DE102019004546A1

DE102019004546A1 - System zur Herstellung von Stahlgussteilen

Info

Publication number: DE102019004546A1
Application number: DE102019004546.7A
Authority: DE
Inventors: Tadashi Nishida; Hiroyuki Tamotsu; Toshiyuki Hyodo
Original assignee: Sintokogio Ltd; Fujiwa Denki Co Ltd
Current assignee: Sintokogio Ltd; Fujiwa Denki Co Ltd
Priority date: 2018-07-06
Filing date: 2019-06-28
Publication date: 2020-01-09
Also published as: CN110681852A; CN110681852B; JP2020006395A; US20200009647A1; JP6995709B2; US10875089B2

Abstract

Es wird ein System zur Herstellung von Stahlgussteilen angegeben, das einfach ist und dazu geeignet ist, viele kleine Stahlgussteile kontinuierlich herzustellen. Ein System (1) umfasst mehrere Öfen (10), die in Linie ausgerichtet sind und Metallschmelze für Stahlguss enthalten, eine Gießmaschine (20), die eine Pfanne (30) aufweist, die die Metallschmelze aus den Öfen aufnimmt, wobei die Gießmaschine parallel zu einer Linie der Öfen verfährt und die Metallschmelze durch Kippen der Pfanne in eine Gießform (70) eingießt, eine Straße (60) zum Fördern der Gießformen, die intermittierend Gießformen transportiert, die parallel zu einer Richtung ausgerichtet sind, in der die Gießmaschine verfährt, wobei sich die Straße auf der gegenüberliegenden Seite der Öfen gegenüber der Gießmaschine befindet, und einen Temperatursensor (38), der eine Temperatur der Metallschmelze misst, um bei niedriger Temperatur einen Alarm zu erzeugen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Herstellung von Stahlgussteilen, das Stahlgussteile gießt.
Stand der Technik
Eine Vorrichtung zum Herstellen eines Gussteils ist bereits bekannt. Durch sie erhält eine Reaktionspfanne eine Metallschmelze aus einem Ofen. Die Metallschmelze wird mit legierten Materialien in der Pfanne zur Reaktion gebracht. Die Metallschmelze, die mit den legierten Materialien reagiert hat, wird zu einer Gießpfanne weitergeleitet. Die Metallschmelze wird aus der Gießpfanne mittels einer Gießmaschine in eine Gießform auf einer Gießformstraße gegossen (siehe zum Beispiel Patentliteratur 1).
Weiterhin ist ein Stahlgussteil bereits bekannt. Es wird wie ein allgemeines Gussteil durch Gießen von geschmolzenem Metall in eine Gießform hergestellt, wobei jedoch ein Gussprodukt weniger Kohlenstoff enthält und eine ausgezeichnete Festigkeit besitzt. Das Stahlgussteil weist einen Kohlenstoffgehalt von 2% oder weniger auf. Damit kann es von einem allgemeinen Gussteil (auch als „Gusseisen“ bezeichnet) unterschieden werden. Der gegossene Stahl weist im Vergleich zu Gusseisen eine gleichmäßigere Struktur, eine höhere Festigkeit und eine gleichmäßigere Qualität auf. Dies sind ausgezeichnete Vorteile für Stahlguss.
Die Schmelztemperatur und Gießtemperatur des Stahlgusses ist jedoch hoch. Des Weiteren ist bei sinkender Temperatur die Abnahme der Fließfähigkeit unvorteilhaft groß. Daher würde es lange dauern, im Schmelzofen zu schmelzen. Die Metallschmelze muss in kurzer Zeit und kontinuierlich, d.h. ohne Unterbrechung, mit hoher Temperatur in eine Gießform eingegossen werden. Herkömmlicherweise wurde dies daher hauptsächlich für ein großes Produkt mit einer einfachen Form, wie beispielsweise eine Schraube, verwendet.
In letzter Zeit sind die Anforderungen, Stahlguss für kleine Produkte mit komplizierten Formen zu verwenden, gestiegen. Ein Verfahren zum Gießen von Metallschmelze aus einer Gießwanne in eine atmungsfähige Gießform, die einen leeren Teil aufweist, um ein Dekomprimieren zu ermöglichen, wurde vorgeschlagen (Patentliteratur 2). Es ist jedoch nicht für die kontinuierliche Herstellung vieler kleiner Produkte geeignet, da der Auslass der Metallschmelze am Boden der Gießwanne aus Sand besteht, der durch Gas verfestigt wird, und verbrauchbar ist.
Um die oben genannten Nachteile zu überwinden, wurde eine Erfindung zur Verwendung eines Ofens vorgeschlagen, der mit einer Wärmequelle anstelle einer Pfanne ausgestattet ist (siehe beispielsweise Patentliteratur 3). Durch das Gie-ßen von Metallschmelze aus dem Ofen wird die Gießtemperatur hoch, aber die Struktur wird kompliziert und die Kosten steigen.
Veröffentlichungen aus dem Stand der Technik
Patentliteratur

[Patentliteratur 1] Japanisches Patent Nr. 5934451
[Patentliteratur 2] Japanische Patent-Auslegeschrift Nr. H8-290254
[Patentliteratur 3] Japanisches Patent Nr. 5492129

Kurzdarstellung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösendes Problem
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines Systems zur Herstellung von Stahlgussteilen, das eine einfache Struktur aufweist und dazu geeignet ist, kontinuierlich viele kleine Stahlgussteile herzustellen.
Mittel zur Lösung des Problems
Zur Lösung des Problems umfasst ein System 1 zur Herstellung von Stahlgussteilen gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, wie beispielsweise in den 1 und 2, mehrere Öfen 10, die in Linie ausgerichtet sind und Metallschmelze für Stahlguss enthalten. Es umfasst ferner eine Gießmaschine 20, die eine Pfanne 30 aufweist, welche die Metallschmelze aus den Öfen 10 aufnimmt, wobei die Gießmaschine 20 parallel zu einer Linie der mehreren Öfen 10 verfährt und die Metallschmelze durch Kippen der Pfanne 30 in eine Gießform 70 eingießt. Es umfasst ferner eine Straße 60 zum Fördern der Gießformen, die mehrere Formen 70, die parallel zu einer Richtung ausgerichtet sind, in der die Gießmaschine 20 verfährt, intermittierend transportiert, wobei sich die Straße 60 zum Fördern der Gießformen auf der gegenüberliegenden Seite der Öfen 10 und gegenüber der Gießmaschine 20 befindet. Es weist ferner einen Temperatursensor 38 auf, der eine Temperatur der Metallschmelze in der Pfanne 30 misst, um einen Alarm zu erzeugen, wenn die gemessene Temperatur unter einer vorbestimmten Temperatur liegt.
Da durch diese Konfiguration die Gießmaschine parallel zu den mehreren in Line ausgerichteten Öfen verfährt, um Metallschmelze von ihnen aufnehmen, kann die Metallschmelze auch dann korrekt in die Gießformen eingegossen werden, wenn die Metallschmelze für Stahlguss eine lange Zeit zum Schmelzen benötigt. Da die Metallschmelze von der Pfanne der Gießmaschine aufgenommen wird und in die Gießformen auf der Straße zum Fördern der Gießformen, die parallel zur Linie der Öfen ist und über die Gießmaschine verläuft, eingegossen wird, wird die Metallschmelze unmittelbar nach der Aufnahme durch die Pfanne in die Gießform gegossen. Weil die Metallschmelze für Stahlguss mit geringem Temperaturverlust in eine Gießform gegossen werden kann, wird durch die mögliche Verringerung der Fließfähigkeit keine Auswirkung verursacht. Da ferner die Temperatur der Metallschmelze in der Pfanne gemessen wird, um einen Alarm auszulösen, wenn sie niedriger als die vorbestimmte ist, kann die Herstellung eines defekten Stahlgussteils durch Eingießen von geschmolzenem Metall, das eine niedrige Temperatur aufweist und eine verminderte Fließfähigkeit hat, verhindert werden.
