DE1256362B - Schablone zur Herstellung einer haertbaren Kokillenauskleidung - Google Patents

Description

DEUTSCHES 'MTW^ PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 31 b2 - 7/10

Nummer: 1 256 362

Aktenzeichen: F 33862 VI a/31 b2

J 256 362 Anmeldetag: 5. Mai 1961

Auslegetag: 14. Dezember 1967

Die Hauptpatentanmeldung betrifft eine Schablone zur Herstellung einer härtbaren Auskleidung in einer Kokille, bestehend aus mehreren Wandteilen, die an Haltevorrichtungen bewegbar sind und in der Arbeitsstellung eine geschlossene Schablone bilden, die mit der KokilIeninnenwand den Hohlraum für die Auskleidung einschließt, wobei die einzelnen Schablonenwandteile in einer Ebene senkrecht zur Kokillenachse aus- und einfahrbar sind und an ihren unteren Rändern nach außen gerichtete Bodenleiste tragen.

Die härtbare Masse kann aus einer exothermen Masse bestehen. Die Schablone kann Einrichtungen zur Einführung und Verteilung von Härtemitteln, wie Kohlensäuregas, aufweisen. Beispielsweise können die Wandteile der Schablone doppelwandig ausgebildet sein, wobei die gegen das Schabloneninnere zu liegende Wand Anschlüsse für die Härtemittelzufuhr von der Mitte der Schablone her trägt, während die gegen die Kokilleninnenwandung zu liegende ao Wand zahlreiche Verteilungsöffnungen für den Härtemittelaustritt aufweist.

Die Erfindung bezweckt eine weitere Ausbildung der Schablone gemäß der Hauptpatentanmeldung und hat insbesondere die Aufgabe, eine schnellere as Herstellung einer lunkerverhütenden Auskleidung in einer Kokille zu ermöglichen. Die Schablone nach der Hauptpatentanmeldung muß nämlich beim Herstellungsvorgang mit Auflagearmen des Traggerüsts auf den Kokillenrand aufgesetzt werden, worauf die Wandteile oder Wandungselemente in richtigem Abstand zur Kokillenwand fixiert werden müssen. Erst anschließend ist eine Füllung des an der Kokilleninnenwand gebildeten Hohlraums möglich. Zum Entfernen der Schablone sind dann ähnliche Arbeitsschritte erforderlich.

Die Schablone gemäß der Erfindung, bei der zeitraubende Arbeitsschritte nicht erforderlich sind, ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß das über Arme die Wandungselemente abstützende Tragwerk der Schablone mittig an einem Hebezeug od. dgl. aufhängbar ist und daß die Wandungselemente mittels druckmittelbetätigter VerStelleinrichtungen in Richtung zu und von der Kokillenwandung verschiebbar sind.

Eine solche Schablone braucht zur Herstellung einer Auskleidung nur mehr durch ein Hebezeug in das Innere einer Kokille abgesenkt und in der richtigen Höhenlage festgehalten werden. Anschließend werden nach Betätigung eines Steuerventils die Wandungselemente mittels der druckmittelbetätigten VerStelleinrichtungen gegen die Kokilleninnenwan-Schablone zur Herstellung einer härtbaren
Kokillenauskleidung

Zusatz zur Anmeldung: F29939 VI/31 b2
Auslegeschrift 1251 917

Anmelder:

Fonderite Societe ä Responsabilite Limitee, Paris

Vertreter:

Dr. E. Wiegand

und Dipl.-Ing. W. Niemann, Patentanwälte,
München 15, Nußbaumstr. 10

Beanspruchte Priorität:

Schweiz vom 9. Dezember 1960 (13 775)

dung bewegt. Dabei bewirkt das Druckmittel, daß ohne besondere Endschalter unabhängig von der jeweiligen genauen Dimension der Kokille eine ausreichende Anpressung der unteren Abschlußleisten der Wandungselemente an die Kokilleninnenwandung bewirkt wird. Zum Lösen der Schablone müssen die Wandungselemente nur mittels der Versteileinrichtungen zurückgezogen und anschließend die hängende Schablone vom Hebezeug hochgezogen werden.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Schablone näher erläutert.

F i g. 1 zeigt die in einer Kokille eingesetzte Schablone in Seitenansicht;

F i g. 2 veranschaulicht in perspektivischer Darstellung unter Weglassung einzelner Teile den inneren Aufbau der Schablone, und

F i g. 3 ist eine Draufsicht auf die Schablone mit weggelassenem Oberteil.

