DE1252373B - Niederdruckgießemnchtung und Verfahren zum Betrieb einer solchen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Int. CL:

B22d

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 3JUd* 17/30

Nummer: 1 252 373

Aktenzeichen: A 49115 VI a/31 b2

Anmeldetag: 5. Mai 1965

Auslegetag: 19. Oktober 1967

Die Erfindung betrifft eine Niederdruckgießeinrichtung, bei der das Gießmetall aus einem Gießoder Schmelzgefäß über ein Steigrohr in eine darüber angeordnete Gießform mit Hilfe eines Gasüberdrucks gedrückt wird. Bei derartigen Anordnungen werden die Formen gewöhnlich durch einen auf Schienen laufenden Wagen in die Gießstation bewegt. Das senkrechte Steigrohr befindet sich unter dem Einguß der Form und wird mit der Form durch eine senkrechte Relativbewegung von Schmelzgefäß und Gießform in Verbindung gebracht. Diese notwendige Relativbewegung wird entweder durch das Heben des Gießgefäßes oder durch das Absenken des Wagens mit der Form hervorgerufen. In beiden Fällen sind erhebliche Massen zu bewegen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zu schaffen, die die erforderliche senkrechte Relativbewegung zum Verbinden des Steigrohres mit dem Formeinguß auf einfache Weise herstellt.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt nach der Erfindung bei einer Einrichtung der eingangs angegebenen Art durch eine Hub- und Senkvorrichtung und eine Abdichtvorrichtung für das in dem Deckel des Gießgefäßes höhenverschiebbar angeordnete Steigrohr. Der Betrieb dieser Einrichtung wird erfindungsgemäß mit Vorteil so durchgeführt, daß der Wagen und die Gießform in eine Stellung über der Gießstation gebracht, dann nur ein Teil des Gießgefäßes nach oben in eine Gießverbindung mit der Gießform angehoben, danach die Form gefüllt, anschließend der angehobene Teil des Gießgefäßes wieder abgesenkt und der Wagen mit der Form aus der Gießstation herausbewegt wird.

Der Hauptvorteil der Erfindung liegt darin, daß lediglich das Steigrohr bewegt wird, während die übrigen Teile der Gießeinrichtung unbeweglich bleiben. Daher zeichnet sich die Erfindung durch einen geringen Energieaufwand, eine einfache, billige und robuste Konstruktion und durch eine betriebssichere und zeitsparende Arbeitsweise aus.

Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden beispielsweisen Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen hervor. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Gießvorrichtung und eines Wagens mit einer Gießform,

F i g. 2 einen senkrechten Schnitt durch den oberen Teil des Steigrohres und des Gefäßes, durch den Wagen und einen Teil der Gießform in einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel und F i g. 3 einen senkrechten Schnitt des Steigrohres Niederdruckgießeinrichtung und Verfahren zum
Betrieb einer solchen

Anmelder:

Amsted Industries Incorporated,

Chicago, JlL (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,

Hamburg 36, Neuer Wall 41

Als Erfinder benannt:

John Takacs jun.,

Alan George Stebner, Chicago, JIl. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 11. Mai 1964 (366 432)

und eines Teiles des Gefäßes in einem zweiten Ausführungsbeispiel.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Einrichtung zum Gießen und Abgießen, die ein Gießgefäß 10 und einen Wagen mit einer Formeinheit 12 aufweist. Das Gießgefäß besteht aus einem geschlossenen Drucktank 14, der Einlaß- und Auslaßdurchgänge 16 und 18 zur Verbindung mit einer Druckgasquelle hat (nicht gezeigt), auf deren Betätigung hin je nach dem durchzuführenden Gieß- oder Abgießvorgang Druck in das Gefäß geleitet oder abgelassen wird. Im Gefäß befinden sich eine Gießpfanne 20 bekannter Bauart und ein senkrechtes Steigrohr 22, dessen oberes Ende 24 über das Gefäß hinausragt und mit der Formeinheit 12 verbunden werden kann. Die Formeinheit 12 enthält eine Gießform 26, die auf der oberen Tragfläche 30 des Wagens 28 ruht, der mit Rädern 32 auf Schienen 34 läuft.

