Giessverfahren zum Abgiessen von Formen Die vorliegende Erfindung betrifft ein Giessverfahren zum Abgiessen von Formen mit mindestens zwei Eingusszapfen.
Es ist bekannt, die Flüssigmetallmengen für das Abgiessen von grossen Formen spe ziell, wenn eine Form aus mehreren Giessnes- seln gegossen werden soll, durch Wiegung vorzubestimmen. Ferner ist es bekannt, für kleinere und mittlere Formen in Ausnahme füllen durch ein gemeinsames Giessbecken im Oberteil zwei oder drei Trichter gleichzeitig zu giessen. Diese Art wird deswegen selten angewendet, weil sie das Ausbringen sehr stark verschlechtert.
Ist man gezwungen, eine unterteilte Form mit mehreren Giesstrichtern durch Giessen jedes einzelnen Trichters nach einander abzugiessen, so besteht die bekannte Gefahr der explosiven Verbrennung der be reits nach dem ersten Teilguss entstehenden brennbaren Gase, wenn der zweite oder dritte Teilguss erfolgt. Diese leichten Explosionen sind gewöhnlich eine Ursache von Ausschuss. Neuere Untersuchungen haben den grossen Einfluss des Giessbeckens, der Eingusszapfen und der Giessgeschwindigkeit auf alle mit dem Giessvorgang zusammenhängenden Fragen klargelegt.
Bei den gebräuchlichen Giessver fahren für kleine bis mittelgrosse Formgrö- ,en ist. das Giessbecken immer relativ klein dimensioniert. Es ist deshalb sehr schwer, den (-;iessstrahl auf die richtige Stelle hinzu lenken und gleichzeitig so zu giessen, dass das Giessbecken, aus welchem das flüssige Metall dauernd -in die Form abfliesst, immer voll gefüllt bleibt.
Das Vollhalten vom Giessbecken ist einer seits aber nötig, damit die auf dem flüssigen Metall schwimmende Schlacke nicht in die Form hineinfliesst, anderseits, um einen gleichmässigen Flüssigkeitsdruck einzuhalten, der seinerseits die richtig bemessene Strö mungdes Metalles im Lauf- und Ausschnitt system und die richtige Giesszeit einer Form festlegt.
Beobachtet man den Giessvorgang bei sol chen mit relativ kleinen Giessbecken versehe- nen Formen, dann zeigt sich, dass die voran gehend aufgeführten Bedingungen nur sehr unvollkommen erfüllt werden. Während der Giessstrahl das eine Mal richtig in das Giess becken einfliesst, trifft. er das andere Mal mindestens zeitweise direkt in den senkrecht stehenden Eingusszapfen. Das Metall tritt in diesem Fall unter übermässigem Druck in die Form und führt in den meisten Fällen zu Ausschuss. Sehr schwer ist für den Giesser auch, den Füllvorgang im richtigen Moment abzubrechen.
Meist wird zu spät unterbro- ehen, und der im Moment der beendigten Füllung zwischen Eingiessbecken und Giess pfanne stehende Giessstrahl überfüllt das Giessbecken mit einer zusätzlichen unnötigen Metallmenge. Sucht der Giesser das überfül len unbedingt zu vermeiden, fällt er meist in das andere fehlerhafte Verhalten, dass er das Eingiessbeeken zu frühzeitig leerlaufen lässt und damit dem Eintritt der Schlacke in die Form freie Bahn gibt.
Die Abgüsse sind in diesem Falle vielfach mit Resten eingeflossener Schlacke durchsetzt. Man ist daher ganz allgemein gezwungen, im Laufsystem sogenannte Schlackenläufe vorzu sehen, die bei genügend grossem Querschnitt mit ihrer gezahnten Form die ungewollt ein fliessende Schlacke mehr oder weniger abschei den. Dadurch aber wird das Ausbringen einer Modellplatte stark verschlechtert.
Ein weiterer Nachteil der üblichen Giess weise, die dann besonders stark in Erschei nung tritt, wenn eine Form mehrere Einguss zapfen besitzt, besteht darin, dass die Ein giessbeeken nicht immer in Randnähe des Formkastens angeordnet werden können, wo durch das Eingiessen des flüssigen Metalles mit den bisher üblichen Mitteln immer nur aus grosser Höhe und damit mit langem freiem Giessstrahl möglich wird.
Bekannt ist auch jedem Fachmann, dass die letzte aus einer Giesspfanne abgegossene Form mit wesentlich tieferen Metalltempera turen vergossen wird als die erste aus der vollen Giesspfanne abgegossene Form. Ähnlich verhält es sich mit dem Temperaturabfall des flüssigen Metalles, wenn aus einem Giesskes sel viele Giesspfannen nacheinander abgefüllt werden müssen. Das Abgiessen selber, wie es Beute durchgeführt wird, ist eine der schwer sten Arbeiten in einer Giesserei. Nicht nur die Hitzeeinwirkungen des flüssigen Metalles, sondern auch die andauernde angespannte Aufmerksamkeit, die der Giesser dem Giess vorgang schenken muss, beansprucht den Gie sser weit über das normale Mass.
Die vorliegende Erfindung behebt diese Schwierigkeiten dadurch, dass sie zwei an sich teilweise bekannte Verfahren kombiniert, indem sie vorsieht, dass ein gemeinsames Giess becken durch Rinnen mit den Mündungen sämtlicher Eingusszapfen verbunden wird und dass in eine Giesspfanne eine vorbestimmte, für das Abgiessen einer Form notwendige flüssige Metallmenge eingefüllt wird und diese Giesspfanne beim Guss ganz geleert wird. Die Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens kennzeichnet sich dadurch, dass einer Giess pfanne eine Waage zugeordnet ist, mittels welcher die der Giesspfanne aus dem Sam- melgefäss zugeführte Menge flüssigen Metalles bestimmbar ist.
