzen 310 versehen, die als Distanzstück wirken. Die Verbindungen zwischen dem Zylinder 303 mit der Kolbenstange und dem Kopf 304 sind derart, dass die Teile unabhängig voneinander ihren Durchmesser ändern können. Die Verbindung kann aus einer Verschraubung 311 bestehen, deren Gewinde quadratisch ist.
Zwischen dem Schrauben-und Muttergewinde ist quer zur Achse des Kolbens ein Spielraum belassen, so dass die Teile in der Querrichtung ein wenig gegeneinander verschoben werden können. 312 bezeichnet eine den Kolben durchsetzende Rohrleitung, die an die Kolbenstange 9 angeschlossen ist und dazu dient, Kühlwasser in den Kolben einzuführen. Zur Ableitung des Wassers ist eine Öffnung 313 vorgesehen. Der Tauchkolben wird innen und in den Arbeitspausen zwischen zwei Tauehoperationen auch aussen gekühlt, z. B. durch Bespülen mit Flüssigkeit. Er nimmt dabei eine Temperatur an, die tief genug ist, damit beim Einsetzen in das heisse flüssige Metall die ungleiche Expansion der äusseren und inneren Zone in dem gewünschten Mass in Erscheinung tritt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Herstellung hohler Ingots durch axiales Einführen eines Tauchkolbens in eine geschmolzenes Metall enthaltende Form, wobei eine schrittweise fortgesehaltete Transportvorrichtung, die als Träger für eine entsprechende Anzahl Formen ausgebildet ist, und Vorrichtungen zum Füllen der Formen vorgesehen sind, gekennzeichnet durch Organe, die bei angehaltener Transportvorrichtung in Tätigkeit treten, um während des Füllens einer an der Transportvorrichtung befindlichen Form gleichzeitig den Tauchkolben in eine an einer andern Stelle der Transportvorrichtung befindliche gefüllte Form zwecks Herstellung eines hohlen Ingots einzutreiben, wobei die Einrichtung zum Fortschalten der Transportvorrichtung die Schaltbewegung erst dann bewirkt, wenn der Kolben aus der Form herausgezogen ist.