Im Verlauf eines Gieß- und Abgußvorganges wird die Einheit 12 auf den Schienen 34 bis zu einer in F i g. 1 gezeigten Gießstation bewegt. Das obere Ende des Steigrohres 22 liegt normalerweise unterhalb des Wagens, um es dem Wagen zu ermöglichen, über das Rohr hinwegzufahren. Bisher war eine Verbindung des Steigrohres mit der Form entweder nur durch das Anheben des gesamten Gefäßes 10 und durch das spätere Senken, wie es durch den mit zwei Spitzen versehenen Pfeil 36 gekennzeichnet, ist, oder durch das Senken der Einheit 12 und das anschließende Heben nach dem Abgußvorgang, wie es durch den

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mit zwei Spitzen versehenen Pfeil 38 dargestellt ist, möglich. Beide Bewegungen benötigten wegen der Schwere der Einrichtung großen Energieaufwand. Die erfindungsgemäße Einrichtung überwindet diesen Nachteil dadurch, daß das Steigrohr selbständig eine senkrechte Bewegung ausführt, während die übrigen Teile der Einrichtung unbeweglich bleiben.

F i g. 2 zeigt im wesentlichen Einzelheiten einer Ausführung der Einrichtung. In F i g. 2 sind der Wagen, die Formeinheit 12 und das Gießgefäß 10 nur angedeutet.

Der Wagen 28 enthält eine Absperreinrichtung 40 mit einer Bodenplatte 42, die auch in F i g. 1 abgebildet ist. Die Vorrichtung hat ein Kernrohr 44, das den Gießdurchgang 46 bestimmt, der zu einer Vertiefung 48 der Form führt. Dieser Gießdurchgang 46 ist nach unten hin geöffnet, -wo er mit einem in dem Steigrohr vorgesehenen Durchgangsweg 50 in Verbindung steht. Das Steigrohr besteht aus einem inneren Teil 52, der beispielsweise aus feuerfestem Stein hergestellt sein kann, einer Sandeinlage 54, die den Teil 52 feuerfest umgibt, und einem äußeren rohrförmigen Metallmantelteil 56. Das obere Ende des Steigrohres enthält ein Kopfstück 58, das in eine Ausnehmung 60 in der Bodenplatte 42 hineinpaßt, wenn das Steigrohr mit der Absperrvorrichtung verbunden wird. Der Mantelteil 56 ist an das Kopfstück 58 angeschweißt.

Das Gefäß 10 ist nur teilweise in F i g. 2 gezeigt; es enthält einen Deckel 62 mit einer Öffnung 64, in der das Steigrohr verschiebbar angebracht ist. Der äußere Mantelteil 56 ist von einer Hülse 66 umgeben, die an dem Mantelteil angeschweißt und an dem Gießrohr derartig angebracht ist, daß sie bei den normalen Bewegungen .des Steigrohres immer in der Öffnung 64 liegt. Diese Hülse ist verhältnismäßig kurz, und der Mantelteil 56 sowie die Sandeinlage 54 enden bei dem unteren Ende der Hülse. Ein rohrförmiges Glied 68 ist durch Schweißen an der inneren Oberfläche des Deckels 62 angebracht, erstreckt sich nach unten und umgibt das Steigrohr; eine ringförmige Platte 70 ist an dem unteren Teil des rohrförmigen Gliedes angebracht. Die ringförmige Platte 70 erreicht vorzugsweise bündig den Teil 52 des Steigrohres, der sich nach unten beinahe bis zum Grund der Gießpfanne erstreckt.

Die Preßluft, die für den Gießvorgang in das Gefäß geleitet wird, ist gegen ein Entweichen im Bereich des Steigrohres durch einen Balg 72 geschützt, der vornehmlich aus Metall besteht und bekannter Bauart ist. Der Balg 72 besitzt ein gewelltes Mittelstück 74, seine zylindrischen Endteile 76 sind jeweils an kreisförmigen Ringen 78 und 79 durch ein bekanntes Verfahren, z. B. Schweißen, befestigt. Diese Ringe sind auf folgende Weise an der Einrichtung angebracht: der obere Ring 78 ist mit der unteren Fläche einer ringförmigen beweglichen Platte 80 verbunden, die eine mittlere öffnung 82 für den unter dem Kopfstück 58 liegenden Teil des Steigrohres hat. Die Platte 80 ist an ihrem Platz durch Kopfschrauben 84 gesichert, die auch den Ring 78 an der Platte sichern. Der untere Ring 79 ist in gleicher Weise an einem an dem Deckel 62 angebrachten Vorsprung 88 durch Kopfschrauben 86 befestigt. Die Ringe 78 und 79 sind mit ihren entsprechenden Befestigungsgliedern druckdicht verbunden.