In beiliegender Zeichnung wird der Erfin dungsgegenstand beispielsweise dargestellt; es zeigt: Fig. 1 einen Schnitt durch ein Giessbecken gemäss Linie I-I in Fig. 3, Fig. 2 einen Sehnitt durch ein Giessbecken gemäss Linie II-II in Fig. 3, Fig. 3 einen Grundruss des Giessbeckens von Fig. 1 und 2, Fig. 4 ein Beispiel einer Rinnenanordnung, Fig. 5 ein weiteres Beispiel einer Binnen anordnung, Fig. 6 ein weiteres Beispiel einer Binnen anordnung, Fig. 7 eine Seitenansicht einer Giesseinrieh- tung, teilweise geschnitten gemäss Linie VII-VII in Fig. 10, Fig. 8 einen Schnitt gemäss Linie VIII-VIII in Fig. 7, Fig.9 eine Ansicht der Giesseinrichtung gemäss Fig.7, in Pfeilrichtung IX gesehen, ohne Conveyor und Form, Fig.10 einen Grundruss der Fig.
7, teil weise im Schnitt gemäss Linie X-X in Fig. 7. Fig.11 zeigt eine Ansieht in Pfeilrichtung XI in Fig. 10 mit der Wiegeeinrichtung und dem Sammelgefäss, Fig.12 eine Variante einer Giesseinrich tung im Teilschnitt gemäss Linie NII-NII von Fig.13. Fig.13 eine Ansieht der Giesseinriehtung von Fig. 12 in Pfeilrichtung XIII gesehen, Fig. 14 ein Steuerschema einer Abfüll und Wiegeeinrichtung, Fig.15 ein Steuerschema einer automatisch arbeitenden Giesseinrichtung.
In den Fig.1, 2 und 3 bezeichnet. 1 eine Form, 2 ein Giessbecken, 3 ein Gitter und .1 eine ein-esetzte Rippe. Versuche haben ge zeigt, dass es schwierig ist, in ein Giessbecken mit grosser Menge einzugiessen, ohne dass starke Wirbelun-en in den (las Giessbecken mit. den entsprechenden Eingusszapfen verbin- denden Rinnen, z. B. 5, entstehen, dies auch dann, wenn mit sehr niedriger Fallhöhe des Giessstrahls gearbeitet wird.
Weitere Versuche laben gezeigt, dass das Eingiessen durch ein Gitter 3 oder entsprechender anderer Formen, keil die Giessstrahlenergie sieh im Giessbecken zum Teil totläuft, den ganzen Giessvorgang stark beruhigt. Die beste Wirkung kann durch ein Sieb erzielt werden, das aber zum Guss von Eisen und Stahl aus technischen Gründen nicht verwendbar ist, dagegen ist ein solches Sieb beim Guss von Leichtmetall oder andern laterialien mit relativ niederem Schmelz punkt verwendbar.
Im weiteren haben Ver- suehe gezeigt, dass eine oder mehrere Rippen 4 die Strömungsvorgänge beim Einfliessen des flüssigen Metalles in das Giessbecken 2 und dlas Durchströmen der entsprechenden Rin nen 5 bis zu den entsprechenden Eingusszap fen ebenfalls beruhigt.
Ferner haben Ver suche gezeigt, dass Gitter 3 als auch gleich zeitig Rippen 4 ein nahezu wirbelfreies lang- sanmes Abströmen des flüssigen Metalles, aus demn Giessbecken 2 in die entsprechenden Rin nen zu dlen entsprechenden Eingusszapfen er- mnöglichenl. Dies hat zur Folge, dass beim Gde- fssen rasch eingesehüttet werden kann, ohne dlass ein Überborden des flüssigen Metalles zu befürchten ist.
Im weiteren scheidet aus die sem Grunde sieh eventuell mitgerissene Sehlacke auf kürzestem Wege an der Ober- flielhe des flüssigen Metalles, in den Rin nen 5 ab.
Während die Fig. 1, 2 und 3 nur das Ein- giessbeeken zeigen, zeigt die Fig.4 ein Ein giessbecken 6 und zwei Eingusszapfen 7 und 8 und die Fig. 5 ein gesamtes Rinnensystem mit einem Eingiessbeeken 9 und vier Eingusszap fen 10, 11, 12 und 13. Die Fig.6 zeigt ein Rinnensystem mit einem Eingiessbecken 14 und sechs Eingusszapfen 15, 16, 17, 18, 19 und 20.
Aus den Fig.4, 5 und 6 ist ersichtlich, dass jede beliebige, durch die Modellbelegung der Modellplatte festgelegte Anzahl und An ordnung von Eingusszapfen nach diesem Ver fahren abgiessbar ist. Die Praxis zeigt, dass verhältnismässig wenige genormte Rinnen- systenme für alle vorkommenden Variationen genügen.
Es erweist sich als besonderer Vorteil, wenn die Querschnitte der Rinnen gegenüber den für das Durchfliessen der entsprechenden Metallmengen erforderlichen so weit ver grössert werden, dass das Volumen des Rin nensystems mindestens gleich der Differenz des gesamten zu vergiessenden Metallvolu mens abzüglich des am Ende des beliebig schnell erfolgenden Ausleerens der Giess pfanne bereits in die Mündungen der Ein gusszapfen eingeströmten Metallvolumens ist. Dies hat zur Folge, dass der Giessvorgang in erster Annäherung vergleichbar mit dem im Grossguss bekannten Abgiessen über ein Giess becken mittels Birnenverschluss erfolgt.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, dass der Vorgang des Ausleerens des Giesspfannen inhaltes in das Rinnensystem weitgehend un abhängig wird vom Einströmen des flüssigen Metalle-, aus dem Rinnensystem in die einzel nen Eingusszapfen, Dies ist eine wichtige Vor aussetzung für das automatische Abgiessen von Formen.