Durch das System 1 zur Herstellung von Stahlgussteilen gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird, wenn der Alarm ausgelöst wird, das Eingießen der Metallschmelze gestoppt und die Metallschmelze in die Öfen zurückgeführt. Bei dieser Ausführung wird keine Metallschmelze mit niedriger Temperatur in eine Gießform eingegossen und somit wird keine Metallschmelze verschwendet.
Durch das System 1 zur Herstellung von Stahlgussteilen gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung, wie beispielsweise in 5, verfügt die Gießmaschine 20 über eine Vorrichtung 40 zum Bewegen der Pfanne, welche die Pfanne 30 zwischen einer Seite der Öfen 10 und einer Seite der Gießformen 70 bewegt. Da bei dieser Konfiguration die Gießmaschine bewirkt, dass die Pfanne die Metallschmelze aus dem Ofen aufnimmt, die Pfanne mittels der Vorrichtung zum Bewegen der Pfanne bewegt und die Pfanne veranlasst, die Metallschmelze in eine Gießform einzugießen, wird die Metallschmelze unmittelbar nach der Aufnahme der Metallschmelze durch die Pfanne in die Gießform gegossen.
Bei dem System 1 zur Herstellung von Stahlgussteilen gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung, wie beispielsweise in den 5 und 6, ist die Vorrichtung zum Bewegen der Pfanne eine Rollenbahn 40, die die Pfanne 30 von einer Position zum Aufnehmen der Metallschmelze aus den Öfen 10 in eine Position zum Eingießen der Metallschmelze in die Gießformen 70 bewegt. Da bei dieser Konfiguration die Pfanne mittels der Rollenbahn von der Position zum Aufnehmen der Metallschmelze in die Position zum Eingießen der Metallschmelze bewegt werden kann, kann die Pfanne durch eine einfache Struktur schnell bewegt werden.
Bei dem System 1 zur Herstellung von Stahlgussteilen gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung, wie beispielsweise in 7, umfasst die Gießmaschine 20 ein verfahrbares Drehgestell 22, das die Gießmaschine 20 transportiert, eine Vorrichtung 46 zum vertikalen Bewegen der Rollenbahn 40, eine Vorrichtung zum Hin- und Her-Bewegen der Rollenbahn, die die Rollenbahn 40 in Richtung der Position zum Aufnehmen der Metallschmelze und der Position zum Eingießen der Metallschmelze bewegt, und eine Vorrichtung 42 zum Kippen der Rollenbahn, die die Rollenbahn 40 kippt, um zu bewirken, dass die Pfanne 30 die Metallschmelze in eine Gießform eingießt. Durch diese Konfiguration kann die Pfanne die Metallschmelze aus den mehreren Öfen aufnehmen. Die Pfanne kann zur Vorderseite der Gießform bewegt werden, in die die Metallschmelze eingegossen wird. Durch Steuern der Betriebsvorgänge der Vorrichtung zum vertikalen Bewegen der Rollenbahn, der Vorrichtung zum Hin- und Her-Bewegen der Rollenbahn und der Vorrichtung zum Kippen der Rollenbahn können drei Positionen, d.h. die vertikale Position, die Hin- und Her-Position und der Winkel, um den die Pfanne kippt, gleichzeitig durch die Rollenbahn gesteuert werden, um eine geeignete Position zum Eingießen der Metallschmelze in die Gießform zu einzuhalten.
Bei dem System 1 zur Herstellung von Stahlgussteilen gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung, wie beispielsweise in 5, besitzt die Gießmaschine 20 eine Vorrichtung 50 zum Aufsetzen einer Abdeckung, die eine Abdeckung 52 auf die Pfanne 30 setzt und die Abdeckung 52 von der Pfanne 30 entfernt. Weil durch diese Ausführung die Abdeckung von der Pfanne entfernt worden ist, wenn sie die Metallschmelze aufnimmt, und auf die Pfanne gesetzt wird, nachdem sie die Metallschmelze aufgenommen hat, wird verhindert, dass die Temperatur der Metallschmelze sinkt, da keine Luft in der Pfanne zirkuliert.
Bei dem System 2 zur Herstellung von Stahlgussteilen gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung, wie beispielsweise in 4, ist die Gießform 70 eine dichte Kastenform und es ist ein Durchgangsloch 74 in einem Formkasten 72 ausgebildet. Das System umfasst ferner eine Vorrichtung 80 zum Dekomprimieren, die mehrere Verbindungsanschlüsse 82 entlang der Straße 60 zum Fördern der Gießformen aufweist, wobei die Anschlüsse 82 mit dem Durchgangsloch 74 des Formkastens 72 der Gießform 70, in die die Metallschmelze gegossen wird, verbunden sind, um die Gießform 70 zu dekomprimieren. Da durch diese Konfiguration die Metallschmelze in eine Gießform auf der Straße zum Fördern der Gießformen, wobei diese Gießform druckentlastet ist, eingegossen werden kann, kann die Metallschmelze schnell in eine Gießform eingegossen werden.
Das System 1 zur Herstellung von Stahlgussteilen gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung, wie beispielsweise in 8, umfasst ferner eine Vorrichtung 90 zum Zuführen von Antioxidationsgas, die die Pfanne 30 mit Antioxidationsgas füllt. Da durch diese Konfiguration bewirkt wird, dass das Antioxidationsgas die Pfanne füllt, kann verhindert werden, dass die eine hohe Temperatur aufweisende Metallschmelze für Stahlguss oxidiert.
Bei dem System 1 zur Herstellung von Stahlgussteilen gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung, wie beispielsweise in 8, weist die Pfanne 30 eine poröse feuerfeste Schicht 34 zwischen einem Metallmantel 34 und einem feuerfesten Material 36 auf. Da durch diese Konfiguration das Antioxidationsgas die Pfanne durch die poröse feuerfeste Schicht füllt, kann verhindert werden, dass die eine hohe Temperatur aufweisende Metallschmelze für Stahlguss oxidiert.
Da durch die vorliegende Erfindung die Metallschmelze der Pfanne korrekt zugeführt werden kann und unmittelbar nach der Aufnahme in die Pfanne in eine Gießform gegossen werden kann, kann verhindert werden, dass die Metallschmelze einen Temperaturabfall erfährt. Da ferner verhindert wird, dass Metallschmelze, die aufgrund eines möglichen Temperaturabfalls eine geringere Fließfähigkeit aufweist, in eine Gießform eingegossen wird, kann ein System zur Herstellung von Stahlgussteilen bereitgestellt werden, das einfach und für die Herstellung vieler kleiner Stahlgussteile geeignet ist.
Figurenliste

[1] 1 ist eine Draufsicht auf das System zur Herstellung von Stahlgussteilen einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[2] 2 ist eine Vorderansicht des in 1 dargestellten Systems zur Herstellung von Stahlgussteilen. Ein Teil der Straße zum Fördern der Gießformen ist weggelassen.
