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Die Erfindung betrifft eine Druckgiessvorrichtung mit einer Pfanne für geschmolzenes Metall, einem Giessrohr, das sich nach unten in das geschmolzene Metall erstreckt und dessen oberes Ende zum Anschliessen an eine darüber in Stellung gebrachte Giessform eingerichtet ist, sowie einer Einrichtung zur Erzeugung eines Überdruckes über dem geschmolzenen Metall, um dieses durch das Giessrohr aufwärts in die Giessform zu pressen.
Hauptziel der Erfindung ist die Schaffung einer neuen Vorrichtung, die ein automatisches Anheben der Pfanne oder Absenken des Giessrohres während der Giessvorgänge ermöglicht, so dass sich jeweils nur das untere Ende des Giessrohres in das geschmolzene Metall hinein erstreckt.
Ein anderes Ziel ist die Schaffung einer Vorrichtung der oberwähnten Art, die eine Einrichtung aufweist, welche die Pfanne in Übereinstimmung mit der Menge an darin befindlichem, geschmolzenem Metall, wie sich dies aus dem Gewicht der Pfanne und des geschmolzenen Metalls ergibt, automatisch anhebt.
Dabei ist es bereits bekannt, auf ein Steuersystem einwirkende Gewichtsfühler anzuwenden, um z. B. die Füllhöhe einer Pfanne oder Kokille oder die abzugebende Menge auf ein bestimmtes Mass einzustellen.
Ein weiteres Ziel ist die Schaffung einer neuen Konstruktion der vorerwähnten allgemeinen Art für die Aufhängung der Pfanne an einer Mehrzahl von Punkten und für ein Anheben und Absenken der Pfanne trotz einer solchen Vielpunktaufhängung.
Zu diesem Zweck besitzt die erfindungsgemässe Druckgiessvorrichtung eine an sich bekannte, auf die Gewichtsverminderung des geschmolzenen Metalls in der Pfanne ansprechende Steuereinrichtung für die automatische Steuerung einer Antriebsvorrichtung zur Erzielung einer vertikalen Relativbewegung zwischen Giessrohr und Pfanne, wobei das untere Ende des Giessrohres im geschmolzenen Metall eingetaucht bleibt, wenn sich der Spiegel des Metalls in der Pfanne senkt.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt : Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung, der etwa bei der Linie 1-1 der Fig. 2 aufgenommen ist, Fig. 2 eine Draufsicht, deren obere Hälfte etwa in Höhe der Linie 2-2 der Fig. 1 aufgenommen ist und deren untere Hälfte die Vorrichtung bei entfernter Pfanne darstellt ; Fig. 3 ein Schema einiger Bauteile, die zur automatischen Steuerung der Hubbewegung der Pfanne Verwendung finden und Fig. 4 eine Ansicht des Giessrohres in vergrössertem Massstab.
Gemäss den Zeichnungen umfasst die erfindungsgemässe Druckgiessvorrichtung einen Behälter - -12--, eine darin befindliche Pfanne--14--und ein Giessrohr --16--, das im Behälter --12-- befestigt ist und sich abwärts in die Pfanne hinein erstreckt. Zum Giessen wird oberhalb des
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berührt und eine Eingussverbindung mit dem Giessrohr hat, die in den Giesshohlraum führt. In den Behälter-12-wird durch eine Leitung-20-Pressluft eingeblasen, welche das geschmolzene Metall in bekannter Weise durch das Giessrohr aufwärts in die Form presst.
Der Behälter-12-ist in einer Grube --22-- derart angeordnet, dass das obere Ende des Behälters etwa in Bodenhöhe liegt, um so in bequemer Weise die Formazin die Giessstellung über den Behälter --12-- bringen zu können.
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Der Behälter-12-umfasst einen unteren Abschnitt-24--, der vorzugsweise in seiner Lage relativ starr und in bekannter Weise mit einem isolierenden Material --26-- ausgekleidet ist, und einen Deckel--28--, der gleichfalls eine Auskleidung --30-- besitzt und der auf dem unteren Abschnitt entfernbar aufsitzt und daran festgeklemmt ist, um den überdruck im Behälter aufrecht zu erhalten. Wenn gewünscht, kann ein Schutzblech --32-- an der Oberseite des Deckels-28- befestigt sein, das sich nach aussen hin erstreckt und in Verbindung mit einer weiteren Abdeckung --34-- die Grube rund um den Behälter abschliesst.