In den Fig. 7, 8, 9 und 11 bezeichnen 21 und 22 Schienen, auf denen ein Wagen 23, auf Rädern 24 gelagert, entlang dem Förderer 25 (siehe auch Fig.10) fahren kann, auf dem Formen 26 lagern. Auf dem Wagen 23 stützt sieh, in Lagern 27 drehbar in zwei Zapfen 28 gelagert, ein Gehäuse 29 ab.
hin Stoppmotor 30 treibt über ein Unte.r- setzungsgetriebe 31 eine Schneckenwelle 32, die ein Schneckenrad 33 und über eine Welle 34 ein Zahnrad 35 und 36 an, die in eine Zahnstange 37 und 38 greifen. Die Zahnstan gen 37 und 38, die in den Führungen 39 und 40 geführt sind, tragen am untern Ende einen Rahmen 41, an dem die Hebel 42 und .43 mit tels Zapfen 44 und 45 angelenkt sind. Über Drehzapfen 46 und 47 sind diese Hebel auch angelenkt an je ein Winkelstück 48 und 49 (Fig. 10), die im Lager 50 und 51 über Zap f en 52 und 53 eine Giesspfanne 54 tragen können.
An der Giesspfanne 54 befindet sielt ein Behälter 55, der mit Stahlschrot 56 ge füllt werden kann. Eine Kolbenstange 57, die sich auf einen Teil 58, der mit dem Rahmen 41 fest verbunden ist, drehbar abstützt, trägt einen Zylinder 59, der mit Zapfen 60 an einem Teil 61 angelenkt ist, der mit den Winkel stücken 48 und 49 fest verbunden ist. Wird dem Zylinder 59 Pressluft zugeführt, so hebt er sich und bringt damit die Hebel 42 und 43 und auch die Winkelstücke 48 und 49 von der in Fig. 11 gezeichneten Lage entsprechend den Pfeilrichtungen 62 und 63 in die in Fig. 7 gezeichnete Lage. Wird die Pressluft aus dem Zylinder 59 abgelassen, so senkt sich der Zy linder 59 von der in Fig. 7 gezeichneten Lage in die in Fig.11 gezeichnete Lage und damit sämtliche über die Bolzen 46 und 47 ange lenkten Teile.
Mit dem Hebel 43 fest verbun den sind zwei Hebel 64 und 65, die über Kugelzapfen 66 und 67 und Stangen 68 und 69 an Zapfen 70 und 71 an der Giesspfanne 54 angelenkt sind. Ein einfach wirkender Zylinder 72 ist einerseits an Zapfen 73 am Wagen 23, anderseits über Kolbenstange 74 und Zapfen 75 auch am Teil 76 angelenkt, der die zwei Führungen 39 und 40 verbindet. Erhält der Zylinder 72 Pressluft, so drückt er die Führungen 39 und 40 in die in Fig. 7 gezeichnete Stellung. Wird die Pressluft ab gelassen, so führt die nicht gezeichnete Feder die Führungen 39 und 40 in die in Fig. 11 gezeichnete Stellung zurück. Auf einer Platte 77, die mit Konsole 78 (siehe Fig. 9 und 11) fest verbunden ist, ist ein Hebel 79 auf einer Welle 80 gelagert, die mit einem Hebel 81 fest verbunden ist.
Am Hebel 81 ist eine Stange 82 angelenkt, die mit, einem Arretier hebel 83 über einen Drehzapfen 84 verbun den ist. Der Arretierhebel 83 ist in die Kette 85, wie in Fig. 7 ersichtlich, einklinkbar. Die Kette 85 wird auf nicht gezeichnete Weise über Wellen mit gleicher Geschwindigkeit wie der Förderer 25 angetrieben. Auf der Welle 80 sitzt ebenfalls ein Luftdrehschieber 86, mit dem die Pressluftzufuhr zum Zylinder 59 ge steuert werden kann.
Ein Sammelgefäss 87 (siehe Fig.11), in dessen Boden eine Stopperöffnung 88 bekann ter Konstruktion angeordnet ist, enthält flüs siges Metall 89. Ein Stopper 90, der über eine Stopperstange 91 mit einem Kolben 92 in Verbindung steht, wird mit der Federkraft der Feder 93, die sich an einem Gehäusedek- kel 94 abstützt, gegen die Stopperöffnung 88 gedrückt und schliesst diese ab. In einenm Ringraum 95 und im Zylinderraum 96 unter dem Kolben 92 befindet sich Öl.
Erhält somit die Luftzuführung 97 Pressluft, so drückt diese über das Öl und den Kolben 92 gegen die Feder 93, der Kolben 92 hebt sieh bis zum Anschlag an Büchse 98, damit aber hebt sich auch der Stopper 90 um ein bestimmtes Mass und gibt die Stopperöffnung 88 frei, das Flüs sigmetall kann austreten. Wird die Luftzufüh rung 97 auf Auspuff gestellt, so drüekt die Feder 93 den Kolben 92, die Stopperstange 91 und damit den Stopper 90 wieder gegen die Stopperöffnung 88 und schliesst diese ab.
Wenn keine besonderen Anforderungen an die Genauigkeit der vorzubestimmenden flüs sigen Metallmenge gestellt werden, kann an Stelle eines Sammelgefässes mit Stopper auch ein kippbares Sammelgefäss mit Schnauze ver wendet werden. In einem Zylinder 99 ist ein Kolben 100 mit einer Kolbenstange<B>101,</B> die eine Waage 102 trägt, angeordnet. Erhält die Luftzufüh rung 103 Pressluft, so hebt sieh der Kolben 100, bis der Kolbenstangenring 104 an der Büchse 105 anliegt. Ist eine Giesspfanne 54 über der Waage 102, so wird dieselbe angeho ben, die Tragzapfen 52 und 53 verlassen die Lager 50 und 51.