[3] 3 ist eine Draufsicht auf das System zur Herstellung von Stahlgussteilen, das sich von dem in 1 unterscheidet.
[4] 4 ist eine vergrößerte Seitenansicht, um die Gießform und die Vorrichtung zur Druckentlastung darzustellen.
[5] 5 ist eine Seitenansicht des Ofens, der Gießmaschine und der Straße zum Fördern der Gießformen, wenn die Pfanne Metallschmelze aus dem Ofen aufnimmt.
[6] 6 ist eine Seitenansicht des Ofens, der Gießmaschine und der Straße zum Fördern der Gießformen, wenn die Metallschmelze aus der Pfanne in eine Gießform eingegossen wird.
[7] 7 ist eine vergrößerte Vorderansicht der Gießmaschine.
[8] 8 ist eine schematische Zeichnung der Pfanne und der Vorrichtung zum Zuführen von Antioxidationsgas.

Offenbarung der Erfindung
Nachfolgend werden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen wird die gleiche Ziffer oder das gleiche Symbol für diejenigen Elemente verwendet, die einander entsprechen oder gleichartig sind. Dadurch entfallen doppelte Beschreibungen. In den Zeichnungen sind einige Teile weggelassen, um das zu besprechende Element deutlich darzustellen. Zunächst wird mit Bezug auf 1 und 2 die Konfiguration eines Systems 1 zur Herstellung von Stahlgussteilen besprochen. 1 ist eine Draufsicht auf das System 1 zur Herstellung von Stahlgussteilen, die die Öfen 10, eine Gießmaschine 20 und eine Straße 60 zum Fördern von Gießformen in die Nähe der Gießmaschine 20 darstellt. 2 ist eine Vorderansicht des Systems 1 zur Herstellung der Stahlgussteile aus 1. Darin sind einige Teile des Systems 1 zur Herstellung von Stahlgussteilen weggelassen, um die Öfen 10 und die Gießmaschine 20 deutlich zu zeigen.
Das System 1 zur Herstellung von Stahlgussteilen weist mehrere Schmelzöfen 10 auf, die Metallschmelze für Stahlguss enthalten. 1 stellt zwei Schmelzöfen 10 dar, wobei jedoch drei oder mehr Öfen 10 installiert werden können. Da Stahlguss bei 1540 °C erstarrt, wird die Metallschmelze für Stahlguss auf 1600 °C oder darüber erwärmt, geschmolzen und in den Schmelzöfen 10 vorgehalten. Wenn die Schmelzöfen 10 groß wären, würde sich die Zeit zum Schmelzen der Metallschmelze erhöhen. Daher werden kleine Schmelzöfen 10 verwendet. Da das Erwärmen der Metallschmelze auf eine hohe Temperatur sehr lange dauert, weist das System 1 zur Herstellung von Stahlgussteilen mehrere Schmelzöfen 10 auf. Die Schmelzöfen 10 sind in Linie ausgerichtet. Durch Kippen des Schmelzofens 10 wird die Metallschmelze für Stahlguss aus dem Schmelzofen 10 in eine Pfanne 30 der Gießmaschine 20 eingegossen.
Das System 1 zur Herstellung von Stahlgussteilen umfasst die Gießmaschine 20 mit der Pfanne 30. Die Gießmaschine 20 hat ein verfahrbares Drehgestell 22 zum Fahren auf einer Schiene 28. Die Schiene 28 ist parallel zu den in Linie ausgerichteten Schmelzöfen 10 verlegt. Durch Verschieben des verfahrbaren Drehgestells 22 auf der Schiene 28 kann die Pfanne die Metallschmelze für Stahlguss aus einem geeigneten Schmelzofen 10 unter den mehreren Schmelzöfen 10 aufnehmen. Genauer wird ein Schmelzofen 10, in dem die Metallschmelze für Stahlguss auf eine hohe Temperatur erwärmt und geschmolzen wird, ausgewählt, um die Metallschmelze aus diesem Ofen aufzunehmen. Wie später erläutert, wird in der Gießmaschine 20 die Pfanne 30 mittels einer Vorrichtung 42 zum Kippen der Rollenbahn gekippt, um die Metallschmelze in eine Gießform 70 zu gießen.
Das System 1 zur Herstellung von Stahlgussteilen weist eine Straße 60 zum Fördern der Gießformen auf, welche die Gießformen 70 intermittierend transportiert. Im Allgemeinen ist die Straße 60 zum Fördern der Gießformen parallel zu der Richtung angeordnet, in der die Gießmaschine 20 verfährt, nämlich parallel zu den in Linie ausgerichteten Schmelzöfen 10. Hier werden die Wörter „im Allgemeinen“ hinzugefügt, da, wie in 1, die Straße 60 zum Fördern der Gießformen mehrere parallele Straßen aufweist, auf denen mehrere Gießformen 70 aneinandergereiht sind, und Schiebebühnen 66 zum Bewegen der Gießformen 70 zwischen den mehreren parallelen Straßen aufweist. Die Straße 60 zum Fördern der Gießformen weist die Schieber 62 und die Puffer 64 an den jeweiligen Enden der Straßen auf, auf denen die Gießformen 70 aufgereiht sind. Der Schieber 62 drückt die Gießform um einen Weg heraus, der der Länge einer Gießform 70 entspricht. Der Puffer 64 hält die Gießform 70, die ausgeschoben wird, um die Gießformen 70 stabil zu fördern. Die 1 und 2 stellen im Übrigen nur den Teil der Straße 60 zum Fördern der Gießformen dar, der sich in der Nähe der Schmelzöfen 10 und der Gießmaschine 20 befindet. Der Puffer 64 und der Schieber 62 sind, wie dargestellt, an den gegenüberliegenden Enden des Schiebers 62 und des Puffers 64 vorgesehen. Eine Schiebebühne 66 ist vorgesehen, um die Gießform 70 am Ende einer Straße zum Ende der nächsten Stra-ße zu bewegen. Eine Ausschüttelmaschine (nicht dargestellt) ist ebenfalls vorgesehen. In den Zeichnungen sind die Gießformen in zwei Straßen dargestellt. Sie können sich jedoch in drei oder mehr Straßen aufreihen. Die Gießformen 70 können dichte Kastenformen oder kastenlose Formen sein.
Das System 1 zur Herstellung von Stahlgussteilen weist einen Temperatursensor 38 auf, der die Temperatur der Metallschmelze für Stahlguss in der Pfanne 30 misst. Der Temperatursensor 38 ist typischerweise ein berührungsloser Temperatursensor, der Strahlung, wie Infrarotstrahlen, nutzt, um die Temperatur an der Oberfläche der Metallschmelze zu messen (an dem Teil, an dem die Metallschmelze eingegossen wird, wobei der Teil nicht abgedeckt ist, wenn die Abdeckung 52, wie unten beschrieben, aufgesetzt wird). Der Temperatursensor 38 kann ein faseroptisches Zweifarben-Pyrometer sein. Der Temperatursensor 38 wird von einem Arm 39 für den Temperatursensor getragen, um als Reaktion auf die Bewegung der Pfanne 30 die Position zum Messen der Temperatur zu verschieben. Die Daten der gemessenen Temperatur werden über ein Kabel für die Temperatur an eine Steuerung (nicht dargestellt) gesendet, die die Betriebsvorgänge des Systems 1, 2 zur Herstellung von Stahlgussteilen steuert. Die Steuerung ist nicht notwendigerweise eine Steuerung für das System 1, 2 zur Herstellung von Stahlgussteilen, sondern kann eine Steuerung für ein anderes System sein (z.B. eine Schalttafel 24 für die Gießmaschine 20). Sie kann getrennt vom System 1, 2 zur Herstellung von Stahlgussteilen angeordnet sein. Alternativ können die Daten der gemessenen Temperatur über die Schalttafel 24 der Gießmaschine 20 usw. an die Steuerung gesendet werden. Sie können aber auch nicht über das Kabel für die Temperatur, sondern über ein anderes Kabel oder über ein Funkgerät gesendet werden.
