DE10327093B4 - Gießpfanne - Google Patents

Abstract

Gießpfanne (1) zum Gießen einer Schmelze,
mit einem zweiteiligen, mittels eines Stopfens (2) verschließbaren Ausguss im Boden der Gießpfanne (1 ), wobei der Ausguss ein in dem Pfannenboden festgelegtes oberes Ausgusssegment (3) und ein auswechselbar in das untere Ende des oberen Ausgusssegments (3) eingreifendes unteres Ausgusssegment (4) umfasst, dessen unteres Ende sich auf einem mit dem Pfannenboden verbundenen Aufnahmeelement (5) abstützt, und mit zwei zur Verbindung des Aufnahmeelements (5) mit dem Pfannenboden dienenden, senkrecht auf diesem stehenden Führungsbolzen (6),
wobei jeder Führungsbolzen (6) eine vorgespannte Druckfeder (7) trägt, deren von dem Boden der Pfanne (1) entfernt liegendes Ende mit dem Ende des jeweiligen Führungsbolzens (6) fest verbunden ist, während das dem Boden der Pfanne (1) zugewandte Ende der jeweiligen Feder (7) mit dem Aufnahmeelement (5) in fester Verbindung steht,
wobei das Aufnahmeelement (5) zwei Hebelansätze (8) aufweist und mit einem an diesen angreifenden Hebelelement gegen die Federkraft...