Die Waage 102 nimmt in diesem Falle das Gewicht der Giesspfanne 5.1 plus das halbe Gewicht der Stangen 68 und 69 auf und spielt in dieser hochgehobenen Lage (Fig.11) unbehindert.
Nachstehend wird nun die Wirkungsweise der in den Pig. 7, 8, 9, 7.0 und 11 dargestellten Einrichtungen mit Hilfe des Steuerschemas Fig.14 beschrieben: Dem dargestellten Vorgang ist zugrunde gelegt, da,ss sechs verschiedene Formen, die sich periodisch folgen, von einer Giesseinrich tung abgegossen werden sollen und dass diese sechs verschiedenen Formen in vier verschie den genormten Formhöhen eingeordnet sind. Es sei angenommen, die Einrichtung stehe in der in Fig.11 gezeichneten Stellung, jedoch der Kolben 100, die Kolbenstange 101 und die Waage 102 noch in der abgesenkten Stellung.
Durch Betätigung des Fussschalters 106 wird durch den Stromkreis 107 dann, wenn der Schalter 108 dadurch, dass der Wagen 23 in der Stellung, wie in Fig. 11 gezeichnet ist, geschlossen wird, sowohl dem Magnetventil 109 als auch dem Schaltschütz 110 Steuer strom zugeführt. Das Magnetventil 109 öffnet sieh. Durch die Druckluftleitung 111 erhält der Kolbenraum unter Kolben 100 Pressluft und hebt, weil die Pressluft entgegen dem Riiekschlagventil 112 strömt, wie bereits be schrieben, die Waage 102 und damit die Giess pfanne 54 rasch an.
Bei geöffnetem Hand ventil 114 erhält gleichzeitig die Druekluft- leitung 113 Pressluft, welche über die Um gangsleitung 115 in den Ringraum 95 strömt, und hebt den Kolben 92 gegen die Federkraft der Feder 93 an und öffnet auf bereits be schriebene Weise die Stopperöffnung 88 des Sammelgefässes 87, während die Waage 102 das Gewicht der Giesspfanne 54 in bereits be schriebener Weise übernimmt, beginnt das Einströmen des flüssigen Metalles in die Giesspfanne 54. Bei zunehmendem Gewicht v erstellt sieh die Waage 102 und damit die entsprechende Zeigereinrichtung 117 resp. die mit der Zeigerstellung sieh verändernde Kapa- z il ät 118.
Gleichzeitig mit der Betätigung des Magnetventils 109 erhält der Zylinder 119 über Leitung l20 Pressluft und schiebt über Klinkenhebel 121 mittels der Klinke 122 das Klinkenrad 123 von der Stellung 124 des Folgesehalters 125 in die Stellung 7126 und schaltet die Kapazität 131 in den Wiegevor gang ein, während die Kapazitäten 127, 128, 129 und 130 ausser Betrieb sind. Hat die Ge wichtszunahme durch das Einströmen des iliissigen Metalles die Waage 102 und damit die Kapazität 118 so verändert, dass ein Strom durch die Spule 132 fliesst und die Spule 133 stromlos wird, so kippt das Differenzrelais 134 und unterbricht damit durch den Unterbre- eher 135 den Stromkreis 107. Das Magnet ventil 109 wird auf Auspuff gestellt.
Die Feder 93 drückt den Kolben 92 schnell nach unten, weil das Rückschlagventil 116 sich öffnet, und schliesst damit, wie beschrieben, die Stopperöffnung 88. Gleichzeitig senkt sieh der Kolben 100 langsamer, weil das Rück schlagventil 112 geschlossen wird und die Pressluft unter Kolben 100 nur langsam über die Umgangsleitung 136 entweichen kann. Die Pressluft im Zylinder 119 strömt ebenfalls ab, und der Klinkenhebel 121 wird mittels nicht gezeichneter Feder zurückgezogen, wo bei das Klinkenrad 123 in der Stellung durch die Klinke 137, die in einem festen Lager bock 138 gelagert ist, festgehalten.
Da sämt liche Kapazitäten 127, 128, 129, 130 und auch die Kapazität 131 in ihrer Grösse entspre chend der für die zugeordnete Form benötig ten flüssigen Metallmenge einstellbar sind, wird auch zwangläufig in dem oben beschrie benen Vorgang die für die der Kapazität 131 zugeordneten Form benötigte Flüssignietall- menge <B>in</B> die Giesspfanne eingefüllt.
Der Wagen 23 und alle damit verbundenen Teile, also auch die CTiesspfanne 54, werden nun zur abzugiessenden, der Kapazität 131 zugeordneten Form, geführt. Gleitet der End- umschalter 143 von der Unterbrecherschiene 144, was der Fall ist, wenn die Giesspfanne 54 aus dem Bereich der Waage 102 ist, so erhält der Stromkreis 145 Strom. Da der Folgeschal ter 146 in bereits beschriebener Weise mittels des Klinkenrades 123 von der Stellung 147 in die Stellung 148 bewegt wurde, erhält auch der Schalter 154 Strom.
Die Schalter 149, <B>150,</B> 151, 152, 153 und auch der Schalter 154 sind entsprechend der Höhe ihrer zugeord neten Formen einstellbar. Durch das Schlie ssen des Stromkreises 145 durch den End- umschalter 143 erhält somit über 148, 154, 156 auch die Magnetspule 160 Strom und be tätigt den Schalter 161 und setzt damit den Stoppmotor 30 für die Abwärtsbewegung der Zahnstangen 37 und 38 in Betrieb. Erreicht der Nocken 162 den Schalter 156, so wird der Stromkreis auf der gewünschten Höhe des Rahmens 41 und damit der Giesspfanne 54 unterbrochen. Der Stoppmotor 30 wird still gesetzt und arretiert.