Die Pfanne--14--kann von herkömmlicher Bauart sein und ein äusseres Metallgehäuse --36-- mit der üblichen feuerfesten Auskleidung --38-- besitzen. Vorzugsweise ist der Boden der Auskleidung --38-- mit einer Vertiefung--40-zur Aufnahme des unteren Endes des Giessrohres --16-- in den letzten Stufen des Giessvorganges versehen.
Die pfanne --14-- wird von einer Plattform --42-- getragen, die Träger, vorzugsweise in dreieckiger Anordnung, und drei Ösen oder radiale Verlängerungen --44-- aufweist, welche die Plattform in einer im nachstehenden im einzelnen beschriebenen Weise tragen. Die Plattform kann dadurch gebildet sein, dass die verschiedenen Träger miteinander verschweisst werden.
Die Plattform --42-- wird von einem oberhalb derselben befindlichen Rahmen--46- getragen, der von oben gesehen vorzugsweise kreisförmig ist, das untere Ende der Pfanne umgibt und aus I-Trägerbauteilen hergestellt ist.
Dieser Rahmen --46-- ist ausserdem mit drei radialen Ösen oder Nasen --48-- versehen, die mit den Ösen oder Verlängerungen --44- korrespondieren, diese Nasen oder Ösen können in irgendeiner Weise, wie durch Schweissen, befestigt sein. An den äusseren Enden dieser Nasen-48- sind Muttern --50-- in Form von Gewindehülsen mit im wesentlichen vertikaler Achse befestigt, die zur Aufnahme von Gewindespindeln--52--, auf die später Bezug genommen wird, dienen.
Die Plattform --42-- wird vom Rahmen --46-- durch drei Verbindungsteile-54-
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der Nase --48- sitzen und mit ihren oberen Enden an einem Drehzapfen--60--, der sich durch die Nase und die Laschen erstreckt, drehbar gelagert sind. Das untere Ende der Laschen ist durch ein Sattel- oder Querstück --62-- miteinander verbunden, auf dem sich ein Druckaufnehmer-64mit einem nach oben herausragenden Druckzapfen--66--befindet, der unmittelbar die korrespondierende Nase --44-- der Plattform --42-- aufnimmt und trägt (Fig. 3). Der Druckaufnehmer--64--ist von bekannter Art und dient dazu, das Gewicht der Pfanne mit dem darin befindlichen geschmolzenen Metall zu registrieren und so die Hebevorgänge der Pfanne, wie sie im nachstehenden beschrieben werden, zu steuern.
Die Gewindespindel --52-- hat die Form einer Welle, deren unteres Ende in Kugellagern --68-- gelagert ist, die in einem Träger befestigt sind, der an der Wand--24--des Behälters - 12-fixiert ist. Das obere Ende der Gewindespindel ist in gleicher Weise in Kugellagern-72-
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entsprechenden drei Aufhängungspunkte des Rahmens --46-- und der Plattform --42-- vorhanden sein müssen.
Um die Pfanne anzuheben, werden die drei Motoren --80-- gleichzeitig in Betrieb gesetzt und so der Rahmen --46-- genau in der Waagrechten gehalten. Indessen wird infolge des durch die drehbare Aufhängung der Bügel --56-- vorhandenen Spiels selbst bei einem gewissen Ausmass an Ungenauigkeit beim Anheben der drei Unterstützungspunkte des Rahmens keinerlei Festklemmen eintreten. Um zu gewährleisten, dass die drei Antriebsmotoren --80-- genau gleichzeitig und gleichförmig laufen und keiner länger oder schneller läuft als ein anderer, werden alle durch Schalter so gesteuert, dass sie simultan erregt werden, wobei ausserdem Unterbrecher bekannter Art vorgesehen sind, um die Motoren nach ihrer Abschaltung genau im gleichen Moment zum Stehen zu bringen.
Die Antriebsmotoren --80-- werden in Abhängigkeit von der Gewichtsregistrierung der Pfanne und des darin befindlichen geschmolzenen Metalls automatisch gesteuert. Fig. 3 zeigt schematisch solch eine Steuereinrichtung, welche die Druckaufnehmer --64-- umfasst. Diese Komponenten sind Teil eines Wägesystems bekannter Art und sind miteinander durch Steuerbauteile verbunden, die dahingehend wirken, dass sie die Antriebsmotoren --80-- in Reaktion auf Gewichtsveränderungen der
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die schematisch gezeigte Anordnung in Fig. 3 nur ein Beispiel einer bekannten Art eines Gewichtssteuersystems darstellt.
