Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern durch Schleudergiessen und Anlage zur Durchführung des Verfahrens. Bekannte Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern durch Schleudergiessen arbeiten mit nur einer Form. Dabei ist es wichtig, dass die Form im Augenblick, in welchem das flüssige Metall eingeführt wird, die richtige Temperatur besitze. Das Abkühlen der Form vor jedem Giessvorgang benötigt aber eine ge wisse Zeit, während welcher nicht gegossen werden kann.
Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Geschwindigkeit der Pro duktion zu steigern.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern durch Schleu dergiessen ist dadurch gekennzeiehnet, dass eine Mehrzahl von vorgewärmten Metallfor men in mindestens annähernd horizontaler Lage in Richtung quer zu ihrer Achse auf einer geschlossenen Bahn bewegt und dabei nacheinander einer Giessmaschine zugeführt werden, in welcher in jeder Form ein Hohl körper gegossen wird und dass jede Form mit dem Gusskörper einer Ausstossvorrichtung zu geführt wird, in welcher der Gusskörper aus der Form ausgestossen wird, worauf die Form auf eine zum Giessen eines weiteren Gusskör pers geeignete Temperatur abgekühlt wird.
Die erfindungsgemässe Anlage zur Durch führung des Verfahrens ist gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Metallformen, durch eine obere und eine untere Förderbahn, die vertikal übereinander angeordnet und gegen die Horizontalebene entgegengesetzt geneigt sind, durch Mittel zum Anheben der am untern Ende der untern Förderbahn ankom menden Formen, um sie an das obere Ende der obern Förderbahn abzugeben, durch Mit tel zum Senken der am untern Ende der obern Förderbahn ankommenden Formen, um sie an das obere Ende der untern Förderbahn abzugeben, durch eine Giessmaschine,
durch Mittel zum Steuern der Bewegungen der For men, durch Mittel, um die Formen nachein ander in Stellung bezüglich der Giessmaschine zu bringen, durch eine Ausstossmaschine, die dazu dient, nach dem Guss die Metallkörper auszustossen und durch Mittel zum Kühlen der Formen.
Zwei Ausführungsbeispiele der Anlage veranschaulicht schematisch die beiliegende Zeichnung. An Hand derselben wird im fol genden auch das Verfahren selbst beispiels weise erläutert.
Fig. 1 ist, ein Aufriss einer ersten Ausfüh rungsform der Anlage.
Fig. 2 ist ein Sehnut nach Linie X-X von Fig. 1.
Fig. 3 ist ein Vertikalsehnitt dureb eine zweite Ausführungsform.
Fig. 4 ist ein Vertikalschnitt eines Rohr- 6o ausstossmechanismus. Fig. 5 zeigt im Vertikalschnitt ein Detail desselben, Fig. 5a eine Endansicht desselben, Fig. 6 ein Vertikalschnitt eines weiteren Details desselben und Fig. 7 eine Draufsicht desselben.
Die gezeichnete Anlage ist zum Giessen von Rohren bestimmt, die an einem Ende mit einer Muffe versehen sind. Sie besitzt eine Giessmaschine a (Fug. 2). Für die Förderung der Formen sind zwei Schienenpaare b und zwei elektrisch gesteuerte hydraulische Auf züge 4 und 5 vorgesehen, die zusammen mit Haltevorrichtungen 6 die Bewegung der For men zu und von der Giessmaschine und zu und von den verschiedenen Stationen auf einer geschlossenen Bahn bewirken.
Zu den verschiedenen Arbeitsstationen der Anlage gehören die Station II, in welcher der Apparat c zum Auswechseln der Formen in der Giessmaschine untergebracht ist, die Sta tion I mit Mitteln zur Einführung von Isolier material in die Formen vor dem Guss und zur Einführung der Muffenkerne und die Station III mit Mitteln zum Herausziehen der gegos senen Rohre aus den Formen.
Die Schienenpaare b sind senkrecht über einander angeordnet, wobei die Schienen 2 gemäss Fig. 1 nach rechts unten und die Schienen 3 nach links unten geneigt sind.