Das Steigrohr wird vorzugsweise durch vier Hub- und Senkeinheiten 90 gehoben und gesenkt, die an ihren oberen und unteren Enden mit Universalgelenken 92 ausgestattet sind, die jeweils betriebsfertig in Befestigungsannen 94 angebracht sind und an dem Deckel 62 sowie an der beweglichen Platte 80 befestigt sind.

Beim Hub der hydraulischen Hub- und Senkeinheiten wird die Platte 80 angehoben, die das Steigrohr mit sich trägt. Das Steigrohr gleitet durch den Gefäßdeckel 62, und dabei gleitet der feuerfeste Teil

ίο 52 durch die ringförmige Platte 70. Die Hubbewegung bringt das obere Ende des Steigrohres mit der Bodenplatte 42 der Absperrvorrichtung in Betriebsverbindung und erreicht so eine Gießverbindung zwischen den Durchgängen 50 und 46. Beim Senken der Hub- und Senkeinheiten wird das Steigrohr abgesenkt. Alle anderen Arbeitsschritte der Gießvorgänge, wie z. B. die Betätigung der Absperrfühlung 96, weiden in bekannter Weise durchgeführt. Ein Schild 98 kann an der Platte befestigt sein und von ihr getragen

ao werden, um die Teile zwischen der Platte und dem Wandteil 62 abzudecken.

Vorzugsweise ist die Größe des Balges 72 und anderer Verbindungen zwischen den verschiedenen Teilen derart gewählt, daß der Balg seine normale, unbelastete Stellung an einem Punkt zwischen der gänzlich gehobenen und der gänzlich gesenkten Stellung des Steigrohres einnimmt, so daß der Balg zusammengedrückt wird, wenn das Steigrohr abgesenkt wird, während andererseits der Balg gespannt ist, wenn das Steigrohr angehoben ist.

Durch diese neue Bauweise wird nur eine verhältnismäßig geringe Bewegung erforderlich, nämlich die Bewegung des Steigrohres selbst, das nur einen verhältnismäßig kleinen Bestandteil der gesamten Einrichtung darstellt. Wenn sich das Steigrohr in der abgesenkten Stellung befindet, können der Wagen und die Formeinheit auf den Schienen entlang in und durch die Gießstellung bewegt werden, ungestört von dem Steigrohr oder irgendeinem anderen Teil der Gießeinrichtung.

Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführung der Erfindung. Diese Ausführung gleicht der ersten darin, daß Bälge angebracht sind, um den Raum zwischen dem beweglichen Steigrohr und dem feststehenden Gefäß abzudichten. Bei diesem Beispiel sind zwei Bälge . konzentrisch angeordnet, einer im anderen. Beide Bälge sind an dem beweglichen Steigrohr und dem feststehenden Gefäß in luftdichter Verbindung befestigt. Die Aufgabe des inneren Balges ist, den freien Raum zwischen dem Steigrohr und dem Tank abzudichten; in die zwischen den Bälgen liegende Kammer wird zum Heben des Steigrohres Druckgas eingebracht. Die Hauptbestandteile des Steigrohres und des Gefäßes sind die gleichen wie die der F i g. 2. Das Gefäß besitzt nämlich einen Deckel 62 mit einer öffnung 64. Ein Steigrohr 100 ist dem Steigrohr 22 ähnlich und hat einen feuerfesten Innenteil 102, welcher den Ausgußweg 104 bestimmt. In einer Metallhülle 108 befindet sich eine Zementhülse 106, die den Teil 102 umgibt. An dem unteren Ende der Metallhülle 108 ist ein Ring 110 befestigt, der den Zement an seinem Platz festhält. Mehrere, etwa drei Entlüftungsöffnungen 112 sind vorgesehen: jede wird durch einen im Querschnitt gebogenen Metallstreifen 114 gebildet und ist in die Hülle 108 eingelassen. Diese Entlüftungsöffnungen erstrecken sich im wesentlichen vom unteren Ende der Hülle 108 bis zu deren oberem Ende, wo sie durch ein Kopfstück 116 nach außen

gelangen, welches dem Kopfstück 58 ähnlich ist. Mehrere Aufhängschlitze 118, etwa drei, sind in dem Umfangsrand des Kopfstückes 116 eingelassen und von den inneren Enden dieser Schlitze aus stehen Entlüftungslöcher mit den Entlüftungsöffnungen 112 in Verbindung.