Die Schablone weist eine Umwandung auf, die durch Wandungselemente 101 gebildet wird, deren untere Randteile 102 nach außen geneigt abgewinkelt sind, damit in Arbeitslage ihre freien Ränder mit den inneren Wandflächen der im Schnitt dargestellten Kokille 103 zur Berührung kommen können, wobei gegebenenfalls eine elastisch verformbare Randleiste

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104 (F i g. 1) vorgesehen sein kann. Die oberen Randteile 105 der Wandungselemente 101 sind leicht nach innen geneigt abgewinkelt, und auf die ganze Umwandung ist eine Deckelhaube 106 aufgesetzt, deren Zweck später erläutert wird. Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, weist die Deckelhaube 106 in ihrer Mitte eine Öffnung auf, die von einer vertikalen Säule 107 durchsetzt wird, an deren oberem Ende ein Aufhängering 108 befestigt ist, mit welchem die ganze Schablone am Lasthaken 109 eines nicht dargestellten Hebezeugs aufgehängt werden kann. Die Säule 107 trägt ferner VentilellO und III, die zur Regelung der Zufuhr von Druckluft für die Betätigung der beim dargestellten Ausführungsbeispiel pneumatisch betätigten VerStelleinrichtungen für die Wandungselemente bzw. der Zufuhr von Kohlensäuregas für die Härtung des exothermen Materials dienen. Diese beiden Medien werden zur Schablone durch Leitungen 113 bzw. 112 zugeführt.

In den F i g. 2 und 3 ist die Anordnung der inner- ao halb der durch die Wandungselemente der Schablone gebildeten Umwandung liegenden Teile veranschaulicht. In der Schablone ist ein als Ganzes mit 114 bezeichnetes Tragwerk vorgesehen, das zwei rohrförmige Längsträger 115 aufweist, an denen in ihrer Längsmitte eine querliegende Mittelplatte 116 befestigt ist, die normalerweise vertikal steht. Die beiden Längsträger 115 sind außerdem zu beiden Seiten der Mittelplatte 116 durch Querstreben 117 und waagerechte Platte 118 miteinander verbunden. Die Säule 107 ist auf einem Jochbügel 148 angeschweißt, der seinerseits mit den Plattenteilen 117 und 118 des Tragwerks verschweißt ist. Die Säule 107 könnte aber auch auf andere Weise mit dem Tragwerk verbunden sein. Auf dem Tragwerk ist ein Vibrator 149 montiert. Hierfür kann ein elektrischer Vibrator verwendet werden, der über nicht dargestellte Leitungen gespeist wird. Der Vibrator kann auch weggelassen werden.

Auf den Platten 118 sind verstellbare Sektorenplatten 119, 120 montiert. Diese Sektorenplatten sind an beiden Enden des Tragwerks angeordnet, wobei an jedem Ende die Sektorenplatten 119 und 120 auf einer gemeinsamen vertikalen Achse 121 (Fig. 3) schwenkbar gelagert sind. Die Sektorenplatten haben kreisbogenförmige Schlitze 122, durch die ein Bolzen 123 geht, mit dem die Sektorenplatten 119 und 120 in einer gewünschten gegenseitigen Winkellage an der Platte 118 festgespannt v/erden können.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, sind an jedem Ende des Tragwerks 114 zwei Sätze von Sektorenplatten 119 und 120 vorgesehen, die paarweise zusammengefaßt sind und zur Befestigung von Rohren 124 dienen, in denen Innenrohre 125 axial verschiebbar sind, wobei der Verschiebungsweg durch einen Anschlag 126 begrenzt wird, der am inneren Rohr 125 befestigt ist und sich in einem Längsschlitz 127 des äußeren Rohrs 124 verschieben kann. Jedes der inneren Rohre 125 trägt an seinem freien Ende eine Fußplatte 128, die mittels Schrauben 129 am zugeordneten Wandungselement 101 befestigt ist. Die Rohre 124 bilden mit den Rohren 125 Teleskoparme.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Wand der Schablone durch vier Wandungselemente 101 gebildet, von denen sich jeder Teil über ein Viertel des Umfanges der Schablone erstreckt. In den

F i g. 2 und 3 ist eines dieser vier Wandungselemente dargestellt. Wie aus den Zeichnungen erkennbar ist, gewährleisten die Teleskoparme 124, 125 eine geradlinige Führung der Wandungselemente 101 bei ihrer später erläuterten Verstellung, wobei, wie bereits erwähnt, die Richtung der Verstellbewegung durch die Einstellung der Lage der Sektorenplatten 119 und 120 auf den Platten 118 vorbestimmt ist.