Description

• Beim Abgießen von Formen mit einer Gießpfanne werden aus Kosten- und Aufwandsgründen üblicherweise mit einer Gießpfannenfüllung mehrere Formen in einer Charge abgegossen. Die Qualität des Abgusses hängt wesentlich von der Temperatur der Metallschmelze und der Füllgeschwindigkeit, also der Fließgeschwindigkeit der Schmelze in die Form ab. Die einzelnen Formen einer Charge werden daher möglichst schnell hintereinander abgegossen, so dass die Schmelze möglichst wenig abkühlt und die Schmelzetemperatur auch beim Abguss der letzten Form einer Charge ausreichend hoch ist. Die Fließgeschwindigkeit der Schmelze hängt neben der Viskosität und der Höhe des Schmelzespiegels in der Gießpfanne wesentlich von dem Durchmesser des Ausgusses ab. Um verschiedene Formen, die entsprechend mit unterschiedlichen Gießparametern abzugießen sind, möglichst günstig abgießen zu können, ist eine Anpassung des Ausgussdurchmessers an die jeweilige Form vorteilhaft.
• Die WO 00/13822 offenbart eine Gießpfanne mit einem zweiteiligen Ausguss im Boden der Gießpfanne, wobei der Ausguss ein in dem Pfannenboden festgelegtes oberes Ausgusssegment und ein auswechselbar in das untere Ende des oberen Ausgusssegments eingreifendes unteres, in Fließrichtung der Schmelze konisch zulaufendes Ausgusssegment aufweist. Das untere Ausgusselement wird in der jeweils gewünschten Position durch Keile und Federdruck an der Unterseite der Gießpfanne gehalten. Zum Auswechseln eines Ausgusses muß der Federkraft entgegengewirkt werden. Besondere Maßnahen hierzu sind aus diesem Stand der Technik nicht bekannt, insbesondere fehlen solche, welche die Sicherheit der Arbeiter bei dieser grundsätzlich gefährlichen Arbeit betreffen.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für eine Gießpfanne mit zweigeteiltem Ausguss eine Befestigung für das untere Ausgusssegment vorzuschlagen, mit der die vorgenannten Nachteile beseitigt werden und insbesondere verhindert wird, dass zum Wechseln der Gießpfannen Personen unter den gefüllten Pfannen arbeiten müssen.
• Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Gießpfanne zum Gießen einer Schmelze, mit einem zweiteiligen, mittels eines Stopfens verschließbaren Ausguss im Boden der Gießpfanne, wobei der Ausguss ein in dem Pfannenboden festgelegtes oberes Ausgusssegment und ein auswechselbar in das untere Ende des oberen Ausgusssegments eingreifendes unteres Ausgusssegment umfasst, dessen unteres Ende sich auf einem mit dem Pfannenboden verbundenen Aufnahmeelement abstützt, und mit zwei zur Verbindung des Aufnahmeelements mit dem Pfannenboden dienenden, senkrecht auf diesem stehenden Führungsbolzen, wobei jeder Führungsbolzen eine vorgespannte Druckfeder trägt, deren von dem Boden der Pfanne entfernt liegendes Ende mit dem Ende des jeweiligen Führungsbolzens fest verbunden ist, während das dem Boden der Pfanne zugewandte Ende der jeweiligen Feder mit dem Aufnahmeelement in fester Verbindung steht, wobei das Aufnahmeelement zwei Hebelansätze aufweist und mit einem an diesen angreifenden Hebelelement gegen die Federkraft in die von der Gießpfanne entfernt liegende Position bringbar ist und wobei das Aufnahmeelement zum Herausnehmen und Einsetzen des unteren Ausgusssegments in der von der Gießpfanne entfernt liegenden Position und um ein mit seiner Achse parallel zur Achse der Bohrung des Aufnahmeelements angeordnetes Scharnier aufklappbar ist.
• Während des Abgusses einer Form befindet sich das Aufnahmeelement in der zur Gießpfanne nahe liegenden Position. Dabei wird das Aufnahmeelement durch die Federkraft der beiden vorgespannten Druckfedern in Richtung des Pfannenbodens gedrückt, so dass das in das Aufnahmeelement eingesetzte untere Ausgusssegment von diesen beiden Federn gegen das untere Ende des oberen Ausgusssegments gepresst wird. Der Anpressdruck des unteren gegen das obere Ausgusssegment ist damit durch die Vorspannung der beiden Druckfedern bestimmt. Der Anpressdruck lässt sich unter Berücksichtigung der Temperaturbedingungen exakt festlegen, sodass dieser groß genug für einen dichten Übergang der beiden Ausgusssegmente ist, die Ausgusssegmente jedoch nicht beschädigt werden.
• Zum Austausch des unteren Ausgusssegments kann das Aufnahmeelement gegen die Kraft der Druckfedern in eine von der Gießpfanne entfernt liegenden Position gebracht werden, in der das untere Ausgusssegment aus dem Aufnahmeelement entnommen und ein anderes Ausgusssegment eingesetzt werden kann. Das Aufnahmeelement weist hierzu zwei Hebelansätze auf, an denen ein Hebelelement angreift, das sich gegen den Pfannenboden abstützt. Mit diesem kann das Aufnahmeelement in die zur Gießpfanne entfernt liegende Position gebracht werden.
• Der Austausch des unteren Ausgusssegments ist mit dieser Vorrichtung zum einen sehr schnell durchführbar. Zum anderen kann das Hebelelement von einem neben der Gießpfanne stehenden Arbeiter bedient und das untere Ausgusssegment von diesem ausgetauscht werden. Die Vorrichtung ermöglicht damit den schnellen und gefahrlosen Austausch des unteren Ausgusssegments zwischen dem Abguss zweier Formen und bei gefüllter, schwebend aufgehängter Gießpfanne.
• Zur Einbringung der Federkraft könnten anstelle der hier vorgeschlagenen Druckfedern auch Zugfedern verwendet werden, die mit ihrem einen Ende an dem Aufnahmeelement und mit dem anderen am Boden der Gießpfanne befestigt sind. In der Praxis hat sich die Verwendung von Druckfedern bewährt, da für diese keine Aufhängung an der Gießpfanne zu erstellen und somit weniger konstruktive Änderungen an der bestehenden Gießpfanne erforderlich sind.
• Die Gießpfanne kann in vorteilhafter Weise dadurch weitergebildet sein, dass sich der Innendurchmesser des unteren Ausgusssegments in Fließrichtung der Schmelze verjüngt. Die Ausflussgeschwindigkeit der Metallschmelze aus der Gießpfanne und damit die Füllgeschwindigkeit der Form können damit an die jeweilige Form angepasst werden, indem für eine Form ein jeweils angepasstes unteres Ausgusssegment verwendet wird.