Eine Art von Giessrohr, die für die erfindungsgemässen Zwecke ganz allgemein verwendet wird, ist im einzelnen in Fig. 4 gezeigt. Ein solches Giessrohr-16-ist aus einem oberen Abschnitt-86von dauerhafter Ausführung und einem unteren, abnutzbaren Abschnitt --88-- zusammengesetzt, wobei der untere Abschnitt der einzige Teil des Giessrohres ist, der in das geschmolzene Metall eintaucht.
Der obere Abschnitt --86-- ist mit einer Kopfarmatur-90-versehen, die einen Flansch --92-- aufweist, der unter Zwischenschaltung eines Dichtungsringes unmittelbar am Deckel --28-- des Behälters-12-anliegt, wodurch das Giessrohr vom Deckel getragen wird und sich durch eine darin befindliche Öffnung abwärts erstreckt. Gewanschtenfalls kann der obere Abschnitt als Teil des Deckels ausgebildet sein.
Der obere Abschnitt umfasst ein inneres keramisches Rohr-94--, das sich durch die Kopfarmatur-90-erstreckt und unmittelbar in die Eingussöffnung der Form --18-- führt.
Dieses Rohr ist an sich von bekannter Konstruktion. Rund um dieses Rohr-94-ist eine Stahlhülse --96-- an der Kopfarmatur-90-z. B. durch Schweissen befestigt, wie dies bei-98- dargestellt ist. Der ringförmige Zwischenraum zwischen dem Rohr --94-- und dem Gehäuse - ist zumindest über einen wesentlichen Teil seiner Länge mit Sand --100-- gefüllt. Um den Sand-100-in diesen Zwischenraum einzubringen, werden das Rohr --94-- und die Stahlhülse --96-- zunächst zusammen umgekehrt, d. h. in eine zu der in Fig. 4 gezeigten umgekehrte Stellung gebracht.
Danach wird eine Dichtungsschnur oder andere Dichtungsbauteile--102--in den an das nun obere Ende der Vorrichtung angrenzenden Raum gebracht, welche die beiden ineinanderliegenden
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Dichtungsschnur ihn in seiner Lage am oberen Ende der Vorrichtung fixiert. Nach dem Erhärten des Zementes wird die Vorrichtung wieder umgedreht und der Sand-100-in den freien Raum eingefüllt. Danach wird eine zusätzliche Menge Zement --105-- in den nunmehr oberen Teil des Zwischenraumes eingefüllt. Als endgültige Massnahme kann dann der Sand-100-in bekannter Weise gehärtet werden.
Der untere Abschnitt --88-- des Giessrohres umfasst ein Rohr-106--, welches dem Rohr --94-- entspricht und mit diesem zusammenpasst. Dieses Rohr --106-- ist vorzugsweise an seiner äusseren Oberfläche mit einer Emailglasur --108-- überzogen. Das obere Ende des unteren Abschnittes --88-- ist mit einem Kreisring --110-- versehen, der einen axialen Flansch-112ausreichender Grösse besitzt, um zwischen diesem und der Aussenseite des Rohres --106-- einen Zwischenraum freizuhalten, der in gleicher Weise wie beim Herstellen der Zementfüllung--104--mit Zement --114-- gefüllt wird.
Der Kreisring --110-- ist ausserdem mit einem radialen Flansch --116-- versehen, der mit einem entsprechenden Flansch--118--zusammenpasst, der am Stahlgehäuse--96--des oberen Abschnittes angeformt oder befestigt ist. Die beiden Abschnitte werden miteinander mittels Schrauben - -120-- verbunden, die in den oberen Flansch eingeschraubt werden. Vorzugsweise wird zwischen die beiden Abschnitte eine Dichtung --122-- bekannter Art eingelegt.
Rund um den Verbindungsbereich der beiden Abschnitte ist ein feuerfestes Material-124- über die gesamte Verbindung gelegt, um das Rohr an dieser Stelle gegen die Einwirkung des geschmolzenen Metalls zu schützen. Diese feuerfeste Verkleidung kann in Form eines Schlammes oder Teiges aufgebracht werden, der danach an Ort und Stelle ausgehärtet wird. Die feuerfeste Verkleidung kann etwa 5 cm stark sein.