In ähnlicher Weise wird bei der entsprechenden Stellung 163 des Folgeschalters 146 über Sehalter 153 beispiels weise Schalter 155 vorgewählt; über Stellung 164 und Schalter 152 Schalter 158 vorge wählt; über Stellung 165 und Schalter 151 Schalter 155 vorgewählt; über Stellung 166 lund Schalter 150 Schalter 157 vorgewählt, und über Stellung 147 und Schalter 149 Schal ter 156 vorgewählt.
Nach Erreichung dieser Giessstellung (Fug. 7 und 10) wird der Hebel 79 in Fig. 11 in Pfeil richtung 139 bewegt. Stimmt die Öffnung der dreigliedrigen Kette 85, die dadurch er reicht wird, dass entsprechend der Abstände der Formen 26 auf dem Förderer 25 jeweils das Mittelglied ausfällt, mit der Kettenlücke überein, so kann der Arretierhebel 83 in die Kettenlücke eindringen. Dadurch wird der Wagen 23 in der gegenüber der Form 26 rich tigen Giessstellung zwangläufig parallel zum Förderer 25 mit der Geschwindigkeit des För derers bewegt. Gleichzeitig mit der Drehung des Hebels 79 in Pfeilrichtung 139 ist durch Betätigung des Luftdrehschiebers 86 dem Zy linder 72 Pressluft zugeführt worden.
Die Führungen 39 und 40 und damit sämtliche in den Zapfen 28 hängenden Teile werden von der Stellung, wie sie in Fig.11 gezeichnet, in diejenige, wie sie in Fig. 7 gezeichnet ist, be wegt. Durch weitere Drehung des Hebels 79 in Pfeilrichtung 138 erhält über den Luft drehschieber 86 auch der Zylinder 59 Press luft. Die zwei Hebel 42 und 43 bewegen sieh in Pfeilrichtung 62 und 63 (Fig.7) von der in Fig.11 gezeichneten Stellung in die in Fig. 7 gezeichnete Stellung und bewegen da mit in bereits beschriebener Weise die Zapfen 52 und 53 der Giesspfanne 54 in Pfeilrichtung 140 (Fig.7) von der Lage in Fig.ll in die Lage in Fig. 7.
Gleichzeitig bewegen sich die Kugelzapfen 66 und 67 in Pfeilrichtung 141 (Fug. 7) und damit die Zapfen 70 und 71 in Pfeilrichtung 142 (Fug. 7), also die Giess pfanne von der strichpunktierten Lage in Fig. 7 in die ausgezogene Lage in Fig. 7. Die Kippbewegung der Giesspfanne ist zusammen gesetzt aus einer Bewegung einer Drehachse auf einer Kreisbahn um die Kippaehse und einer gleichzeitig mit gleicher Winkelgeschwin digkeit erfolgender Drehung um die Dreh achse, wodurch die Kippbewegung der Giess pfanne um eine wählbare, in Giessschnauzen nähe gelegene ideelle Drehachse erfolgt. Die Drehungen in Pfeilrichtung 140 und 142 er folgen so weit, dass die Giesspfanne ihren Inhalt vollständig ausleert. Die Begrenzung erfolgt im Zylinder 59. Ist diese Stellung er reicht, so wird durch den Hebel 42 der Schal ter 167 betätigt.
Dieser schliesst den Strom kreis über Magnetspule 168, Schalter 159, da der Nocken 162 auf der Schalterstellung 156 steht, damit auch den Haltekontakt 169 und den Schalter 170, welcher den Stromkreis für den Stoppmotor 30 für Abwärtsbewegung schliesst. Gleichzeitig wird durch das Kipp- relais 171, weil die Spule 172 Strom erhält und die Spule 173 stromlos wird, der Schal ter 174 geöffnet. Hat der Nocken 162 die in Fig. 14 gezeichnete Stellung erreicht, so wird der Stoppmotor 30 stillgesetzt und arretiert; damit hat in bereits beschriebener Weise die Giesseinrichtung wieder die in Fig. 11 gezeich nete Höhenstellung erreicht.
Gleichzeitig wird der Hebel 79 entgegen der Pfeilrichtung 139 in die in Fig.11 --gezeichnete Ausgangslage zurückgeführt. Der \Luftdrehschieber 86 öff net somit die Zuleitung zu den Zylindern 59 und 72, die Giesspfanne 54 dreht entgegen den Pfeilrichtungen 1.10 und 142 von der in Fig.7 ausgezogenen Stellung in die strich punktierte Stellung in Fig. 7, und die Füh rungen 39 und 40 werden von der in Fig. 7 gezeichneten Stellung in die in Fig.11 ge zeichnete Stellung um die Drehzapfen 28 zu rückgeschwenkt.
Da mit der Rückführung des Hebels 79 auch der Arretierhebel 83 aus der Kette 85 gelöst wird, wird der Wagen 23 von Hand wieder in die in Fig.ll gezeichnete Stellung zurückgeführt. Die Giesspfanne 54 ist unter der Stopperöffnung 88, womit der Vorgang von neuem beginnt.
Auf den gleichen -Überlegungen aufgebaut ist es möglich, eine beliebige Anzahl sich peri odisch folgender, verschieden hoher und ver schiedene Flüssigmetallmengen benötigender Formen durch entsprechende Anordnungen störungsfrei abzugiessen.
Ebenfalls ist es ohne weiteres möglich, zwei Giesseinrichtungen gleichzeitig arbeiten zu lassen, die sich gegen seitig in ihrer Aufgabe abwechseln, das heisst, dass die eine Giesseinriehtung das bereits ge fasste flüssige Metall in die Form eingiesst, während die andere die Flüssigmetallmenge dem Sammelgefäss 87 entnimmt, und umge kehrt, dass die eine Giessvorriehtung die be nötigte Flüssigmetallmenge dem Sammelgefäss 87 entnimmt, während die andere die Flüssig metallmenge in die zugehörige Form giesst. Ferner ist es ohne weiteres möglich, wenn die Bahn, auf der sich die Wagen 23 bewegen, endlos geschlossen wird, eine beliebige Anzahl Giesseinriehtungen gleichzeitig an einem För derer arbeiten zu lassen.