Die vertikale Mittelplatte 16 der Schablone trägt zwei einander koaxial gegenüberliegende pneumatische Zylinder 131, welche an dieser Platte mittels Flansche 132 und Schrauben 133 befestigt sind. Den Zylindern 131 wird Druckluft über Leitungen 134 zugeführt, die über das Ventil 110 an eine Druckluftzuleitung 113 angeschlossen sind. Die Kolben 135 der pneumatischen Zylinder tragen an ihren freien Enden je eine Gabel 136, die mit mehreren Bohrungen 137 zur wahlweisen Anlenkung von zwei Schubstangen 138 versehen ist, die an ihren anderen Enden Lageraugen 139 tragen, mit denen die Schubstangen durch Bolzen 140 an Laschen 141 angelenkt sind, die an den Wandungselementen 101, z. B. durch Anschweißen, befestigt sind. Wie ersichtlich, treibt jeder bei beiden koaxialen, einander gegenüberliegenden Druckluftzylinder zwei Schubstangen 138 zur Verstellung von Wandungselementen 101 an. Die Druckluftzylinder sind doppeltwirkend ausgebildet.

Vor dem Einsetzen der Schablone in eine Kokille oder Gießform und vor dem Ausheben durch die öffnung der hergestellten Auskleidung nach oben muß die Schablone zusammengezogen werden können; beim Auseinanderspannen der Wandungselemente der in der Kokille eingesetzten Schablone bis zur Anlage an die Innenflächen der Kokille darf aber andererseits keine Unterbrechung der Kontinuität der Wandflächen eintreten. Die Schablone ist deshalb so ausgebildet, daß bei jeder gegenseitigen Lage der Flügelteile stets eine gewisse Überlappung der einander zugeordneten Randteile der Wandungselemente 101 gewährleistet ist. Jedes Wandungselement 101 trägt einen Kolben 142, in dem ein zweiarmiger Hebel 143 schwenkbar gelagert ist, der an einem Ende durch eine Druckfeder 144 belastet ist und an seinem anderen Ende eine Rolle 145 trägt, die durch die Federwirkung an die Innenfläche des Randteils des (nicht gezeigten) benachbarten Wandungselements angedrückt wird (Fig.3). Beim Zusammenziehen der Schablone schiebt sich dieser nicht dargestellte Randteil des benachbarten Wandungselements unter der Rolle 145 auf einer Rampenfläche

146 des die Rolle tragenden Wandungselements 101 hinauf.

Zur Sicherstellung der Härtung der zwischen der Schablonenwandung und der Kokillenwand eingefüllten exothermen Masse sind Rohre 147 zum Einführen von Kohlensäuregas vorgesehen. Die Rohre

147 stehen über ein zugeordnetes Ventil 111 mit der Leitung 112 in Verbindung. Die Rohre 147 haben im Bereich der Wandungselemente in ihren Wänden Gasaustrittsöffnungen, die mit kleinen (nicht gezeigten) Einblaseöffnungen in Verbindung stehen, weiche in den Wandungselementen 101 vorgesehen sind. An diesen Öffnungen sind vorzugsweise Filter oder Siebe angeordnet, die ein Eindringen von Teilchen des pulverförmigen exothermen Materials in die Einblaserohre verhindern.

Die Deckelhaube 106 ist oberhalb der beschriebenen Einrichtung auf einen Träger 151 abgestützt,

Claims (8)