Der Aufzug 5 senkt die Formen einzeln und in ihrer Reihenfolge vom untern Ende der Schienen 2 und stellt sie auf dem obern Ende der Schienen 3 ab. Ferner ist ein Kühl tunnel 7 vorgesehen, durch welchen die For men hindurchgeleitet und mit Wasser be spritzt werden.
Die Fördereinrichtung nach Fig. 3 für die Formen besitzt zwei vertikale Förderbah- nen 20, 21 und zwei mindestens annähernd horizontale Förderbahnen 19 und 22, wobei die vertikale Förderbahn 20 dazu dient, die Formen vom untern Ende einer leicht geneig ten Brücke 19 zum obern Ende einer leicht geneigten Brücke 22 zu befördern, und wobei letztere in einem Kühltunnel 23 arbeitet und die Formen zur andern vertikalen Förderbahn 21 fördert. Von letzterer werden die Formen auf eine beinahe horizontale Bahn 24 geför dert, von wo sie einzeln zum Formenauswech selapparat c geführt werden.
Der Formenauswechselapparat c (Fug. 3) besitzt zwei horizontale Wellen 8, 9. An jedem Ende derselben sind die radialen Arme 10, 11 befestigt. Diese Wellen werden von einem Elektromotor 12 oder einem andern geeigne ten Mittel über ein Schneckenreduktionsge triebe 13 und ein Stirnradgetriebe angetrie ben. Die äussern Enden der radialen Arme sind an zwei horizontalen Tragbalken 14 an gelenkt. Diese Tragballen haben zwei Aus sparungen 15, 16 in geeignetem Abstand von einander, in welchen die in die Maschine ein zuführende Form 17, resp. die aus der Ma schine kommende Form 18 ruhen.
Die Arbeitsweise dieses Apparates ist die folgende: Angenommen ein Rohr sei soeben in der Form 18 gegossen worden; dann ist. be reits eine andere Form 17 auf der Förder- bahn 24 angekommen, welche die richtige Temperatur hat, um in die Maschine einge führt zu werden. Beide Formen liegen, wie Fig. 3 zeigt, auf den Tragbalken 14. .Nun wird ein Schalter betätigt, welcher die radia len Arme 10, 11 veranlasst, sich in Richtung der Pfeile zu drehen.
Dadurch wird die Form 78 auf die Brücke 19 (Fug. 3) abgesetzt, -und die Form 17 wird in die Stellung gebracht, welche vorher durch die Form 18 eingenom- inen wurde, so dass sie in die Giessmaschine eingeführt werden kann.
Die Drehung der Arme 10 und 11 geht dann weiter, bis die Tragbalken 14 sich wie der in der gezeichneten Stellung befinden Lind kommt dann zum Stillstand.
Der Rohrausstosser (Fug. 4 bis 7) besitzt einen hydraulischen Zylinder 25 und eine Stossstange 25a. Am Ende der Stange 25a ist. ein Stosskopf 26 angebracht, welcher in einem Schlitz zwei kleine Klinken oder Stifte 27 trägt, die in den Schlitzen gleiten können. Hinter diesen Klinken befindet sieh eine nicht gezeichnete Feder, welche sie in einer solchen Stellung hält, dass sie durch die Schlitze vor stehen, wenn sie nicht entgegen der Fedezwir- kitng in den Stosskopf hineingedrückt werden.
Am Muffenende der Form ist ein Dorn 28 angeordnet, auf welchen das Rohr gleitet, wenn der Rohrausstosser arbeitet, und welcher das gegossene Rohr 40 abstützt, während es aus der Form 18 herausgestossen wird, und welcher nachher das Rohr trägt, nachdem es vollständig von der Form entfernt worden ist. Dieser Dorn steht mit einem hydraulischen Zylinder 29 mit Kolben in Verbindung, welch letzterer den Dorn tun eine Distanz vorwärts- und rückwärtsbewegen kann, welche der Länge des Rohres entspricht. Das Ganze ist auf einer vertikalen Welle 30 (Fig. 5) mon tiert, welche mittels eines andern kleinen Zy linders 31 (Fig. 5a, der mit Seilen 41 und Seilscheiben 42 verbunden ist, vorwärts und rückwärts um einen Winkel von 90 gedreht werden kann.