Die Einrichtung ist vor allem auch nicht an die Verwendung von einstellbaren Kapazi täten für die Wiegung gebunden. Es kann aueh in bekannter Weise mit Kontakten oder mit Pressluftregelsystemen über Düsen oder mnit andern bekannten Systemen gearbeitet. werden. Wird nur eine Giesseinriehtung ver wendet, so ist die Ausgleichung der sich im Betrieb verändernden Taragewiehte der Giess pfanne auch durch eine entsprechende Kor rektur des Taragewiehtes an der Waage mög lich.
Während das Steuerschema 14 von der Überlegung ausgeht, dass jeder Giesseinrich tung ein Bedienungsmann zugeordnet ist, wird in Fig. 15 ein Steuerschema für den vollauto- matisehen Betrieb gezeigt. Da die Sehaltvor gänge des Steuerschemas in weiten Teilen di rekt denn Steuerschema 14 gleich sind, werden die Vorgänge des Steuerschemas in Fing. 15 nur so weit beschrieben, als sie von denjenigen in Fig. 14 abweichen. Eine Steuertrommel 175, die vom Antrieb des Förderers 25 an getrieben wird und eine Umdrehung macht, während der Förderer sich um eine Form teilung weiterbewegt, steuert einen Schalter 176 mittels Nocken 177, der die gleiche Funk tion wie der Fusstrittsehalter 106 in Fig.14 besitzt.
Damit wird die ganze bereits beschrie bene Folge von Funktionen für das Abfüllen einer bestimmten Flüssigmetallmenge in die Griesspfanne 54 in bereits beschriebener Weise eingeleitet und durchgeführt. Nun wird durch Steuernocken 178 der Schalter 179 betätigt, welcher über Magnetspule 180 den Haltekon takt 181 und den Schalter 182 einschaltet, der dem Fahrstoppmotor 183 und der Magnet spule 191, die in den Fig. 7, 9 und 11 nicht gezeichnet sind, elektrischen Strom zuführt und damit den Fahrantrieb des Wagens 23 in Bewegung setzt. Verlässt der Endumschal- ter 143 die Unterbreeherschiene 144, so wird, wie bereits beschrieben, durch den Stopp motor 30 die Höheneinstellung vorgenom men.
Ist der Wagen 23 in der Nähe der Giess stellung (Fig.10) angelangt, so wird durch einen Nocken 184 der Umschalter 185 angeho ben und damit der Magnetspule 186, die den Arretierhebel. 83 anziehen will, Strom zuge führt. Da der Arretierhebel 83 auf der Kette 85 aufliegt, kann er vorerst keine weitere Drehbewegung um den Drehpunkt 187 aus führen.
Erreicht jedoch der )Vagen 23 durch die Bewegung in Pfeilrichtung 188 die Stel lung der Kettenöffnung 189, so kann der Ar retierhebel 83 in die Kettenöffnung 189 ein dringen und öffnet somit den Schalter 190, der über die Magnetspule 180 den Schalter 181 unterbricht, also somit. den Fahrstopp motor 183 stillsetzt und die zwischen Motor und Fahrwerk liegende Magnetspule 191 aus schaltet. Nun wird durch den Arretierhebel 83 (Fug. 11) der Wagen 23 in der Stellung, wie in Fig. 10 gezeigt, mit der Kette 85 ent lang dem Förderer 25 geführt.
Während die ser Zeit wurde durch einen Nocken<B>192</B> ein Drehschieber 193 betätigt und dem Zylinder 72 Pressluft zugeführt, also in der bereits be schriebenen Weise die Drehbewegung um die Drehzapfen 28 durchgeführt. Nun wird- durch einen weiteren Nocken 194 durch Betätigung eines Drehschiebers 195 auch dem Zylinder 59 Pressluft zugeführt und damit die Kippbewe- gung für das Entleeren der Giesspfanne 54 eingeleitet. Nach erfolgtem Abgiessen der Form 26 wird automatisch über Schalter 167 der Stoppmotor 30 wieder betätigt und in be reits beschriebener Weise die Höhenverstel lung von der in Fig. 7 gezeichneten Lage in die in Fig. 11 gezeichnete Lage zurückgeführt.
Ein nicht gezeichneter Nocken stellt den Dreh schieber l95 auf Auspuff und führt damit in bereits beschriebener Weise die Giesspfanne 54 von der in Fig. 7 gezeichneten Stellung in die in Fig. 7 strichpunktiert gezeichnete Stellung zurück. Gleichzeitig wird auch der Drehschie ber 193 durch einen weiteren, nicht gezeich neten Noeken auf Auspuff gestellt und damit über Zylinder 72 die Führungen 39 und 40 aus der in Fig. 7 gezeichneten Lage in die in Fig.11 gezeichnete Lage zurückgeführt.
Da durch, dass der Nocken 184 den Umsehalter 185 freigibt, wird über Schalter 196, der nur in Stellung nach Fig.11 von einer Unterbre cherschiene 197 geöffnet ist, der Magnetspule 198 Strom zugeführt und damit über Schalter 199 der Fahrstoppmotor 183 und die elek trische Kupplung 191 für die Rüekführung des Wagens 23 von der Stellung in Fig. 10 nach der Stellung in Fig.11 in Betrieb ge setzt. Gleichzeitig wird die Spule 186 strom los und gibt den Arretierhebel 83 frei, ent- kuppelt also den Wagen 23 von der Kette 85. Bei Erreichen der Stellung in Fig.11 wird der Fahrstoppmotor 183 durch die Unterbre cherschiene 197 ausgeschaltet, während die elektrische Kupplung 191 in Betrieb bleibt. Nun wird durch den Nocken 177 der Schal ter 176 erneut betätigt, womit sieh der Vor gang wiederholt.