Da bei dem wie vorstehend konfigurierten System 1 zur Herstellung von Stahlgussteilen die Gießformen auf der Straße 60 zum Fördern der Gießformen parallel zu der Richtung, in der die Gießmaschine 20 verfährt, angeordnet sind, kann das geschmolzene Metall sequentiell aus der Gießmaschine 20 in die Gießformen 70 eingegossen werden. Wenn das Fördern der Gießformen 70 länger dauert, als das Eingießen der Metallschmelze in eine der Gießformen 70, kann die Metallschmelze eingegossen werden, während die Gießmaschine 20 verfährt. Da in dem System 1 zur Herstellung von Stahlgussteilen mehrere Schmelzöfen 10 und die Straße 60 zum Fördern der Gießformen gegenüber der Gießmaschine 20 angeordnet sind, kann die Metallschmelze während der kürzesten Bewegung, und zwar innerhalb der kürzesten Zeitspanne nach der Aufnahme der Metallschmelze durch die Pfanne 30, in eine der Gießformen 70 eingegossen werden.
Weil die Metallschmelze aus den Schmelzöfen 10 schnell in die Gießformen 70 eingegossen werden kann, ist der Temperaturabfall der Metallschmelze für Stahlguss klein und die Verringerung der Fließfähigkeit gering, so dass die Metallschmelze in kleine Gießformen 70 eingegossen werden kann. Da ferner mehrere Schmelzöfen 10 die Metallschmelze für Stahlguss enthalten, kann die Pfanne 30 zu jeder Zeit die Metallschmelze aus den Schmelzöfen 10 aufnehmen. Die Gießmaschine 20, von der die Pfanne 30 die Metallschmelze aufnimmt, kippt die Pfanne 30, um die Metallschmelze in die Gießformen 70 einzugießen, die auf der gegenüberliegenden Seite der Schmelzöfen 10 aufgereiht sind. Ferner kann die Gießmaschine 20 entlang der Straße 60 zum Fördern der Gießformen verfahren. Somit kann die Metallschmelze in viele Gießformen 70 eingegossen werden. Somit ist das System 1 zur Herstellung von Stahlgussteilen dazu geeignet, viele Stahlgussteile herzustellen. Ferner wird die Temperatur der Metallschmelze für Stahlguss gemessen und die Daten werden zur Steuerung übertragen. Liegt die Temperatur unter der vorbestimmten, wird ein Alarm ausgelöst, um zu verhindern, dass die Metallschmelze für Stahlguss, deren Temperatur abgefallen ist und deren Fließfähigkeit gesunken ist, in eine Gießform eingegossen wird und ein defektes Stahlgussteil erzeugt wird.
3 ist eine Draufsicht auf das System 2 zur Herstellung von Stahlgussteilen, das eine Vorrichtung 80 zur Dekompression aufweist, um einen Durchlauf zu verbessern. Sie stellt die Öfen 10, die Gießmaschine 20 und die Straße 60 zum Fördern der Gießformen in der Nähe der Gießmaschine 20 in gleicher Weise wie in 1 dar. Das System 2 zur Herstellung von Stahlgussteilen unterscheidet sich vom System 1 zur Herstellung von Stahlgussteilen nur dadurch, dass es die Vorrichtung 80 zur Druckentlastung aufweist. Somit werden doppelte Erläuterungen weggelassen. Hier wird nur die Vorrichtung 80 zur Druckentlastung besprochen.
4 stellt die Vorrichtung 80 zur Druckentlastung dar. Die Vorrichtung 80 ist vergrößert. Die Vorrichtung 80 zur Druckentlastung ist eine Vorrichtung zum Dekomprimieren der Gießform 70. Hier ist die Gießform 70 eine dichte Kastenform, die einen Formkasten 72 aufweist. In dem Formkasten 72 ist eine Durchgangsbohrung 74 ausgebildet. Die Vorrichtung 80 zur Druckentlastung weist mehrere Verbindungsanschlüsse 82 entlang der Gießformen 70 auf der Straße 60 zum Fördern der Gießformen auf, die neben der Gießmaschine 20 in Linie ausgerichtet sind. Die Verbindungsanschlüsse 82 sind mit der Durchgangsbohrung 74 verbunden. Die Verbindungsanschlüsse 82 werden mittels eines Zylinders 88 zur Dekompression vorgefahren und mit der Durchgangsbohrung 74 des Formkastens 72 verbunden, um die Form 70 zu dekomprimieren. Die Vorrichtung 80 zur Druckentlastung weist eine Rohrleitung 84 zur Dekompression auf, die mit einer Dekompressionsquelle (nicht dargestellt), wie beispielsweise eine Vakuumpumpe, verbunden ist. Sie dekomprimiert die Gießform 70, während die Metallschmelze in die Gießform 70 eingegossen wird. Sie dekomprimiert die Gießform 70 nicht, während sie von der Straße 60 zum Fördern der Gießformen ausgeschoben wird. Sie weist ein Dekompressionsventil 86 auf, das ein Schaltventil ist, um den zu dekomprimierenden Verbindungsanschluss 82 schnell zu wechseln. Beim Öffnen des Dekompressionsventils 86 wird der Zylinder 88 zur Dekompression ausgefahren, um den Verbindungsanschluss 82 auf die Durchgangsbohrung 74 zu drücken. Somit wird die Gießform 70 durch die Rohrleitung 84 zur Dekompression abgesaugt. Im Übrigen sind die Verbindungsanschlüsse 82 mit einem Kopf ausgestattet, der mittels einer Feder vorgespannt wird, um eine Abdichtung (nicht dargestellt) herzustellen. Wenn der Zylinder 88 für die Dekompression eingefahren wird, wird der Verbindungsanschluss 82 geschlossen. Da die Konfiguration zum Dekomprimieren der Gießformen 70 öffentlich bekannt ist, unterbleibt die ausführliche Erläuterung.
Da die Gießform 70 entkomprimiert wird, wird die Metallschmelze für Stahlguss, die aus der Pfanne 30 in den Anguss (nicht dargestellt) der Gießform 70 eingegossen wurde, schnell und sicher in die Gießform 70 eingegossen. Genauer gesagt kann ein besserer Durchlauf erzielt werden. Insbesondere weist das System 2 zur Herstellung von Stahlgussteilen die mehreren Verbindungsanschlüsse 82 auf, um schnell mit der zu dekomprimierenden Gießform 70 verbunden zu werden und unter Verwendung des Dekompressionsventils 86 dekomprimiert zu werden, so dass die Gießform 70, in die eingegossen werden soll, entkomprimiert wird. Somit kann die Gießform 70 entkomprimiert werden, um ein schnelles Eingießen der Metallschmelze aus der Gießmaschine 20 zu ermöglichen. Durch das Entkomprimieren der Gießform 70 während des Eingießens der Metallschmelze kann ein fehlerhafter Durchlauf verhindert werden. Weiterhin kann durch das Dekomprimieren der Gießform 70 ein mögliches Blasloch verhindert werden.
