DD257217A5

DD257217A5 - Verfahren zum giessen von metallschmelze

Info

Publication number: DD257217A5
Application number: DD87303902A
Authority: DD
Inventors: Max Riethmann; Herbert Schilling
Original assignee: Georg Fischer Ag,Ch
Priority date: 1986-06-17
Filing date: 1987-06-17
Publication date: 1988-06-08
Also published as: BR8707366A; WO1987007856A1; JPH01500735A; EP0269660B1; ES2006506A6; EP0269660A1; US4832111A; CH670058A5; MX171914B; CA1287470C

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Giessen von Metallschmelze in eine Giessform. Bei dem Giessverfahren wird der in der Giessform enthaltene Formstoff in dem die Eingussoeffnung umgebenden Bereich nachverdichtet und in diesem Bereich eine Senke mit einer ebenen Oberflaeche ausgebildet. Der am Schmelzebehaelter an dessen Boden befindliche Ausgussstein wird mit seiner ebenen oder profilierten Unterseite unter regelbar einstellbarem Druck mit der Oberseite der Senke im Formstoffbereich in Flaechenkontakt gebracht. Die Giessform wird mit bis zum Giesszeitende sinkendem Fluessigkeitsdruck der Metallschmelze mit dieser gefuellt. Der Bodenausguss im Schmelzebehaelter wird kurz vor dem Ende der restlosen Fuellung der Giessform verschlossen, wodurch sich auch das unterhalb vom verschliessbaren Bodenausguss in der Auslaufbohrung vorhandene Volumen an Metallschmelze in den Eingusskanal und in die Senke in der Giessform entleert. Oberhalb des Eingusskanales erstarrende Metallschmelze wird dadurch vermieden und die Wirtschaftlichkeit des Giessverfahrens durch geringeren Verbrauch an Metallschmelze pro Giessform verbessert. Fig. 2

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gießen von Metallschmelze in eine Gießform, welche einen Formstoff und eine im Formstoff ausgebildete Eingußöffnung sowie mindestens einen Ausgußstein mit einem verschließbaren Bodenausguß aufweisenden Schmelzbehälter enthält.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Um den Aufwand für eine Dosiereinrichtung, die auch eine entsprechende Wartung benötigt, vermeiden zu können, ist es aus der DE-PS 2811055 bekannt, den Schmelzebehälter mit seinem Ausgußstein unter Zwischenschaltung eines Trennkörpers unmittelbar auf die Gießform bzw. den darin enthaltenen Formstoff aufzusetzen. Der Trennkörper kann dabei beispielsweise verschiedenartig, z. B. als trichterförmiger Körper ausgebildet sein, der auf dem Formstoff in einer entsprechenden Vertiefung aufliegt und der mit seinem unteren Trichterende in den Eingußkanal der Gießform mündet. Der Trennkörper kann auch topfförmig oder in anderer geeigneter Art ausgebildet und in einer entsprechenden Vertiefung angeordnet sein.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, ein Verfahren zum Gießen von Metallschmelze zur Anwendung zu bringen das es gestattet, das Gießen der Schmelze in die Form zu vereinfachen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Gießen von Metallschmelze in eine Gießform, welche einen Formstoff und eine im Formstoff ausgebildete Eingußöffnung sowie mindestens einen Ausgußstein mit einem verschließbaren Bodenausguß aufweisenden Schmelzbehälter enthält, zu schaffen, welche eine genaue Fixierung der Gießöffnungen der Gießform und des Schmelzebehälters gestattet und eine vollständige Füllung der Form gewährleistet ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die gegenüber dem Schmelzebehälterboden vorstehende Unterseite des Ausgußsteines, durch welchen sich die Auslaufbohrung vom verschließbaren Bodenausguß hindurcherstreckt, unter einstellbarer Kraft mit dem Formstoff im Bereich der Eingußöffnung in Flächenkonktakt gebracht wird und daß ferner die Gießform mit bis zum Gießzeitende sinkendem Flüssigkeitsniveau der Metallschmelze mit dieser gefüllt wird.

Es im Sinne der Erfindung, daß das Verhältnis des Flüssigkeitsniveaus In₁ der Metallschmelze zu Beginn des Gießvorganges zum Flüssigkeitsniveau h₂ der Metallschmelze, das sich nach erfolgtem Füllen der Form einstellten einem Bereich von 1:1 bis 1:1,8 liegt, wobei h, die Rohe des Metallniveaus über der Formteilung zu Beginn des Gießens, h₂ jene die sich am Ende des Gießvorganges einstellt ist. Eine Ausführungsform der Erfindung ist es, daß im nachverdichteten Formstoffbereich eine die / Eingußöffnung enthaltende Senke ausgebildet wird, mit deren Oberfläche die Unterseite des Ausgußsteins in Flächenkontakt I gebracht wird, wobei die Unterseite des Ausgußsteins oder die Oberfläche der Form ein Profil aufweisen, um den Anpreßdruck vom nachverdichteten Bereich zu verlagern.

