DE1288252B - Niederdruckgiessvorrichtung - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Niederdruck- Nach einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Ergießvorrichtung mit einer innerhalb eines geschlosse- findung ist die Gießpfanne auf die Belastungszellen nen Druckbehälters in einer Gießpfanne vorhandenen aufgesetzt. Diese Unterbringungsart der Belastungs-Metallschmelze, in die ein Gießrohr eintaucht, durch zellen ist besonders einfach, da die Gießpfanne ohnedas mittels auf die freie Oberfläche der Schmelze 5 hin innerhalb des Behälters auf Abstützelemente aufeinwirkenden Druckgases hochgedrücktes geschmol- gesetzt werden muß.

zenes Metall in eine Gießform förderbar ist, aus der Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung

ein kontinuierlich erstarrender Gegenstand mittels erhöhen die Regelventile den Gasdruck in dem

einer Fördervorrichtung herausziehbar ist, wobei zur Druckbehälter umgekehrt proportional zur Gewichts-Aufrechterhaltung des Schmelzenpegels in der Gieß- ίο abnähme der Schmelze. Es hat sich gezeigt, daß bei

form bei absinkendem Schmelzenpegel in der Gieß- der Ermittlung des Schmelzengewichtes eine der-

pfanne der Druck des auf die Schmelze einwirkenden artige Proportionalität vorhanden ist. Dies wirkt sich

Druckgases erhöht wird. vereinfachend auf den Gesamtaufbau der Steuervor-

Niederdrackgießvorrichtungen bestehen überlicher- richtung für die Regelventile aus. weise aus einem Druckbehälter, in den eine Gieß- 15 Die Erfindung wird an Hand des in der Zeichpfanne eingesetzt ist. In der Gießpfanne befindet sich nung dargestellten Ausführungsbeispieles naher ereine bestimmte Menge einer Metallschmelze. Durch läutert. Es zeigt

den Deckel des Druckbehälters ragt in diesen ein F i g. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine Nie-

Gießrohr ein, das bis nahe auf den Grund der derdrackgießvorrichtung nach der Erfindung, Schmelze in die Gießpfanne eintaucht. Auf das obere 20 F i g. 2 eine Anzeigeeinrichtung, die bei der Vor-

Ende des Gießrohres ist dann eine Gießform oder richtung nach F i g. 1 zur Anwendung kommt,

Kokille aufgesetzt, in die das geschmolzene Metall F i g. 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach

aus der Gießpfanne von unten her hineindrückbar F i g. 2,

ist. Hierzu wird das Behälterinnere mittels Luft oder F i g. 4 eine schematische Darstellung einer Auseines inerten Gases unter Druck gesetzt. Der Druck 25 führungsform der Steuereinrichtung,

ist dabei so bemessen, daß die Schmelze in einer F i g. 5 eine schematische Darstellung einer weite-

vorbestimmten Geschwindigkeit in dem Gießrohr auf- ren Ausführungsform der Steuereinrichtung und

steigt und die Gießform anfüllt. Fig. 6 einen senkrechten Schnitt durch eine abge-

Es ist weiterhin bekannt, mit Hilfe einer Nieder- wandelte Ausführungsform der Niederdruckgießvor-

druckgießvorrichtung einen kontinuierlichen Guß 30 richtung nach der Erfindung.