Als Nächstes wird mit Bezug auf die 5, 6 und 7 die Gießmaschine 20 des Systems 1, 2 zur Herstellung von Stahlgussteilen ausführlich diskutiert. Die 5 und 6 stellen im Übrigen die Gießmaschine 20 des Systems 2 zur Herstellung von Stahlgussteilen dar, welche die Vorrichtung 80 zur Druckentlastung aufweist. Die Gießmaschine 20 ist jedoch die gleiche wie die des vorstehend beschriebenen Systems 1 zur Herstellung von Stahlgussteilen. In der Gießmaschine 20 wird die Pfanne 30 auf die Rollenbahn 40 gesetzt, welche die Vorrichtung zum Bewegen der Pfanne darstellt. Die Rollenbahn 40 bewegt die Pfanne 30 zwischen der Position zum Aufnehmen der Schmelze aus den Schmelzöfen 10 (siehe 5) und der Position zum Eingießen der Metallschmelze in die Gießform 70 (siehe 6). Im Übrigen kann anstelle der Rollenbahn 40 jedes bekannte Mittel zum Bewegen der Pfanne 30 zwischen der Seite nahe der Schmelzöfen 10 und der Seite nahe der Gießformen 70, wie beispielsweise eine Schiene und ein Drehgestell, verwendet werden. Da die Pfanne 30 durch die Rollenbahn 40 auf die Seite nahe den Schmelzöfen 10 bewegt wird, wenn die Metallschmelze aus den Schmelzöfen 10 aufgenommen wird, und die Pfanne 30 durch die Rollenbahn 40 auf die Seite nahe den Gießformen 70 bewegt wird, wenn die Metallschmelze in die Gießformen 70 eingegossen wird, kann die Pfanne 30 schnell bewegt werden.
In der Gießmaschine 20 kippt die Vorrichtung 42 zum Kippen der Rollenbahn die Rollenbahn 40 (siehe 7). Die Vorrichtung 42 zum Kippen der Rollenbahn ist einer bekannten Vorrichtung zum Kippen einer Pfanne ähnlich, unterscheidet sich aber dadurch, dass sie die Rollenbahn 40 kippt. Im System 1, 2 zur Herstellung von Stahlgussteilen ist es einfach, die Rollenbahn 40 zu kippen, da die Pfanne 30 klein und leicht ist, wie nachfolgend erläutert. Die Vorrichtung 42 zum Kippen der Rollenbahn, die Vorrichtung 46 zum vertikalen Bewegen der Rollenbahn und die Vorrichtung 48 zum Hin- und Her-Bewegen der Rollenbahn steuern gleichzeitig die drei Bewegungen der Pfanne 30, d.h. Kippen, vertikale Bewegungen und Bewegungen hin und her, um die Pfanne 30 um eine Abstichöffnung 31 zu kippen, um die Metallschmelze einzugießen. Die Gießmaschine 20 besitzt eine Vorrichtung 50 zum Aufsetzen einer Abdeckung, die eine Abdeckung 52 von der Pfanne 30 entfernt, wenn die Metallschmelze aufgenommen wird, und die die Abdeckung 52 nach Aufnehmen der Metallschmelze wieder auf die Pfanne 30 setzt. So kann beispielsweise die Vorrichtung 50 zum Aufsetzen einer Abdeckung ein Zylinder sein, der eine Klaue zum Eingreifen in einen Aufhängebügel 54 der Abdeckung 52 aufweist, der nachfolgend erläutert wird, und der über der Pfanne 30 aufgehängt ist. Durch Ausfahren des Zylinders und Bewegen der Pfanne 30 direkt unter die Vorrichtung 50 zum Aufsetzen einer Abdeckung mittels der Rollenbahn 40 bei abgesenkter Klaue greift die Klaue in den Aufhängebügel 54 der Abdeckung 52 ein. Danach wird durch Einfahren des Zylinders die Abdeckung 52 angehoben und von der Pfanne 30 entfernt. Durch Ausfahren des Zylinders wird die Abdeckung 52 auf die Pfanne 30 aufgesetzt. Dann wird die Pfanne 30 von unterhalb der Vorrichtung 50 zum Aufsetzen einer Abdeckung mittels der Rollenbahn 40 so wegbewegt, dass die Abdeckung 52 auf der Pfanne 30 bleibt. Im Übrigen kann die Abdeckung 52 mit allen anderen bekannten Mitteln auf die Pfanne 30 aufgesetzt und von ihr entfernt werden. Da die Abdeckung 52 auf die Pfanne 30 aufgesetzt wird, wird verhindert, dass die Metallschmelze für Stahlguss in der Pfanne 30 eine Absenkung ihrer Temperatur erfährt.
In der Gießmaschine 20 steuern die Vorrichtung 42 zum Kippen der Rollenbahn, die Vorrichtung 46 zum vertikalen Bewegen der Rollenbahn und die Vorrichtung 48 zum Hin- und Her-Bewegen der Rollenbahn gleichzeitig die drei Bewegungen der Pfanne 30, d.h. Kippen, vertikale Bewegungen und Hin- und Her-Bewegungen, um die Pfanne 30 um eine Abstichöffnung 31 zu kippen, um die Metallschmelze einzugießen. Somit wird eine Position für den Abstich konstant gehalten, unabhängig von der Menge der Metallschmelze für Stahlguss in der Pfanne 30, d.h. dem Winkel, um den die Pfanne 30 gekippt wird. Da die Position für den Abstich der Metallschmelze für Stahlguss aus der Pfanne 30 konstant gehalten wird, wird auch die Position zum Eingießen der Metallschmelze aus der Pfanne 30 in die Gießform 70 konstant gehalten, so dass die Bedingung für das Eingießen richtig gesteuert wird und eine vorbestimmte Menge der Metallschmelze definitiv in die Gießform eingegossen wird. Da sowohl die Rollenbahn 40 als auch die Vorrichtung 42 zum Kippen der Rollenbahn vertikal bewegt und in Richtung der Gießform 70 und von dieser weg bewegt werden, wird keine Zeit für die Übergabe der Pfanne 30 von der Rollenbahn 40 auf die Vorrichtung 42 zum Kippen der Rollenbahn aufgewendet. So kann das geschmolzene Metall in einer solchermaßen verkürzten Zeit nach Aufnehmen der Metallschmelze in die Pfanne eingegossen werden.
Als Nächstes wird nun die Pfanne 30 mit Bezug auf 8 ausführlich diskutiert. In der Pfanne 30 ist ein feuerfestes Material 36 an der Innenseite eines Stahlmantels 32, der ein Außenbehälter ist, befestigt. Das feuerfeste Material 36 besteht aus einem bekannten Material, wie beispielsweise einem Schamottestein, Holo-Sand oder einer Stampfmasse, die das gleiche Material ist wie das einer herkömmlichen Pfanne für Gusseisen. In der Pfanne 30 ist eine poröse feuerfeste Schicht 34 zwischen dem Stahlmantel 32 und dem feuerfesten Material 36 gebildet. Die poröse feuerfeste Schicht 34 wird durch Nassfilz gebildet, ist jedoch nicht auf dieses Material beschränkt. In der Seitenwand der Pfanne 30 ist ein Durchgangsloch ausgebildet, das mit einem Anschluss 97 zur Zufuhr von Antioxidationsgas aus einer Vorrichtung 90 zur Zufuhr von Antioxidationsgas verbunden ist. Die poröse feuerfeste Schicht 34 lässt das Antioxidationsgas durch sie hindurchtreten, um die Pfanne 30 aus dem Anschluss 97 zur Zufuhr von Antioxidationsgas zu füllen. Genauer wird ein Teil V zur Verkapselung des Antioxidationsgases damit gefüllt. Das Antioxidationsgas kann jedes Inertgas, wie beispielsweise Stickstoff, oder jedes andere Gas sein, das verhindert, dass die heiße Metallschmelze M für Stahlguss oxidiert wird. Da das Antioxidationsgas die Pfanne 30 füllt, wird verhindert, dass die heiße Metallschmelze M für Stahlguss oxidiert wird.