Ausgestaltet ist die Erfindung, wenn die Änderung des Niveaus imSchmelzbehälter während des Gießvorganges laufend überwacht wird und daß der Bodenausguß geschlossen wird, wenn keine Änderung des Niveaus mehr stattfindet, und kurz vor der vollständigen Füllung des Formhohlraumes in der Gießform der Bodenausguß des Schmelzebehälters mindestens teilweise zwecks Verminderung eines durch die in Bewegung befindliche Metallschmelze in der Form auftretendem Druckstoßes

geschlossen wird. .

Nach einer weiteren Ausübungsform ist es vorteilhaft, daß die Anpreßkraft zwischen der Gießform und dem Schmelzbehälter durch Relativbewegung der in vertikaler Richtung relativ zueinander beweglich abgestützten Gießform und des Schmelzbehälters erzeugt wird.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung anhand Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles soll näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1: einen Vertikalschnitt durch die schematisch dargestellte Einrichtung zum Gießen in einer Position vor dem Füllen der

Gießform; Fig.2: die Einrichtung nach Fig. 1 in der Position nach beendetem Füllen der Gießform.

Gemäß Fig. 1 und 2 weist der Schmelzbehälter 1 am Boden einen Ausgußstein 2 mit einer sich durch diesen hindurcherstreckenden Auslaufbohrung 3 auf, die mit der durch inder Zeichnung nicht dargestellten Antriebsmittel auf- und abbewegbaren Stopfenstange 4 den verschließbaren Bodenausguß 5 bildet. Der Ausgußstien 2 weist an seinem über den Schmelzbehälterboden nach unten vorstehenden Ende eine ebene oder profilierte Unterseite 6 auf.

Um eine zu starke Belastung und eventuelles Abreißen des Formstoffes durch die Anpreßkräfte zwischen Form und Ausguß im nachverdichteten Bereich 12 zu vermeiden, kann vorzugsweise die Oberfläche 14 der Senke 13 profiliert oder leicht ansteigend nach außen hin ausgeführt werden. Die Gießform 7 enthält Formstoff 8, in dem ein mit Metallschmelze zu füllender Formhohlraum 9 ausgebildet ist. Die Eingußöffnung 10 an der Oberseite der Gießform 7 steht über den Eingußkanal 11 mit dem Formhohlraum 9 in Verbindung. Der Formstoff 8 ist in einem Bereich 12 rings um die Eingußöffnung 10 stärker verfestigt. Diese stärkere Verfestigung ist durch erhöhtes Verdichten des Formstoffes herbeigeführt. In diesem höher verdichteten Bereich 12 ist dann eine Senke 13 ausgebildet, die vorzugsweise durch Einfrasen oderEinformen hergestellt wird und die am Boden der Senke 13 eine Oberfläche 14 aufweist, welche beim Gießen mit der Unterseite 6 des Ausgußsteines 2 in Flächenkontakt gebracht wird. Der sauber bearbeitete oder geformte Boden dieser Senke 13 ermöglicht eine einwandfreie Dichtung zwischen der Gießform 7 und der Bodenfläche 6 des Ausgußsteines 2. Die Senke 13 nimmt nach dem Trennen von Form 7 und Schmelzebehälter 1 die in der Auslaufbohrung 3 nach dem Schließen des Stopfens 4 zurückbleibende Schmelze auf. Sie dientauch zur Aufnahme des nachlaufenden Eisens. Der Querschnitt der Auslaufbohrung 3 ist größer als der Querschnitt des Eingußkanals 11, um das Vollaufen des gesamten Querschnittes des Eingußkanales 11 sicherzustellen und um zu gewährleisten, daß ein nicht ganz genaues Anschließen der Auslaufbohrung 3 an den Eingußkanal 11 mit zueinander fluchtenden Achsen, d.h. eine geringe seitliche Verschiebung, keine nachteilige Wirkung in Bezug auf den Füllvorgang hat..

Die Gießform 7 ist auf einer Unterlagsplatte 15 aufgesetzt, welche auf einer Rollenbahn 16 aufliegt. Für die Bewegung des Schmelzebehälters 1 in vertikaler Richtung dienen in der Zeichnung nicht dargestellte Mittel, so daß dieser mit einstellbarer Kraft gegen die Gießform 7 gedrückt werden kann. Natürlich kann auch umgekehrt nur die Gießform 7 in vertikaler Richtung beweglich abgestützt sein und mit einem regelbaren Druck gegen den Schmelzbehälter 1 angedrückt werden. Der Kontakt während des Füllvorganges wird mit kontrollierter Kraft aufrechterhalten. Diese Kraft ist so bemessen, daß die resultierende Flächenpressung geringer ist als die Formstoffestigkeit, damit die Gießform 7 nicht beschädigt wird. Aufgrund dieser kontrollierten Kraft sind die Unterseite 6 des Ausgußsteines 2 und die Oberfläche 14 der Senke 13 vollkommen dicht gegeneinander gedrückt. Beim Gießen wird die Gießform 7 mit bis zum Gießzeitende sinkendem Flüssigkeitsdruck der Metallschmelze mit dieser gefüllt. Das bedeutet, daß vordem Gießen der Schmelzebehälter 1 mit mindestens der für die Gießformfüllung erforderlichen Metallschmelzemenge gefüllt wird und mit dieser die Gießform 7 mit auf Grund des Absenkens des Metallschmelzespiegels sinkendem Druck gefüllt wird. Die Füllhöhe h, zeigt den Füllungsstand vordem Gießvorgang im Schmelzebehälter 1. Ist die Gießform 7 vollständig gefüllt, so bleibt ein Restfüllungsstand von h₂ im Schmelzebehälter 1.