Die Formen werden auf die nötige Tempe ratur vorgewärmt, wenn der Betrieb vom Kaltzustand aus aufgenommen wird; aber nachdem einmal ein Rohr in jeder Form ge gossen worden ist, wird keine weitere Aussen wärme mehr benötigt.
Nach dem Erwärmen bewegen sieh die Formen auf den Schienen zuerst in die Sta tion I, wo sie mittels einer geeigneten Vor richtung mit Isolationsmaterial ausgekleidet werden; dann werden in der gleichen Station die Muffenkerne eingesetzt.
Die Formen werden in der Station II vom Formauswechselapparat c automatisch in die Giessmaschine vorgeschoben, wo sie auf Rei bungsrollen gedreht werden; geschmolzenes Metall wird in jede Form eingeführt und ein Rohr gegossen.
Die Form mit dem gegossenen Rohr wird dann zur Station III befördert, wo die Muf- fenendplatte entfernt und das Rohr ausge stossen wird.
Die Arbeitsweise der Rohrausstossvorrich tung ist folgende: Zu Beginn des Arbeitsganges befindet sieh der Stosskopf 26 nahe dem muffenfreien Ende der Form 18, und der Dorn 28 gegenüber dem Muffenende der Form (Fig. 7). Das Rohr 40 zieht sich, nachdem es gegossen wor- den ist, etwas zusammen, wodurch ein kleiner Zwischenraum 38 zwischen der Endplatte am muffenfreien Ende und dem Rohr entsteht. Nun wird der Stosskopf 26 langsam in die Form vorgeschoben und ein Konus 39 an der Endplatte der Form stösst die Klinken 27 in den Kopf 26 hinein.. Sobald der Stosskopf die Endplatte passiert hat, springen die Klin ken 27 in den Zwischenraum 38 zwischen dem Rohr und der Endplatte und erfassen das Rohr.
Die Ausstossstange 25a wird nun mit grösserer Geschwindigkeit vorwärtsbewegt, und (las Rohr wird aus der Form heraus und auf den Dorn 28 gestossen. Der Kernsand, der aus der Form austritt, wird auf einem Förder- riemen 33 aufgefangen (Fig. 7). Die Aus- - stossstange 25a zieht. sich nun in ihre ur sprüngliche Stellung zurück und der Dorn 28 dreht sich um einen Winkel von 90 , tun das Rohr auf eine Rollbrücke 32 (Fig. 2 und 7) zu legen.
Der Dorn 28 wird dann mittels des Zylinders, mit welchen er verbunden ist, aus dem Rohr herausgezogen und kehrt wieder in seine Ausgangsstellung zurück. Der Apparat ist- nun für den nächsten Arbeitsgang bereit, und das gegossene Rohr 18 rollt über die Brücke 32 hinunter für irgendwelche weitere Arbeitsgänge, die daran auszuführen sind.
Die Brückenhöhe an -der Ausstossstelle ist einstellbar, so dass Formen verschiedenen Durchmessers mit dem mechanischen Aus stosser auf gleiche Achshöhe gebracht. werden können. Es kann aber auch die Achshöhe des mechanischen Ausstossers verstellbar sein.
Bei der in den Fig. 1, 2 bzw. 4 bis 7 - 'argestellten t Anlage erfolgt die Kühlung k3 iin Kühltunnel 7 und bei der Anlage nach Fig. 3 im Kühltunnel 23.
Die Geschwindigkeit der Fördereinrich tung wird so geregelt., dass das Zeitintervall zwischen der Ankunft zweier Formen bei der Giessmaschine gerade für das Giessen eines Rohres genügt. Die Dauer des Umlaufes einer Form ist so geregelt, dass sie, nachdem ein Rohr darin gegossen worden ist, gerade genug Zeit hat, um sieh auf die gewünschte Tempe ratur für den Guss eines folgenden Rohres abzukühlen. Vorzugsweise werden alle Bewegungen der Anlage elektrisch untereinander verrie gelt und an den verschiedenen Stationen durch Druckknöpfe gesteuert.