der an der Säule 107, z. B. mittels eines Halsrings 152, befestigt ist (Fig. 2). Bei ihrer Verwendung wird die ganze Schablone am Lasthaken 109 (F i g. 1) eines Hebezeuges aufgehängt. Im Ruhezustand befinden sich die Wandungselemente 101 in zurückgezogener Stellung. In diese Stellung werden die Wandungselemente gebracht, indem den äußeren Kammern der Druckluftzylinder 131 Druckluft zugeführt wird, so daß ihre Kolben 135 nach innen verschoben werden, wodurch mittels der Stangen 138 der Wandungselemente zurückgezogen werden. Es wird vorausgesetzt, daß die Sektorenplatten 119, 120 im vorhinein zur Anpassung an die Maßverhältnisse der Kokille, in der die Schablone verwendet werden soll, entsprechend eingestellt und an den Platten 118 festgeklemmt worden sind. Es ist augenscheinlich, daß der Winkel, den die beiden jeweils an demselben Ende des Tragwerks angeordneten Teleskoparme 124, 125 miteinander einschließen, um so kleiner ist, je größer die Länge ao des Kokillenquerschnitts im Verhältnis zu seiner Breite ist. Die Verstellbarkeit der Sektorenplatten 110, 120 und damit der Verschiebungsrichtung der Teleskoparme 124, 125 ermöglicht es, eine Schablone mehreren Kokillen mit etwas verschiedenen Querschnittsabmessungen anzupassen. Das Hebezeug mit der an ihm aufgehängten Schablone wird, z. B. ferngesteuert, so verschoben, daß sich die Schablone genau über der Kokille befindet, wonach die Schablone in die Kokille hineingesenkt wird. Nun wird durch entsprechende Betätigung des zugeordneten Ventils den Druckluftzylindern derart Druckluft zugeführt, daß ihre Kolben nach außen verschoben werden und hierbei über die Schubstangen 138 die Wandungselemente 101 nach außen bewegen, bis diese mit den Rändern ihrer nach außen geneigten unteren Randteile 102 an den Innenflächen der Kokillenwände zum Anliegen kommen. Damit ist die Schablone in der Kokille in Lage gebracht. Nun kann in den frei gebliebenem Raum zwischen den Wandungselementen 101 und den Innenflächen der Kokillenwände bis zu einer gewünschten Höhe pulverförmiges exothermes Material eingeschüttet werden. Die Deckelhaube 106 verhindert hierbei, daß beim Einschütten pulverförmiges exothermes Material in das Innere des von den Wandungselementen 101 umschlossenen Raums fällt und mit beweglichen Teilen der Schablone in Berührung kommt. Der Vibrator bewirkt anschließend eine ausreichende automatische Verdichtung des exothermen Materials, wodurch die Gefahr von Beschädigungen der Auskleidung ausgeschaltet wird. Nachdem der Raum zwischen der Schablone und den Kokillenwänden in gewünschter Weise mit exothermen Material beschickt worden ist, kann nach öffnen des zugeordneten Ventils durch die Rohre 147 und die in den Wandungsteilen 101 vorgesehenen öffnungen Kohlensäuregas in die exotherme Masse eingeblasen werden, wodurch sich diese in an sich bekannter Weise zu einer Auskleidung erhärtet, die fest an den Wänden der Kokille haftet. Zum Lösen der Schablone genügt es, die Wandungsteile mittels der Kolben der Druckluftzylinder 131 zusammenzuziehen. Die Wandungselemente weichen hierbei nach innen zurück, wonach die Schablone mittels des Hebezeuges durch die öffnung der Auskleidung aus der Kokille nach oben herausgezogen werden kann. Die Herstellung einer Auskleidung an der Innenwand einer Kokille oder Gießform kann somit bei Verwendung einer erfindungsgemäßen Schablone in sehr kurzer Zeit ausgeführt werden. Patentansprüche:

1. Schablone zur Herstellung einer härtbaren Auskleidung in einer Kokille, bestehend aus mehreren Wandteilen, die an Haltevorrichtungen bewegbar sind und in der Arbeitsstellung eine geschlossene Schablone bilden, die mit der Kokilleninnenwand den Hohlraum für die Auskleidung einschließt, wobei die einzelnen Schablonenwandteile in einer Ebene senkrecht zur Kokillenachse aus- und einführbar sind und an ihren unteren Rändern nach außen gerichtete Bodenleiste tragen und gegebenenfalls Einrichtungen für die Zufuhr eines Härtemittels vorhanden sind, nach Patentanmeldung F 29939 VI a/ 31b² (deutsche Auslegeschrift 1251919), dadurch gekennzeichnet, daß das über Arme (124, 125) die Wandungselemente (101) abstützende Tragwerk (114, 120) der Schablone mittig an einem Hebezeug od. dgl. aufhängbar ist und daß die Wandungselemente (101) mittels druckmittelbetätigter VerStelleinrichtungen (131, 135, 138) in Richtung zu und von der Kokillenwandung verschiebbar sind.

2. Schablone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Wandungselemente (101) mit dem Tragwerk (118, 120) verbindenden Arme (124, 125) als Teleskoparme ausgebildet sind.

3. Schablone nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (124, 125) gegen die Längsachse des Tragwerks (114 bis 118) in einer gewünschten Winkellage feststellbar sind.

4. Schablone nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (124,125) an Sektorenplatten (119,120) befestigt sind, die auf Gurtungsteilen (118) des Tragwerks schwenkbar gelagert sind, wobei Klemmeinrichtungen (123) zum Festspannen der Sektorenplatten (119, 120) in einer gewünschten Winkellage vorgesehen sind.

5. Schablone nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die VerStelleinrichtungen (131) an Gurtungsteilen (116) des Tragwerks befestigt sind und Kolben (135) aufweisen, die durch Schubstangen (138) mit den Wandungselementen (101) der Schablone verbunden sind.

6. Schablone nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (135) der Versteileinrichtungen (131) an ihren freien Enden Gabeln (136) tragen, die mit mehreren Bohrungen (137) zur wahlweisen Anlenkung der Enden der Schubstangen (138) versehen sind.

7. Schablone nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteileinrichtungen doppeltwirkende pneumatische Zylinder (131) umfassen.

8. Schablone nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Tragwerk (114 bis 120) eine Mittelsäule (107)