Die Vorrichtung 90 zur Zufuhr von Antioxidationsgas führt dieses der Pfanne 30 zu. Die Vorrichtung 90 zum Zuführen von Antioxidationsgas umfasst einen Tank 92 für das Antioxidationsgas, den Anschluss 97 zum Zuführen von Antioxidationsgas und eine Rohrleitung 98 für das Antioxidationsgas, die den Tank 92 für das Antioxidationsgas mit dem Anschluss 97 zum Zuführen von Antioxidationsgas verbindet. In der Rohrleitung 98 für das Antioxidationsgas sind ein Magnetventil 93, ein Stromregelventil 94, ein Behälter 95 zur Dämpfung und ein Drucksensor 96 vorgesehen. Das Magnetventil 93 unterbricht die Verbindung zwischen dem Tank 92 für das Antioxidationsgas und der Pfanne 30, wenn die Vorrichtung 90 zur Zufuhr von Antioxidationsgas gestoppt wird oder wenn ein abnormaler Betrieb auftritt. Das Stromregelventil 94 passt den Durchfluss des zuzuführenden Antioxidationsgases basierend auf dem Druck an, der von dem Drucksensor 96 gemessen wird. Der Dämpfungstank 95 unterdrückt plötzliche Druckänderungen des Antioxidationsgases, d.h. den Druck in der Pfanne 30. Der Drucksensor 96 misst den Druck des eingekapselten Antioxidationsgases. Da der Druck des eingekapselten Antioxidationsgases gemessen wird, wird der Durchfluss zur Zufuhr des Antioxidationsgases angepasst. Weiterhin kann ein Unfall festgestellt werden, wenn das feuerfeste Material 36 beschädigt ist, um zu ermöglichen, dass das Antioxidationsgas in die Metallschmelze M für Stahlguss eingeblasen wird, oder wenn die Abdeckung 52 den Abschnitt V zum Einkapseln des Antioxidationsgases nicht einkapselt. Die Vorrichtung 90 zur Zufuhr von Antioxidationsgas wird typischerweise auf der Gießmaschine 20 angebracht (siehe 1 und 3), kann aber auch an anderer Stelle angebracht sein.
Die Abdeckung 52 wird auf die Pfanne 30 abgesetzt. Die Abdeckung 52 ist mit dem Aufhängebügel 54 ausgestattet, der zum Aufsetzen oder Abnehmen mittels der Vorrichtung 50 zum Aufsetzen der Abdeckung dient (siehe 5 und 6). Sie hat eine Trennwand 56, die den Abschnitt V zum Einkapseln des Antioxidationsgases in der Pfanne 30 definiert, genauer einen Durchgang zum Abstichabschnitt der Pfanne 30 blockiert. Die Trennwand 56 erstreckt, sich von der Abdeckung 52 in die Metallschmelze M in der Pfanne 30, sodass der Abschnitt V zum Einkapseln des Antioxidationsgases von der Pfanne 30, der Abdeckung 52, der Trennwand 56 und der Metallschmelze M für Stahlguss umgeben ist.
Als Nächstes werden die Betriebsvorgänge des Systems 1, 2 zur Herstellung von Stahlgussteilen besprochen. Im Übrigen können die nachfolgend beschriebenen Betriebsvorgänge nach Möglichkeit gleichzeitig durchgeführt werden. Die Gießmaschine 20 verfährt zwischen mehreren in Linie ausgerichteten Schmelzöfen 10 zur Vorderseite desjenigen Schmelzofens 10, in dem die Metallschmelze für Stahlguss ausreichend heiß ist. Die Gießmaschine 20 verfährt zur Vorderseite des Schmelzofens 10, in dem die Metallschmelze bereit ist, um die Metallschmelze effizient aufzunehmen. Die Gießmaschine 20 bewegt die Pfanne 30 mittels der Rollenbahn 40 in die Position zum Aufnehmen der Metallschmelze (siehe 5) und entfernt die Abdeckung 52 von der Pfanne 30 mittels der Vorrichtung 50 zum Aufsetzen einer Abdeckung. Die Vorrichtung 46 zum vertikalen Bewegen der Rollenbahn und die Vorrichtung 48 zum Hin- und Her-Bewegen der Rollenbahn kann die Pfanne 30 in eine Position bewegen, in der die Schmelze leicht aufgenommen werden kann, oder in eine Position, in der die Metallschmelze einhergehend mit dem Kippen des Schmelzofens 10 eingegossen wird. Der Schmelzofen 10 wird gekippt, um die vorbestimmte Menge der Metallschmelze für Stahlguss in die Pfanne 30 einzugießen. Im Übrigen ist die Pfanne 30 vorzugsweise klein, um etwa 200 bis 500 kg der Metallschmelze aufzunehmen. Der Grund hierfür ist, dass die Schmelze für Stahlguss, die von der kleinen Pfanne 30 aufgenommen wird, innerhalb kurzer Zeit, d.h. bevor die Temperatur sinken kann, in die Formen 70 eingegossen werden soll.
Wenn die Pfanne 30 die Metallschmelze für Stahlguss aufnimmt, wird die Abdeckung 52 mittels der Vorrichtung 50 zum Aufsetzen einer Abdeckung auf die Pfanne 30 gesetzt. Nachdem die Abdeckung 52 auf die Pfanne 30 abgesetzt worden ist, kann die Vorrichtung 90 zur Zufuhr von Antioxidationsgas die Pfanne 30 mit dem Antioxidationsgas füllen. Das Antioxidationsgas verhindert, dass die Metallschmelze für Stahlguss in der Pfanne 30 oxidiert wird. Da die poröse feuerfeste Schicht 34 in der Pfanne 30 ausgebildet ist, füllt das Antioxidationsgas die Pfanne 30 leicht aus. Im Übrigen wird kein Antioxidationsgas basierend auf der Art oder Temperatur der Metallschmelze für Stahlguss, der Zeit für das Eingießen der aufgenommenen Metallschmelze für Stahlguss in eine Gießform und so weiter eingefüllt. Dann wird die Temperatur der Metallschmelze für Stahlguss periodisch durch den Temperatursensor 38 gemessen und zur Steuerung (nicht dargestellt) übertragen. Die Pfanne 30 wird mittels der Rollenbahn 40 in die Position zum Eingießen von Metallschmelze (siehe 6) gebracht. Die Gießmaschine 20 verfährt zur Vorderseite der Form 70, in die das flüssige Metall eingegossen wird.