Ein geregeltes Absenken des Metallschmelzespiegels läßt sich mit Hilfe der Stopfenstange 4 herbeiführen. Mittels dieser wird der Bodenausguß 5 mindestens teilweise in einem Zeitpunkt geschlossen, kurz bevor der Formhohlraum 9 ganz gefüllt ist, um dadurch den Druckstoß durch die in Bewegung befindliche Metallschmelze zu vermindern.

Das Volumen der Auslauf bohrung 3 im Ausgußstein 2 ist verhältnismäßig gering und das Füllen des Formhohlraumes 9 in der Gießform 7 läßt sich daher durch vollständiges Schließen des Bodenausgusses 5 derart durchführen, daß der Eingußkanal 11 und die Senke 13, die nach dem Schließen in der Auslaufbohrung 3 noch vorhandene Metallschmelzemenge aufnehmen und das System wie ein Speiser wirkt, wobei die Metallschmelze aufgrund der eintretenden Schrumpfung nachfließt. Es läßt sich auf diese Weise erreichen, daß oberhalb des Eingußkanales 11 keine Restmenge an Metallschmelze vorhanden ist, was bedeutet, daß man beim Vergleich mit bisher bekannten Gießverfahren eine z. B. mit Eingußtrichtern geringere Metallschmelzemenge benötigt, was sehr schnell zu großen Einsparungen führt.

Claims

1.: Verfahren zum Gießen von Metallschmelze in eine Gießform, welche Formstoff und eine im Formstoff ausgebildete Eingußöffnung sowie mindestens einen Ausgußstein mit einem verschließbaren Bodenausguß aufweisenden Schmelzbehälter enthält, wobei der Formstoff im Mündungsbereich der Eingußöffnung gegenüber dem übrigen Formstoff nachverdichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüber dem Schmelzbehälterboden vorstehende Unterseite

, (6) des Ausgußsteines (2), durch welchen sich die Auslaufbohrung (3) vom verschließbaren Bödenausguß (5) hindurcherstreckt, unter einstellbarer Kraft mit dem Formstoff im Bereich der Eingußöffnung (10) in Flächenkontakt gebracht wird und weiterhin die Gießform (7) mit bis zum Gießzeitende sinkendem Flüssigkeitsniveau der Metallschmelze mit dieser gefüllt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Flüssigkeitsniveaus Pi₁ der Metallschmelze zu Beginn des Gießvorganges zum Flüssigkeitsniveau h₂ der Metallschmelze, das sich nach erfolgtem Füllen der Form einstellt, in einem Bereich von 1:1 bis 1:1,8 liegt, wobei In₁ die Höhe des Metallniveaus über der Förmteilung zu Beginn des Gießens, h₂ jene die sich am Ende des Gießvorganges einstellt ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im nachverdichteten Bereich (12) des Formstoffs (8) eine die Eingußöffnung (10) enthaltende Senke (13) ausgebildet wird, mit deren Oberfläche (14) die Unterseite (6) des Ausgußsteins (2) in Flächenkontakt gebracht wird.

A: Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite (6) des Ausgußsteins (2) oder die Oberfläche (14) der Gießform (7) ein Profil aufweisen, um den Anpreßdruck vom nachverdichteten Bereich (12) zu verlagern.

5; Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung des Niveaus im Schmelzebehälter (1) während des Gießvorganges laufend überwacht wird und daß der Bodenausguß (5) geschlossen wird, wenn keine Änderung des Niveaus mehr stattfindet.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß kurz vor der vollständigen Füllung des Formhohlraumes (9) in der Gießform (7) der Bodenausguß (5) des Schmelzbehälters (1) mindestens teilweise zwecks Verminderung eines durch die in Bewegung befindliche Metallschmelze in der Gießform (7) auftretendem Druckstoßes geschlossen wird.

7." Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßkraft zwischen der Gießform (7) und dem Schmelzebehälter (1) durch eine Relativbewegung der in vertikaler Richtung relativ zueinander beweglich abgestützten Gießform (7) und des Schmelzbehälters (1) erzeugt wird.