Process for the production of hollow bodies by centrifugal casting and system for carrying out the process. Known processes for the production of hollow bodies by centrifugal casting work with only one mold. It is important that the mold is at the right temperature at the moment in which the liquid metal is introduced. The cooling of the mold before each casting process takes a certain amount of time, during which it cannot be cast.
The purpose of the present invention is to increase the speed of production.
The inventive method for the production of hollow bodies by centrifugal casting is characterized in that a plurality of preheated metal molds are moved in at least an approximately horizontal position in the direction transverse to their axis on a closed path and are fed one after the other to a casting machine in which each mold a hollow body is cast and that each mold with the cast body is fed to an ejection device in which the cast body is ejected from the mold, whereupon the mold is cooled to a temperature suitable for casting another Gusskör pers.
The inventive system for implementing the method is characterized by a plurality of metal molds, by an upper and a lower conveyor track, which are arranged vertically one above the other and are inclined opposite to the horizontal plane, by means for lifting the forms arriving at the lower end of the lower conveyor track , in order to deliver them to the upper end of the upper conveyor track, by means of tel for lowering the forms arriving at the lower end of the upper conveyor track in order to deliver them to the upper end of the lower conveyor track, by a casting machine,
by means for controlling the movements of the molds, by means for bringing the molds one after the other into position with respect to the casting machine, by an ejecting machine which serves to eject the metal bodies after casting and by means for cooling the molds.
Two exemplary embodiments of the system are illustrated schematically in the accompanying drawing. Using the same example, the method itself is explained in the fol lowing.
Fig. 1 is an elevation of a first embodiment of the plant.
FIG. 2 is a chord along line X-X of FIG. 1.
Fig. 3 is a vertical section through a second embodiment.
Fig. 4 is a vertical section of a tube ejecting mechanism. Fig. 5 shows in vertical section a detail of the same, Fig. 5a is an end view of the same, Fig. 6 is a vertical section of a further detail of the same and Fig. 7 is a plan view of the same.
The system shown is intended for the casting of pipes which are provided with a socket at one end. She has a casting machine a (Fug. 2). For the promotion of the forms two pairs of rails b and two electrically controlled hydraulic on trains 4 and 5 are provided, which cause the movement of the For men to and from the casting machine and to and from the various stations on a closed path together with holding devices 6.
The various workstations of the system include station II, in which the apparatus c is housed for changing the molds in the casting machine, the station I with means for introducing insulating material into the molds before casting and for introducing the socket cores and the Station III with means for pulling the cast pipes out of the molds.
The pairs of rails b are arranged vertically one above the other, the rails 2 being inclined to the bottom right according to FIG. 1 and the rails 3 being inclined to the bottom left.
The elevator 5 lowers the molds one by one and in their order from the lower end of the rails 2 and places them on the upper end of the rails 3. Furthermore, a cooling tunnel 7 is provided through which the For men passed and be sprayed with water.
The conveyor device according to FIG. 3 for the molds has two vertical conveyor tracks 20, 21 and two at least approximately horizontal conveyor tracks 19 and 22, the vertical conveyor track 20 serving to move the molds from the lower end of a slightly inclined bridge 19 to the upper end a slightly inclined bridge 22, and the latter works in a cooling tunnel 23 and conveys the molds to the other vertical conveyor track 21. From the latter, the forms are conveyed on an almost horizontal path 24, from where they are individually guided to the form exchange selapparat c.
The mold exchange apparatus c (Fig. 3) has two horizontal shafts 8, 9. The radial arms 10, 11 are attached to each end thereof. These waves are driven by an electric motor 12 or another appro priate means via a worm reduction gear 13 and a spur gear. The outer ends of the radial arms are articulated on two horizontal support beams 14. These supporting bales have two recesses from 15, 16 at a suitable distance from each other, in which the machine a feeding form 17, respectively. the form 18 coming out of the machine is at rest.