Die Pfanne 30 wird mittels der Vorrichtung 42 zum Kippen der Rollenbahn gekippt, um die Metallschmelze in die Gießform 70 eizugießen. Die Vorrichtung 42 zum Kippen der Rollenbahn, die Vorrichtung 46 zum vertikalen Bewegen der Rollenbahn und die Vorrichtung 48 zum Hin- und Her-Bewegen der Rollenbahn steuern gleichzeitig die drei Bewegungen der Pfanne 30, d.h. Kippen, vertikale Bewegungen und Hin- und Her-Bewegungen, um die Pfanne 30 um eine Abstichöffnung 31 zu kippen, um die Position für den Abstich der Metallschmelze konstant zu halten. Wenn das Eingießen der Metallschmelze in eine Gießform 70 abgeschlossen ist, werden die Gießformen 70 auf der Straße 60 zum Fördern der Gießformen eine Distanz transportiert, der der Länge einer Gießform entspricht. Die Gießmaschine 20 gießt die Metallschmelze in die nächste Gießform 70 ein. Wenn das Fördern der Gießformen 70 auf der Straße 60 zum Transportieren der Gießformen über diese Distanz eine lange Zeit in Anspruch nimmt, kann die Gießmaschine 20 zur nächsten Gießform 70 verfahren, um die Metallschmelze in diese einzugießen. Alternativ kann sie die Metallschmelze in die Gießform gießen, während sie sich im Einklang mit der Bewegung der Gießform 70 bewegt.
Als ein Beispiel sei angenommen, dass die Pfanne 30 eine Kapazität von 500 kg aufweist und 50 kg der Metallschmelze für Stahlguss in die Gießform 70 eingegossen werden sollen. Die Gießform 70 für den Stahlguss ist eine Maskenform, die eine Festigkeit zur Verbesserung der Hitzebeständigkeit aufweist. Diese Maskenform wird hergestellt, indem man Schalen aneinander klebt, die mit einem Harz gesintert wurden. Die Maskenform wird in dem Formkasten 72 untergebracht. Eine Sandform wird zur Unterstützung in sie gefüllt. Auf diese wird dann ein Gewicht aufgesetzt, um zu verhindern, dass sie angehoben werden. Das Abbinden eines Formkastens auf die obige Weise dauert etwa 30 bis 40 Sekunden. Im Gegensatz dazu dauert das Eingießen der Metallschmelze in die Gießform 70 nur drei bis fünf Sekunden. Während also die Gießformen 70 auf der Straße 60 zum Fördern der Gießformen zu einem Zeitpunkt transportiert werden, wird die Metallschmelze in zwei Gießformen 70 gegossen. Das heißt, die Gießmaschine 20 verfährt um einen Weg, der der Länge der Gießform 70 entspricht, um die Metallschmelze in zwei Gießformen 70 einzugießen. Sie kann stromaufwärts verfahren, um die Metallschmelze in drei oder mehr Gießformen 70 einzugießen. Dieser Betriebsvorgang, und zwar der, bei dem die Gießmaschine 20 um einen Weg, der der Länge der Gießform 70 entspricht, stromaufwärts verfährt und die Metallschmelze in zwei Gießformen 70 eingießt, wird fünfmal wiederholt. Somit verfährt die Gießmaschine 20 stromaufwärts um einen Weg, der der Länge von fünf Gießformen entspricht. Dann verfährt die Gießmaschine 20 zur Vorderseite der Schmelzöfen 10, um die Metallschmelze von der Pfanne 30 aufzunehmen. Dann kehrt sie in die Position zurück, um mit dem Eingießen der Metallschmelze in die Gießformen 70 zu beginnen. Auf diese Weise verbringt die Gießmaschine 20 keine Zeit mit Warten. Weiterhin nutzt die Gießmaschine 20 die Zeitspanne, in der die Gießformen auf der Straße 60 zum Fördern der Gießformen um eine Länge gefördert werden, die dem Weg der Länge entspricht, um die sich die Gießmaschine 20 stromaufwärts bewegt, um die Metallschmelze aus den Schmelzöfen 10 aufzunehmen. So kann verhindert werden, dass die Temperatur der Metallschmelze für Stahlguss sinkt. Darüber hinaus kann ein effizienter Betrieb erreicht werden.
In dem System 1, 2 zur Herstellung von Stahlgussteilen wird eine Pfanne, die die Metallschmelze aus den Schmelzöfen 10 aufgenommen hat, weder von einem Drehgestell zum Transport der Pfanne transportiert noch an eine Gießmaschine übergeben. Die Metallschmelze wird unmittelbar durch die Pfanne 30 der Gießmaschine 20 aufgenommen. Wenn die Pfanne 30 die Metallschmelze aufnimmt, wird die Abdeckung 52 auf die Pfanne 30 gesetzt. Die Pfanne 30 wird mittels der Rollenbahn 40 von der Position zum Aufnehmen der Metallschmelze in die Position zum Eingießen der Metallschmelze bewegt. Die Vorrichtung 42 zum Kippen der Rollenbahn, die Vorrichtung 46 zum vertikalen Bewegen der Rollenbahn und die Vorrichtung 48 zum Hin- und Her-Bewegen der Rollenbahn steuern gleichzeitig die drei Bewegungen der Pfanne 30, d.h. Kippen, vertikale Bewegungen und Hin- und Her-Bewegungen, um die Pfanne 30 um eine Abstichöffnung 31 zu kippen, um die Metallschmelze in die Gießform 70 einzugießen. Nachdem das geschmolzene Metall in die Gießform 70 eingegossen wurde, verfährt die Gießmaschine 20 in die Position, in der die Metallschmelze in die nächste Gießform 70 eingegossen wird. Auf diese Weise wird die Zeit vom Aufnehmen der Metallschmelze bis sie eingegossen wird deutlich verkürzt, um ein Absinken ihrer Temperatur zu verhindern. Wenn also die Metallschmelze eine sehr hohe Temperatur hat und deren Fließfähigkeit dazu neigen würde, abzunehmen, wenn die Temperatur sinken würde, kann sie dennoch in die Gießform eingegossen werden, bevor die Temperatur sinkt. Somit kann sie korrekt in eine kleine und komplizierte Gießform eingegossen werden.
Die Temperatur der Metallschmelze für Stahlguss in der Pfanne 30 wird von dem Temperatursensor 38 gemessen, um die Messdaten an die Steuerung zu senden. Die Steuerung (die eine weitere Vorrichtung umfasst, wie beispielsweise die Schalttafel der Gießmaschine 20) erzeugt einen Alarm, wenn die Temperatur unter der vorgegebenen Temperatur liegt. Der Alarm kann eine Leuchte oder ein Ton sein, die bzw. der von einem Bediener gesehen oder gehört wird, oder ein Signal, das an die Steuerung gesendet wird, usw. Der Bediener kann die Betriebsvorgänge des Systems 1, 2 zur Herstellung von Stahlgussteilen basierend auf dem Alarm steuern. Alternativ kann die Steuerung, wenn der Alarm ausgelöst wird, bewirken, dass die Gießmaschine 20 das Eingießen in die Gießform 70 stoppt und veranlassen, dass die Metallschmelze in der Pfanne 30 in die Schmelzöfen 10 zurückgeführt wird. Das heißt, die Herstellung eines fehlerhaften Stahlgusses wird verhindert, da keine Metallschmelze für Stahlguss, deren Temperatur gesenkt wurde, in eine Gießform eingegossen wird und ein unsachgemäßes Eingießen verursacht. Da die Metallschmelze in die Schmelzöfen zurückgeführt wird, wird keine Metallschmelze verschwendet.