• Zum schnellen Austausch des Ausgusssegments zwischen dem Abguss einzelner Formen innerhalb einer Charge kann die Gießpfanne vorteilhaft auch so ausgebildet sein, dass das Aufnahmeelement zum Herausnehmen und Einsetzen des unteren Ausgusssegments in der von der Gießpfanne entfernt liegenden Position und um ein mit seiner Achse parallel zur Achse der Bohrung des Aufnahmeelements angeordnetes Scharnier aufklappbar ist. Das Aufnahmeelement weist eine das untere Ausgusssegment ringförmig abstützende Aufnahme auf. Diese ringförmige Aufnahme besteht aus zwei Hälften, jeweils eine Hälfte der ringförmigen Aufnahme aufweisenden Elementen, die mit einem Scharnier verbunden sind. In der von der Gießpfanne entfernt liegenden Position kann somit das Aufnahmeelement aufgeklappt werden, so dass dann das untere Ausgusssegment zur Seite entnommen werden kann. In der zur Gießpfanne nahe liegenden Position wird das unbeabsichtigte Aufklappen durch eine Sperre verhindert.
• Die erfindungsgemäße Gießpfanne kann weiterhin dadurch gekennzeichnet sein, dass zur Verbindung des Aufnahmeelements mit dem dem Boden der Gießpfanne zugewandten Ende der jeweiligen Druckfeder eine Verbindungshülse vorgesehen ist. Diese Verbindungshülse überbrückt die Distanz zwischen dem Aufnahmeelement und dem dem Boden der Gießpfanne zugewandten Ende der Druckfeder. Insgesamt ermöglicht diese Verbindungshülse damit einen kompakteren Aufbau der Aufhängung des Aufnahmeelements.
• Weiterhin hat es sich in der Praxis bewährt, dass die Druckfedern von Schutzhülsen umgeben sind. Diese schützen die Druckfedern zum einen vor mechanischen Verunreinigungen oder Beschädigungen, wie sie beispielsweise durch spritzende Metallschmelze verursacht werden können, zum anderen vor kurzzeitigen Temperatureinflüssen, wie sie durch Strahlungswärme beim Austritt der Metallschmelze aus der Auslassöffnung des unteren Ausgusssegments auftreten.
• Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass das Aufnahmeelement in der zur Gießpfanne entfernt liegenden Position arretierbar ist, so dass während des Herausnehmens eines unteren Ausgusssegments und des Einsetzens eines anderen Ausgusssegments das Aufnahmeelement nicht mit Hilfe des Hebelelements gegen die Federkraft festgehalten werden muss. Der Austausch des Ausgusssegments kann damit von einer Person durchgeführt werden.
• Zu Beginn des Abgießens einer Charge von Formen weist die Gießpfanne ein Ausgusssegment auf, welches hinsichtlich der Gießparameter der ersten Form angepasst ist. Sofern nun innerhalb einer Charge die nächste abzugießende Form hinsichtlich der Gießparameter von der zuvor abgegossenen Form abweicht, kann das untere Ausgusssegment ausgetauscht werden. Dazu wird bei verschlossenem Ausguss zunächst das Aufnahmeelement mit Hilfe des Hebelelements gegen die Federkraft in die zur Gießpfanne entfernt liegende Position bewegt und dort arretiert, so dass das Aufnahmeelement in dieser Position nicht mehr gegen die Federkraft festgehalten werden muss. Sofern das Aufnahmeelement dies ermöglicht, wird es nun aufgeklappt, so dass das Ausgusssegment einfach zur Seite entnommen werden kann. Anschließend wird ein anderes Ausgusssegment eingesetzt, welches in dem Verlauf seines Innendurchmessers den Gießparametern der nächsten abzugießenden Form angepasst ist. Anschließend wird das Aufnahmeelement mit dem ausgetauschten unteren Ausgusssegment wieder in die zur Gießpfanne nahe liegende Position bewegt und dort durch die Federkraft gehalten.
• Im Folgenden wird anhand der Zeichnungen eine konkrete Ausführungsform näher beschrieben.
• Es zeigen
• 1 einen vertikalen Schnitt durch den Ausguss einer Gießpfanne,
• 2 einen horizontalen Schnitt entsprechend der Linie A-A in der zur Gießpfanne nahe liegenden Position und
• 3 einen horizontalen Schnitt entsprechend der Linie A-A in der zur Gießpfanne entfernt liegenden Position mit aufgeklapptem Aufnahmesegment.
• 1 zeigt einen vertikalen Schnitt durch eine Gießpfanne 1 im Bereich ihres Ausgusses, wobei sich das Aufnahmeelement 5 in der zur Gießpfanne 1 nahe liegenden Position befindet. Der Ausguss wird mit einem Stopfen 2 verschlossen, der auf dem oberen, in dem Boden der Gießpfanne 1 festgelegten oberen Ausgusssegment 3 sitzt. Das untere Ausgusssegment 4 stützt sich auf dem Aufnahmeelement 5 ab. Die Gießpfanne 1 weist an ihrem Pfannenboden außen eine Montageplatte 11 auf, die die Befestigungsvorrichtung für das untere Ausgusssegment 4 trägt. Die beiden Stehbolzen 6 stehen senkrecht zur Ebene des Pfannenbodens und tragen jeweils an ihrem entfernten Ende eine Druckfeder 7. Das andere Ende der Druckfeder 7 ist über die Distanzhülse 12 mit dem Aufnahmeelement 5 verbunden, so dass das Aufnahmeelement 5 über die Federn 7 mit dem Pfannenboden verbunden ist. Die Verbindungshülsen 12 dienen hier gleichzeitig als Schutzhülsen für die Federn 7. Das Aufnahmeelement 5 weist seitlich zwei Hebelansätze 8 auf, an denen das hier nicht dargestellte Hebelelement zur Krafteinleitung angesetzt werden kann.
• 2 zeigt einen horizontalen Schnitt durch das Aufnahmeelement 5 in der zur Gießpfanne 1 nahe liegenden Position. Das aufklappbare Aufnahmeelement 5 ist in dieser Position geschlossen und trägt das untere Ausgusssegment 4. In dieser Position verhindert die an der Montageplatte 11 angebrachte Sperre 10 das Aufklappen des Aufnahmeelements 5.
• 3 zeigt einen horizontalen Schnitt durch das Aufnahmeelement 5 in der zum Pfannenboden entfernt liegenden Position. Da die Sperre 10 das Aufklappen des Aufnahmeelements 5 nur in der zur Gießpfanne 1 nahe liegenden Position verhindert, kann in der hier dargestellten Position das Aufnahmeelement 5 um das Scharnier 9 aufgeklappt werden, so dass ein unteres Ausgusssegment 4 seitlich herausgenommen bzw. eingesetzt werden kann.