In den Fig. 12 und 13 zeigt 25 einen För derer, 26 eine abgiessbereite Form. An zwei Teilen 200 und 201, die mit einem gedachten Wagen ähnlich Wagen 23 auf Schienen (nicht gezeichnet), parallel dem Förderer 25 laufend, verbunden sind, hängt ein Zylinder 202. Auf diesem Zylinder sitzt ein Deckel 203, in den eine Kolbenstange 204, die einen Kol ben 205 trägt, fest eingebaut ist. Ist. die Luft zuleitung 206 durch einen nicht gezeichneten Drehschieber auf Auspuff gestellt, so drückt die Federkraft der Feder 207, die sich auf den Zylinderboden 208 abstützt, auf den Zy linderdeckel 209 des Zylinders 210 und hebt, diesen mit allen am Zylinder 210 befestigten Teilen, bis die Schulter 211 des Zylinders 210 amn Deckel 208 aufsteht.
Wird über den nicht gezeichneten Drehschieber der Pressluftleitun 206 und damit demn Zylinder 210 Pressluft zu geführt, so senkt sieh der Zylinder 210 und damit sämtliche an ihm befestigten Teile. Am Zylinder 210 ist ein Teil 212 angeordnet, der Lagerungen für Drehzapfen 213 und 214 auf weist. Die Drehzapfen 213 und 214 sind an einem Teil 215 angeordnet, der eine Bohrung zur Lagerung eines Doppelhebels 216 aufweist und mit Ringen 217 und 218 gegen Axialver schiebung gesichert ist. Am einen Ende des Doppelhebels 216 ist eine Giesspfanne 219 an geordnet, während anm andern Ende ein durch eine Gewindemutter 220 verschiebbares Aus- gleichgewieht 221 und Handgriff 222 ange ordnet sind.
Die Stellung des Ausgleiehgewichtes 221 im Betrieb wird so gewählt, class das Leer gewicht der Giesspfanne 2l9 in der Waage ge halten wird. Die Einriehtung nach Fig.l2 und 13, die speziell für kleinere Flüssigmetall mengen und nichtautomatischem Betrieb be nützt wird, arbeitet wie folgt Es sei angenommen, die Giesspfanne 219 sei leer und auf eine Waalge aufgelegt ähnlich Fig. 11. Hierbei ist der Zylinder 210 und alle daran befestigten Teile, da die Luftzuführung 206 über den nicht gezeichneten Drehschieber mit dem Auspuff verbunden ist, in seiner obersten Stellung. Die Waage ruht, im Gegen satz zu Fig. 11, auf einer festen Unterlage.
Das Entnehmen der benötigten Flüssigmetall menge aus dem darüberliegenden Sammel- gefäss geschieht sinngemäss ähnlich wie in Fig. 11, 14 und 15 und wird deshalb nicht mehr beschrieben. Nach dem Abfüllen der not wendigen Flüssignmetallmenge wird die Ein- riclitung, mittels des nicht gezeiehneten Wa gens zur abzugiel.,enden Form gefahren, wobei an den Handgriffen der Giessende den Doppelhebel. '?16 im Gleichgewicht zu halten hat..
Über einen Doppelcli-Liekknopfsehaltei# 223, der über ein Hängekabel 224 mit einem nicht gezeichneten Magnetventil verbunden ist, wird der Druckluftleitung 201 so lange Pressluft zugeführt, bis sieh der Zylinder 210 und damit auch die (Tiesspfanne 219 in die gewünsehte Höhe gegenüber der abzugiessen- den Form gesenkt hat. Während dem nun in bekannter Weise erfolgenden Abgiessen der Form (Fig.13) erfährt die Last, die der Zy linder 211 zu tragen hat, eine Verminderung.
Diese Verminderung bewirkt eine zusätzliche Kompression der im Zylinderraum des Zylin ders 210 befindlichen Luft, der Zylinder 210 hebt sich. Durch entsprechende Wahl der Federkraft der Feder 207 und des Kolben- duersehnittes des Kolbens 205 kann dieses heben des Zylinders 210 angenähert das Tie fergehen der Giessschnauze 225 der Giess pfanne 219 beim Giessvorgang ausgleichen. Dadurch ist es möglich, dass während des Giessvorganges der Doppelhebel 216 in nahezu waagrechter Lage verbleiben kann.
Durch das vorliegende Giessverfahren zum Abgiessen von Formen mit mindestens zwei Eingusszapfen werden gegenüber den heute bekannten Verfahren folgende Vorteile er reicht Mehrere kleine Teilformen (Modellplat ten) mit ihren zugehörenden Eingusszapfen können, in eine grössere Form zusammenge legt, gemeinsam abgeformt und abgegossen werden, und zwar über ein Giessbecken, das eine geniigende Grösse aufweist lund immer an den Rand der Form, zweckmässig in die Mitte der Längsseite, gelegt werden kann. Dies hat den Vorteil, dass aus der Giesspfanne mit einer minimalen Giesshöhe vergossen werden kann. Im weiteren ermöglicht die vorliegende Ein richtung das Kippen der Giesspfanne um eine gewünschte, in deren Schnauzennähe liegende, gedachte Drehachse.
Beide Entwicklungen er möglichen das restlose Einhalten einer alten Giessregel, mit niedrigem Giessstrahl zu gie ssen.
Durch Anordnen von Gittern, Rippen oder ähnlichen Mitteln im Giessbecken wird der noch verbleibende unvermeidbare Teil der Giessstrahlenergie weitgehend vernichtet, wo durch eine Grundvoraussetzung für das ruhige Einströmen des flüssigen Metallen in die ein zelnen Eingusszapfen geschaffen wird.