Die relativen Längen der Abschnitte des Giessrohres können beliebig gewählt werden, jedoch ist vorzugsweise der untere Abschnitt --88-- beträchtlich kürzer als der obere Abschnitt, wodurch sich als wesentlicher Vorteil eine Verminderung der Ersatzkosten desselben ergibt. Die Länge des unteren Abschnittes wird natürlich etwas von der Grösse der Pfanne, ebenso wie von der Grösse der Form und dementsprechend der in einem einzelnen Giessvorgang vergossenen Metallmenge abhängig sein. Wenn beispielsweise in einem einzigen Giessvorgang der Spiegel des geschmolzenen Metalls in der Pfanne um 60 cm absinkt, dann wird die Länge des unteren Abschnittes des Giessrohres 60 cm zusätzlich einer gewissen Länge für eine bequeme Anbringung der Pfanne sowie zur Berücksichtigung anderer Veränderungen und Ungenauigkeiten betragen.
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The invention relates to a die-casting device with a ladle for molten metal, a pouring pipe that extends down into the molten metal and the upper end of which is adapted to connect to a casting mold positioned above it, and a device for generating an overpressure above the molten metal Metal to press this up through the pouring pipe into the casting mold.
The main aim of the invention is to create a new device which enables the ladle to be automatically raised or the pouring pipe to be lowered during the pouring process, so that only the lower end of the pouring pipe extends into the molten metal.
Another object is to provide an apparatus of the aforesaid type having means for automatically raising the ladle in accordance with the amount of molten metal therein, as determined by the weight of the ladle and the molten metal.
It is already known to apply weight sensors acting on a control system in order to e.g. B. set the level of a pan or mold or the amount to be dispensed to a certain level.
Another object is to provide a new construction of the aforementioned general type for suspending the pan at a plurality of points and for raising and lowering the pan in spite of such multi-point suspension.
For this purpose, the die-casting device according to the invention has a control device, which is known per se and which responds to the weight reduction of the molten metal in the ladle, for the automatic control of a drive device for achieving a vertical relative movement between the pouring tube and ladle, the lower end of the pouring tube remaining immersed in the molten metal when the level of the metal in the pan lowers.
The invention is explained in more detail below with reference to the drawings. It shows: FIG. 1 a vertical section through an exemplary embodiment of the device according to the invention, which is taken approximately at line 1-1 in FIG. 2, FIG. 2 is a plan view, the upper half of which is approximately at the level of line 2-2 in FIG 1 is taken and the lower half of which shows the device with the pan removed; 3 shows a diagram of some components which are used for the automatic control of the lifting movement of the ladle, and FIG. 4 shows a view of the pouring pipe on an enlarged scale.
According to the drawings, the die casting device according to the invention comprises a container - -12 -, a pan located therein - 14 - and a pouring pipe - 16 - which is fastened in the container - 12 - and extends downwards into the pan extends. For pouring, above the
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touches and has a sprue connection with the pouring pipe that leads into the pouring cavity. Compressed air is blown into the container 12 through a line 20, which presses the molten metal upwards into the mold through the pouring pipe in a known manner.
The container -12- is arranged in a pit -22- in such a way that the upper end of the container is approximately at floor level, so that the mold magazine can be conveniently brought to the pouring position over the container -12-.
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The container -12- comprises a lower section -24-, which is preferably relatively rigid in its position and lined in a known manner with an insulating material -26-, and a lid -28-, which is also a lining --30 - and which sits removably on the lower section and is clamped to it in order to maintain the overpressure in the container. If desired, a protective sheet -32- can be attached to the top of the lid -28-, which extends outwards and in connection with a further cover -34- closes the pit around the container.
The ladle - 14 - can be of conventional design and have an outer metal housing --36-- with the usual refractory lining --38--. The bottom of the lining --38 - is preferably provided with a recess - 40 - for receiving the lower end of the pouring pipe --16 - in the last stages of the pouring process.
The pan --14-- is carried by a platform --42-- which has supports, preferably in a triangular arrangement, and three eyelets or radial extensions --44-- which support the platform in a manner described in detail below carry. The platform can be formed by welding the various carriers to one another.
The platform --42 - is supported by a frame - 46 - located above the same, which is preferably circular when viewed from above, surrounds the lower end of the pan and is made from I-beam components.
This frame --46-- is also provided with three radial eyes or lugs --48-- which correspond to the eyes or extensions --44-, these lugs or eyes can be attached in any way, such as by welding. At the outer ends of these noses -48- nuts --50 - in the form of threaded sleeves with an essentially vertical axis are attached, which are used to hold threaded spindles - 52 -, to which reference will be made later.
The platform --42-- is connected to the frame --46-- by three connecting parts -54-
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the nose -48- sit and with their upper ends on a pivot pin -60-, which extends through the nose and the tabs, are rotatably mounted. The lower end of the straps is connected to one another by a saddle or crosspiece --62-- on which there is a pressure sensor -64 with an upwardly protruding pressure pin -66- which directly attaches the corresponding nose -44- the Platform --42 - picks up and carries (Fig. 3). The pressure transducer - 64 - is of a known type and serves to register the weight of the ladle with the molten metal in it and thus to control the lifting operations of the ladle, as described below.