The operation of this apparatus is as follows: Assume a pipe has just been cast in mold 18; then. Another form 17 has already arrived on the conveyor track 24, which is at the correct temperature to be fed into the machine. Both forms are, as Fig. 3 shows, on the support beam 14. Now a switch is operated, which causes the radial arms 10, 11 to rotate in the direction of the arrows.
As a result, the mold 78 is placed on the bridge 19 (joint 3) and the mold 17 is brought into the position which was previously occupied by the mold 18 so that it can be introduced into the casting machine.
The rotation of the arms 10 and 11 then continues until the support beams 14 are in the position shown and then come to a standstill.
The pipe ejector (Fug. 4 to 7) has a hydraulic cylinder 25 and a push rod 25a. At the end of the rod 25a is. a pusher head 26 is attached, which carries two small pawls or pins 27 in a slot, which can slide in the slots. Behind these pawls is a spring, not shown, which holds them in such a position that they protrude through the slots when they are not pressed into the pushing head against the spring twist.
At the socket end of the mold is a mandrel 28 on which the pipe slides when the pipe ejector is operating and which supports the cast pipe 40 as it is pushed out of the mold 18 and which subsequently supports the pipe after it has been completely removed from the mold Shape has been removed. This mandrel is connected to a hydraulic cylinder 29 with pistons, the latter being able to move the mandrel back and forth a distance corresponding to the length of the pipe. The whole thing is mounted on a vertical shaft 30 (Fig. 5), which by means of another small Zy Linders 31 (Fig. 5a, which is connected to ropes 41 and pulleys 42, can be rotated forward and backward through an angle of 90) .
The molds are preheated to the required temperature when operation is started from the cold state; but once a pipe has been poured in any shape, no more outside heat is required.
After heating, see the molds move on the rails first in the Sta tion I, where they are lined with a suitable device before with insulation material; then the socket cores are used in the same station.
The molds are automatically advanced into the casting machine in station II by the mold exchange apparatus c, where they are rotated on friction rollers; molten metal is introduced into each mold and a pipe is poured.
The mold with the cast pipe is then transported to station III, where the socket end plate is removed and the pipe is ejected.
The operation of the Rohrausstossvorrich device is as follows: At the beginning of the operation see the pusher head 26 near the socket-free end of the form 18, and the mandrel 28 opposite the socket end of the form (Fig. 7). The pipe 40 contracts somewhat after it has been cast, as a result of which a small gap 38 is created between the end plate at the socket-free end and the pipe. Now the pusher head 26 is slowly advanced into the mold and a cone 39 on the end plate of the mold pushes the pawls 27 into the head 26 .. As soon as the pusher head has passed the end plate, the Kl ken 27 jump into the space 38 between the tube and the end plate and capture the tube.
The ejector rod 25a is now moved forward at greater speed, and (the tube is pushed out of the mold and onto the mandrel 28. The core sand that emerges from the mold is caught on a conveyor belt 33 (FIG. 7) The ejector rod 25a is now withdrawn to its original position and the mandrel 28 rotates through an angle of 90 °, placing the tube on a roller bridge 32 (FIGS. 2 and 7).
The mandrel 28 is then withdrawn from the tube by means of the cylinder to which it is connected and returns to its original position. The apparatus is now ready for the next operation and the cast tube 18 rolls down over the bridge 32 for any further operations to be performed on it.
The bridge height at the ejection point is adjustable, so that shapes of different diameters are brought to the same axis height with the mechanical ejector. can be. However, the axial height of the mechanical ejector can also be adjustable.
In the system shown in FIGS. 1, 2 and 4 to 7 - ', the cooling k3 takes place in the cooling tunnel 7 and in the system according to FIG. 3 in the cooling tunnel 23.
The speed of the conveyor device is regulated so that the time interval between the arrival of two molds at the casting machine is just enough for the casting of a pipe. The duration of the revolution of a mold is regulated so that, after a pipe has been poured into it, it has just enough time to cool down to the desired temperature for the casting of a subsequent pipe. Preferably, all movements of the system are electrically interlocked and controlled at the various stations by push buttons.