Da zwischen dem Giessbecken und den ein zelnen Eingusszapfen ein genügend langer Weg und beim Giessvorgang die Strömungs geschwindigkeit in den Rinnen, die das Giess becken mit den Eingusszapfen verbinden, ver hältnismässig klein ist, kann sieh eventuell mitgerissene Schlacke an der Oberfläche des im Rinnensy stem sich stauenden flüssigen Me tallen ausscheiden. Da zudem, wie der Ver such zeigt, eventuell in einer Giesspfanne schwimmende Sehlacke durch das Verlagern derselben beim Ankippen erst nach teilweisem Leeren der Giesspfanne ausfliesst, sind in die sem Fall sämtliche Eingussmündungen bereits mit flüssigem Metall überdeckt, die nun ab strömende Schlacke schwimmt mit Sicherheit an der Oberfläche. Dadurch werden keine spe ziellen Schlackenläufe mehr notwendig.
Da die Mengenvorbestimmungen des flüs sigen Metallen so erfolgt, dass gerade sämtliche Eingusszapfen bei leergelaufenem Binnen system gefüllt sind und da ferner die Schlak- kenläufe fehlen, wird, weil das Gewicht der Sehlaekenläufe und das Gewicht der Einguss- triehter entfällt, das Ausbringen wesentlich verbessert.
Das neue Giessverfahren ermöglich eine be liebige, für den Füllvorgang eines Gussstückes am günstigsten angepasste Anordnung der Eingusszapfen auf der Modellplatte. Dies und das T@'eglallen der meist sehr langen und sper rigen Schlackenläufe bringt den Vorteil, eine gegebene Metallplattenflüche mit mehr Mo dellen als bisher zu belegen und damit das C,ussgewicht pro Formkasten und die G@usspro- duktion pro Stunde zu erhöhen.
Die freiere 'V4Tahl in der Anordnung der Eingusszapfen und die gleichmässigere Füllhöhe des Metallen im Binnensystem ergibt auch weniger Aus schuss an ungelaufenen Abgüssen. Da das Vo lumen des Binnensystems in gewissen Gren zen beliebig gross gewählt werden kann, ist es möglich, den Giessvorgang so zu führen, dafi der gesamte Inhalt der Giesspfanne einfach in das Binnensystem ausgeleert wird, während der eigentliche Giessvorgang der Form, das Abströmen durch die einzelnen Eingusszapfen in die Formenhohlräume,
unter konstantem C T iessdruek und unter günstigsten Bedingun- gen von selbst erfolgt. Das relativ grosse Gewicht an flüssigem Metall im Rinnensystem erleichtert das Ein halten einer konstanten Füllhöhe über den Eingusszapfen, was beim bisherigen Giessver fahren wegen der innerhalb der gesamten Giesszeit wechselnden Abflussmengen schwer einzuhalten war.
Die für das alte Giessverfah ren fast unmöglich erfüllbaren Forderungen, aus der Giesspfanne genau so viel Metall einzu giessen wie durch die Eingusszapfen abströmt, und das Eingiessbeeken dabei stets voll zu hal ten sowie schliesslich genau im Augenblick der beendigten Füllung mit dem Eingiessen abzu brechen, um nicht zusätzlich unnötiges Metall zu vergiessen, sind im beschriebenen Giessver fahren vollständig erfüllt und auch leicht ein zuhalten.
Der stark vereinfachte Giessvorgang bean sprucht den Giesser, sofern er noch benötigt wird, viel weniger als beim alten Giessverfah ren. Das Giessen ist zudem weniger unfall gefährlich, weil das flüssige Metall weniger verspritzt und weil kein Übergiessen am Schluss vom Füllvorgang möglich ist.
Besteht eine zu giessende Form aus meh reren Teilformen mit entsprechenden Einguss zapfen, so strömt das flüssige Metall nahezu gleichzeitig in die einzelnen Teilformen ein. Schädliche Explosionen, durch Gasentwick lung hervorgerufen, und deren schlechte Aus wirkungen auf das Gussstück sind daher nicht mehr möglich.
Da auf die vorgeschlagene Weise auch kleinere Gussstücke verschiedenster Art und mit verschiedensten Anforderungen, an deren Füllvorgang zusammengefasst, in grossen For men geminsam abgiessbar sind, und da der Giessvorgang ohne Rücksicht auf die verlangte Giessgeschwindigkeit dem einzelnen Abgüsse, welche durch den Querschnitt der Einguss zapfen reguliert wird, weitgehend in einem raschen Ausleeren des flüssigen Metalles aus der Giesspfanne in das Rinnensystem besteht, wird die Giessleistung pro Giessvorrichtung auf das Vielfache gesteigert und die Zahl der für das Giessen der Formen nötigen Arbeiter verringert, oder bei automatischem Abgiessen fallen diese ganz weg.
Da jede Giesspfanne bei jedem Guss ganz geleert wird, entfallen die Temperaturdif ferenzen des flüssigen Metalles, die sich beim Giessen mehrerer Formen aus ein und dersel ben Giesspfanne ergeben.
Da mit einer kleineren Anzahl von Giess kesseln und Giesspfannen grössere Mengen flüssigen Metalles vergossen werden, wird auch der durchschnittliche Temperaturabfall zwischen Austritt des flüssigen Metalles aus dem Schmelzaggregat und Eintritt des flüs sigen Metalles in die Form stark verringert das Giessmetall muss also weniger hoch über hitzt werden.
Die vorliegende Erfindung bringt deshalb als Gesamtresultat eine Steigerung der Quali tät der Abgüsse, eine -wesentliche Verbesse rung des Ausbringens, und bei vollautomati schem Betrieb ein vollständiges Wegfallen von Arbeitskräften, bei halbautomatischem Be trieb eine vielfache Steigerung der Giesslei stung, ferner eine Erhöhung der Produktions leistung.