The threaded spindle --52-- has the shape of a shaft, the lower end of which is mounted in ball bearings --68-- which are fastened in a carrier which is fixed to the wall - 24 - of the container - 12. The upper end of the threaded spindle is in the same way in ball bearings-72-
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corresponding three suspension points of the frame --46-- and the platform --42-- must be available.
In order to raise the pan, the three motors --80-- are activated simultaneously and the frame --46-- is held exactly horizontally. However, due to the play due to the rotatable suspension of the brackets --56--, even with a certain degree of inaccuracy when lifting the three support points of the frame, there will be no jamming. In order to ensure that the three drive motors --80-- run exactly at the same time and uniformly and that no one runs longer or faster than another, they are all controlled by switches so that they are excited simultaneously, with interrupters of a known type being also provided to to bring the motors to a stop at exactly the same moment after they have been switched off.
The drive motors --80 - are automatically controlled depending on the weight registration of the pan and the molten metal in it. Fig. 3 shows schematically such a control device which comprises the pressure transducers --64--. These components are part of a weighing system of known type and are connected to one another by control components that act to drive the drive motors --80-- in response to changes in weight of the
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the arrangement shown schematically in Fig. 3 is only one example of a known type of weight control system.
One type of pouring pipe which is used quite generally for the purposes according to the invention is shown in detail in FIG. Such a pouring tube-16- is composed of an upper section -86 of permanent design and a lower, wearable section -88-, the lower section being the only part of the pouring tube which is immersed in the molten metal.
The upper section -86- is provided with a head fitting -90- which has a flange -92- which, with the interposition of a sealing ring, rests directly on the cover -28- of the container -12-, whereby the pouring pipe is carried by the lid and extends downwardly through an opening therein. If necessary, the upper section can be designed as part of the cover.
The upper section comprises an inner ceramic tube -94- which extends through the head fitting -90- and leads directly into the pouring opening of the mold -18-.
This tube is of a known construction. Around this pipe-94-there is a steel sleeve -96- on the head fitting-90-z. B. fastened by welding, as shown at -98-. The annular space between the pipe --94 - and the housing - is filled with sand --100-- at least over a substantial part of its length. In order to bring the sand-100- into this gap, the pipe -94- and the steel sleeve -96- are first reversed together, i.e. H. brought into a position opposite to that shown in FIG.
Thereafter, a sealing cord or other sealing component - 102 - is brought into the space adjoining the now upper end of the device, the two lying one inside the other
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Sealing cord fixed it in place at the top of the device. After the cement has hardened, the device is turned over again and the sand-100- is poured into the free space. Then an additional amount of cement --105 - is poured into the upper part of the space. As a final measure, the sand-100 can then be hardened in a known manner.
The lower section --88-- of the pouring pipe comprises a pipe-106--, which corresponds to the pipe -94-- and fits together with it. This tube --106-- is preferably coated with an enamel glaze --108-- on its outer surface. The upper end of the lower section --88-- is provided with a circular ring --110-- which has an axial flange-112 of sufficient size to keep a gap between it and the outside of the pipe --106--, which in in the same way as when making the cement filling - 104 - is filled with cement --114--.
The circular ring --110-- is also provided with a radial flange --116-- which mates with a corresponding flange - 118 - which is molded or attached to the steel housing - 96 - of the upper section. The two sections are connected to each other using screws - -120 - that are screwed into the upper flange. A seal --122 - of a known type is preferably inserted between the two sections.
Around the connection area of the two sections, a refractory material-124- is placed over the entire connection in order to protect the pipe at this point against the effects of the molten metal. This refractory cladding can be applied in the form of a slurry or dough, which is then cured in place. The fireproof cladding can be about 5 cm thick.
The relative lengths of the sections of the pouring pipe can be selected as desired, but the lower section --88 - is preferably considerably shorter than the upper section, which results in a significant advantage of reducing the replacement costs of the same. The length of the lower section will of course depend somewhat on the size of the pan, as well as on the size of the mold and, accordingly, on the amount of metal poured in a single casting process. For example, if the level of the molten metal in the ladle drops by 60 cm in a single casting process, then the length of the lower section of the pouring pipe will be 60 cm in addition to a certain length for easy attachment of the ladle and to take into account other changes and inaccuracies.