An dem Gefäßdeckel 62 ist rund um die Öffnung 64 eine Platteneinrichtung 122 befestigt, die eine Oberplatte 124 und andere Platten besitzt, die zusammengeschweißt und an dem Gefäßdeckel befestigt sind. Eine Balgeinrichtung 126 ist vorgesehen, die einen äußeren Balg 128 und einen konzentrisch angebrachten inneren Balg 130 aufweist; die Bälge sind dem Balg 72 ähnlich und begrenzen eine ringförmige Kammer 132. Die unteren Ränder der Bälge sind an einer ringförmigen Platte 134 befestigt, die an der Platte 124 z. B. durch Bolzen 136 befestigt ist, während die oberen Ränder der Bälge durch Schweißen an eine andere, ringförmige Platte 138 angebracht sind, die an der Unterseite des Kopfstückes 116 z. B. mit Schrauben 140 befestigt ist.

Zur Zuführung von Druckgas in die ringförmige Kammer 132 ist eine Vorrichtung vorgesehen, die aus einem in der Platte 134 ausgebildeten Durchgang 142 bestehen kann, der einen Anschlußteil 144, der in die ringförmige Kammer mündet, und einen äußeren Teil 146 hat, der sich nach außen öffnet, wo ein Rohrverbindungsstück 148 zur Verbindung mit der Preßluftquelle (nicht abgebildet) angebracht ist.

Die Arbeitsweise dieser Druckgußeinrichtung ist im wesentlichen die gleiche wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel: das Steigrohr wird angehoben, um eine Verbindung mit der Gießform zu schaffen, und danach wird Druck in das Gefäß eingeführt, um das geschmolzene Metall durch das Steigrohr zu leiten. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Steigrohr durch den Eintritt von Druckgas in die ringförmige Kammer 132 angehoben. Das Steigrohr senkt sich durch seine Schwere, sobald die Kammer entlastet wird. Vorzugsweise befinden sich die Bälge in diesem Fall, ähnlich wie in der vorhergehenden Ausführung, in ihrem normalen, ungespannten Zustand an dem Punkt zwischen der voll gehobenen und der voll gesenkten Stellung des Steigrohres.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Niederdruckgießeinrichtung mit einem druckdichten Gießgefäß, einer darüber angeordneten Gießform und einem Steigrohr, durch das die Schmelze aus dem Gießgefäß in die Gießform gedrückt wird, gekennzeichnet durch eine Hub- und Senkvorrichtung (90) und eine Abdichtvorrichtung (72) für das in dem Deckel des Gießgefäßes höhenverschiebbar angeordnete Steigrohr (22).

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtvorrichtung (72) einen dehnbaren Balg (74) aufweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Balg (74) aus Metall ist und sein oberes Ende mit dem Steigrohr (22) und sein unteres Ende mit dem Deckel (62) des Gefäßes luftdicht verbunden ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die normale und ungespannte Stellung des Balges (72) in der Mitte der Verschiebestrecke des Steigrohres liegt.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steigrohr an seinem oberen Ende eine Platte (80) aufweist und zwischen der Platte und dem Gefäßdeckel (62) Zylinderkolbeneinheiten (90) zum Heben bzw. Senken des Steigrohres vorgesehen sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein zylindrischer Schild (98) mit seinem oberen Ende an der Platte (80) befestigt ist und den über dem Gefäßdeckel befindlichen Teil des Steigrohres und die Hub- und Senkvorrichtung weitgehend abdeckt.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen inneren Balg (130), einen äußeren Balg (128), die beide luftdicht mit dem Steigrohr (22) und dem Gefäß (14) verbunden sind, und eine Zuleitung (142,144,146,148), die in den zwischen den Bälgen liegenden Ringraum (132) einmündet, so daß das Steigrohr durch Zufuhr von Druckgas angehoben wird.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Balg (130) die Abdichtvorrichtung (72) zwischen dem Steigrohr (22) und dem Gefäßdeckel (62) bildet.

9. Verfahren zum Betrieb einer Niederdruckgießeinrichtung mit einem beweglichen Wagen, einer darauf angeordneten Gießform und einem mit Druckgas beaufschlagbaren Gießgefäß, das sich in einer Gießstation befindet, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagen und die Gießform in eine Stellung über der Gießstation gebracht, dann nur ein Teil des Gießgefäßes nach oben in eine Gießverbindung mit der Gießform angehoben, danach die Form gefüllt, anschließend der angehobene Teil des Gießgefäßes wieder abgesenkt und der Wagen mit der Form aus der Gießstation herausbewegt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

709 678/352 10. 67 © Bundesdruckerei Berlin