In dem System 2 zur Herstellung von Stahlgussteilen wird die Gießform 70, in die eingegossen werden soll, dekomprimiert. Da die Gießform 70 dekomprimiert wird, kann ein besseres Fließen erreicht werden und ein mögliches Blasloch wird vermieden. Dabei werden mehrere Verbindungsanschlüsse 82 vorgesehen und der Verbindungsanschluss 82, der mit der Gießform 70 verbunden werden soll, in die eingegossen werden soll oder in die eingegossen wurde, wird effizient gewechselt, um dekomprimiert zu werden.
Die Gießform 70, in die die Metallschmelze für Stahlguss gegossen wurde, bewegt sich auf der Straße 60 zum Fördern der Gießformen, so dass die darin befindliche Metallschmelze für Stahlguss gekühlt wird, um dadurch zu erstarren. Somit wird sie zum Stahlgussteil. Danach wird das Stahlgussteil an einer Ausschüttelmaschine (nicht dargestellt) aus der Gießform genommen und dem nachfolgenden Prozess zugeführt. Die Gießform wird ausgeschüttelt und wird dadurch zu Sand. Der Sand wird einem System zur Konditionierung von Gießereisand usw. zugeführt (nicht dargestellt) und wird erneut zum Formgießen verwendet.
In der obigen Erläuterung wird die Metallschmelze aus den Schmelzöfen 10 in die Pfanne 30 eingegossen. Sie kann jedoch auch aus einem Warmhalteofen eingegossen werden.
In der obigen Erläuterung wird die Maskenform 70 mit einer Abstützung verwendet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Eine Maskenform ohne Abstützung kann verwendet werden, insbesondere wenn die Festigkeit der Schale hoch ist. Es kann auch andere Art von Gießform verwendet werden.
Nachfolgend sind die wichtigsten Bezugsziffern und Symbole aufgelistet, die in der ausführlichen Beschreibung und den Zeichnungen verwendet werden.

1, 2: das System zur Herstellung von Stahlgussteilen
10: der Ofen (der Schmelzofen)
20: die Gießmaschine
22: das fahrbare Drehgestell
24: die Schalttafel
28: die Schiene
30: die Pfanne
31: die Abstichöffnung
32: der Stahlmantel
34: die poröse feuerfeste Schicht
36: das (herkömmliche) feuerfeste Material
38: der Temperatursensor
39: der Arm für den Temperatursensor
40: die Rollenbahn (die Vorrichtung zum Bewegen der Pfanne)
42: die Vorrichtung zum Kippen der Rollenbahn
46: die Vorrichtung zum vertikalen Bewegen der Rollenbahn
48: die Vorrichtung zum Hin- und Her-Bewegen der Rollenbahn
50: die Vorrichtung zum Aufsetzen einer Abdeckung
52: die Abdeckung
54: der Aufhängebügel (der Abdeckung)
56: die Trennwand
60: die Straße zum Fördern der Gießformen
62: der Schieber
64: der Puffer
66: die Schiebebühnen
70: die Gießform
72: der Formkasten
74: das Durchgangsloch
80: die Vorrichtung zur Dekompression
82: die Verbindungsanschlüsse
84: die Rohrleitung zur Dekompression
86: das Ventil zur Dekompression (das Schaltventil)
88: der Zylinder für die Vorrichtung zur Dekompression
90: die Vorrichtung zum Zuführen von Antioxidationsgas
92: der Tank für das Antioxidationsgas
93: das Magnetventil
94: das Stromregelventil
95: der Dämpfungstank
96: der Drucksensor
97: der Anschluss zum Zuführen von Antioxidationsgas
98: die Rohrleitung für das Antioxidationsgas
M: die Metallschmelze
V: der Abschnitt zum Verkapseln des Antioxidationsgases

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 5934451 [0006]
JP H8290254 [0006]
JP 5492129 [0006]

Claims

System zur Herstellung von Stahlgussteilen, umfassend: mehrere Öfen, die in Linie ausgerichtet sind und Metallschmelze für Stahlguss enthalten; eine Gießmaschine, die eine Pfanne aufweist, die die Metallschmelze aus den Öfen aufnimmt, wobei die Gießmaschine parallel zu einer Linie der mehreren Öfen verfährt und die Metallschmelze durch Kippen der Pfanne in eine Gießform eingießt; eine Straße zum Fördern der Gießformen, die intermittierend mehrere Gießformen transportiert, die parallel zu einer Richtung ausgerichtet sind, in der die Gießmaschine verfährt, wobei sich die Straße zum Fördern der Gießformen auf der gegenüberliegenden Seite der Öfen und gegenüber der Gießmaschine befindet: und einen Temperatursensor, der eine Temperatur der Metallschmelze in der Pfanne misst, um einen Alarm zu erzeugen, wenn die gemessene Temperatur unter einer vorbestimmten Temperatur liegt.
System zur Herstellung von Stahlgussteilen nach Anspruch 1, wobei, wenn der Alarm erzeugt wird, das Eingießen von Metallschmelze gestoppt wird und die Metallschmelze zu den Öfen zurückgeführt wird.
System zur Herstellung von Stahlgussteilen nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Gießmaschine eine Vorrichtung zum Bewegen der Pfanne aufweist, die die Pfanne zwischen einer Seite der Öfen und einer Seite der Gießformen bewegt.
System zur Herstellung von Stahlgussteilen nach Anspruch 3, wobei die Vorrichtung zum Bewegen der Pfanne eine Rollenbahn ist, die die Pfanne von einer Position zum Aufnehmen der Metallschmelze aus den Öfen in eine Position zum Eingießen von Metallschmelze in die Gießformen bewegt.
System zur Herstellung von Stahlgussteilen nach Anspruch 4, wobei die Gießmaschine ein verfahrbares Drehgestell, das die Gießmaschine transportiert, eine Vorrichtung zum vertikalen Bewegen der Rollenbahn, eine Vorrichtung zum Hin- und Her-Bewegen der Rollenbahn, die die Rollenbahn in Richtung der Position zum Aufnehmen der Metallschmelze und der Position zum Eingießen der Metallschmelze bewegt, und eine Vorrichtung zum Kippen der Rollenbahn aufweist, die die Rollenbahn kippt, um zu bewirken, dass die Pfanne die Metallschmelze in eine Gießform gießt.
System zur Herstellung von Stahlgussteilen nach einem der Ansprüche 1-5, wobei die Gießmaschine eine Vorrichtung zum Aufsetzen einer Abdeckung aufweist, die eine Abdeckung auf die Pfanne aufsetzt und die Abdeckung von der Pfanne entfernt.
System zur Herstellung von Stahlgussteilen nach einem der Ansprüche 1-6, wobei die Gießform eine dichte Kastenform ist und ein Durchgangsloch in einem Formkasten ausgebildet ist, wobei das System ferner eine Vorrichtung zur Dekompression umfasst, die mehrere Verbindungsanschlüsse entlang der Straße zum Fördern der Gießformen aufweist, wobei die Anschlüsse mit dem Durchgangsloch des Formkastens der Gießform, in die die Metallschmelze eingegossen wird, verbunden sind, um die Form zu dekomprimieren.
System zur Herstellung von Stahlgussteilen nach einem der Ansprüche 1-7, ferner umfassend: eine Vorrichtung zum Zuführen von Antioxidationsgas, das die Pfanne mit Antioxidationsgas füllt.
System zur Herstellung von Stahlgussteilen nach Anspruch 8, wobei die Pfanne eine poröse feuerfeste Schicht zwischen einem Metallmantel und einem feuerfesten Material aufweist.