1

Gießpfanne

2

Stopfen

3

oberes Ausgusssegment

4

unteres Ausgusssegment

5

Aufnahmeelement

6

Führungsbolzen

7

Druckfeder

8

Hebelansatz

9

Scharnier

10

Sperre

11

Montageplatte

12

Verbindungshülse

Claims (5)

1. Gießpfanne (1) zum Gießen einer Schmelze, mit einem zweiteiligen, mittels eines Stopfens (2) verschließbaren Ausguss im Boden der Gießpfanne (1 ), wobei der Ausguss ein in dem Pfannenboden festgelegtes oberes Ausgusssegment (3) und ein auswechselbar in das untere Ende des oberen Ausgusssegments (3) eingreifendes unteres Ausgusssegment (4) umfasst, dessen unteres Ende sich auf einem mit dem Pfannenboden verbundenen Aufnahmeelement (5) abstützt, und mit zwei zur Verbindung des Aufnahmeelements (5) mit dem Pfannenboden dienenden, senkrecht auf diesem stehenden Führungsbolzen (6), wobei jeder Führungsbolzen (6) eine vorgespannte Druckfeder (7) trägt, deren von dem Boden der Pfanne (1) entfernt liegendes Ende mit dem Ende des jeweiligen Führungsbolzens (6) fest verbunden ist, während das dem Boden der Pfanne (1) zugewandte Ende der jeweiligen Feder (7) mit dem Aufnahmeelement (5) in fester Verbindung steht, wobei das Aufnahmeelement (5) zwei Hebelansätze (8) aufweist und mit einem an diesen angreifenden Hebelelement gegen die Federkraft in die von der Gießpfanne (1) entfernt liegende Position bringbar ist und wobei das Aufnahmeelement (5) zum Herausnehmen und Einsetzen des unteren Ausgusssegments (4) in der von der Gießpfanne (1) entfernt liegenden Position und um ein mit seiner Achse parallel zur Achse der Bohrung des Aufnahmeelements (5) angeordnetes Scharnier (9) aufklappbar ist.
2. Gießpfanne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Innendurchmesser des unteren Ausgusssegments (4) in Fließrichtung der Schmelze verjüngt.
3. Gießpfanne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbindung des Aufnahmeelements (5) mit der dem Boden der Gießpfanne (1) zugewandten Ende der jeweiligen Druckfeder (7) eine Verbindungshülse (12) vorgesehen ist.
4. Gießpfanne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfedern (7) von Schutzhülsen umgeben sind.
5. Gießpfanne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeelement (5) in der zur Gießpfanne (1) entfernt liegenden Position arretierbar ist.