durchzuführen. Hierbei ist oberhalb der Gießform Zu der in F i g. 1 dargestellten Niederdruckgießeine Fördervorrichtung angeordnet, welche den ge- vorrichtung gehört ein Druckbehälter 10 mit einem gossenen Gegenstand ständig nach oben herauszieht. Gefäß 12 und einem Deckel 14, der lösbar auf dem Die Ziehgeschwindigkeit entspricht dabei der Erstar- Gefäß befestigt ist und abgedichtet werden kann, rungsgeschwindigkeit der Schmelze innerhalb der 35 um den Behälter druckdicht zu machen. In dem Gießform. Insbesondere bei einer derartigen Nieder- Druckbehälter ist eine Gießpfanne 16 angeordnet, druckgießvorrichtung sinkt der Pegel der Schmelze welche auf Belastungszellen 18 ruht, die das Gewicht innerhalb der Gießpfanne je nach der Art des gezo- der Gießpfanne wahrnehmen und die ermittelten genen Gegenstandes rasch ab. Mit dem Abfall des Werte zur Drucksteuerung verwenden. Das Gewicht Schmelzenpegels in der Gießpfanne geht aber auch 40 des geschmolzenen Metalls wird dabei ermittelt, inein Abfallen des Schmelzenpegels in der Gießform dem vom Gesamtgewicht das Leergewicht der Gießeinher, wenn der Druck des in den Behälter einge~ pfanne von dem durch die Belastungszellen wahrlassenen Gases konstant gehalten wird. Um nun aber genommenen Bruttogewicht abgezogen wird. Die aus diesem dem kontinuierlichen Guß abträglichen Ab- hitzebeständigem Isolationsmaterial bestehende sinken des Schmelzenpegels in der Gießform ent- 45 Pfanne 16 kann mit einer Induktionsheizspule 20 vergegenzuwirken, muß der Druck im Druckbehälter sehen sein, die in ihre Wand eingebettet ist. allmählich gesteigert werden. Der Deckel 14 ist mit einem Aufsatz 24 versehen, Es ist bekannt, zur allmählichen Steigerung des zu dem ein Gießrohr 26 und eine Form 28 gehören. Druckes in dem Druckbehälter Druckregler einzu- Das Rohr 26 ist in dem Deckel befestigt und an ihm setzen. Ein solcher Druckregler, der nach dem Pegel- 50 abgedichtet und erstreckt sich von der Form 28 nach stand der Schmelze in der Gießpfanne gesteuert wer- unten bis in die Nähe des Bodens der Gießpfanne, den kann, arbeitet jedoch recht grob. Die Form weist einen mittleren Kanal 30 auf, von Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Niederdruck- dessen Unterseite her das geschmolzene Metall hingießvorrichtung zu schaffen, die empfindlicher auf eingedrückt wird; das gegossene Erzeugnis wird nach Füllmengenänderungen in der Gießpfanne reagiert. 55 oben aus der Form herausgezogen.

Die gestellte Aufgabe ist bei einer Niederdruck- Die Form 28 weist eine den Kanal 30 bildende gießvorrichtung gemäß der Erfindung dadurch gelöst, Hülse 32, beispielsweise aus Graphit, auf. Diese Hülse daß von der Gießpfanne belastete druckempfindliche wird von einem Kühlmantel 34 aus gut wärmeleit-Belastungszellen das Gewicht der in der Gießpfanne fähigem Material, z. B. Kupfer, umgeben, der einen vorhandenen Schmelze ermitteln und Regelventile be- 60 Ringraum 36 zur Umwälzung von Kühlmittel, beieinflussen, die in den Druckgaszu- und -ableitungen spielsweise Wasser, bildet. Das Kühlmittel wird durch des Druckbehälters angeordnet sind. ein Einlaßrohr 38 eingeleitet und durch eine Auslaß-Auf dem Wege über das Gewicht der in der Pfanne leitung 40 wieder abgegeben. Das gegossene Erzeugverbliebenen Restschmelzenmenge läßt sich der nis 42 wird mit einer vorher festgelegten Geschwin-Druck im Druckbehälter sehr feinfühlig einstellen. 65 digkeit herausgezogen. Dabei wird es durch Rei-Damit kann auch der Pegelstand in der Gießform bungsrollen 44 geführt.

sehr genau konstant gehalten werden, was für einen Das geschmolzene Metall 22 wird durch einen in

sauberen Guß sehr förderlich ist. dem abgedichteten Druckbehälter 10 erzeugten Luft-

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druck durch das Gießrohr 26 hindurch nach oben steuert wird und ebenfalls wieder elektrisch, mecha-

gedrückt. Es sei darauf hingewiesen, daß bei einem nisch usw. arbeiten kann.

gegebenen Druck das geschmolzene Metall in der Die Anzeigeeinrichtung 60 kann bei automatischer

Form eine gegebene Höhe einnimmt. Diese Höhe des und auch bei Handsteuerung verwendet werden. Auf

geschmolzenen Metalls hat bei der ununterbrochenen 5 einer Hülse 70 ist ein Arm 68 und ein Handknopf 72

Entfernung des gegossenen Erzeugnisses die Neigung im Reibungseingriff auf der Welle 66 befestigt; der

abzunehmen und würde abnehmen, wenn der Druck Handknopf läuft normalerweise mit der Welle um;

konstant bliebe. Daher wird, um den Gießvorgang er kann jedoch auch von Hand relativ zu der Welle

fortzusetzen, in dem Behälter ein zusätzlicher Druck gedreht und dadurch auf ihr eingestellt werden. Der

erzeugt, um den Pegel des geschmolzenen Metalls in io Arm ist so angeordnet, daß er elektrische Kontakte

der Form aufrechtzuerhalten. 76 erfaßt, wenn er beim Umlauf der Welle ver-

In den Druckbehälter wird von einer Quelle (nicht schwenkt wird. Bei Berührung dieser Kontakte wird

gezeigt) durch eine Einlaßöffnung 46, in der sich ein über Drähte 78 ein Stromkreis geschlossen, der bei-

Drosselsteuerventil 48 befindet, Luft eingeführt. Zum spielsweise einen Absperrvorgang einleiten kann.

Ablassen der Luft aus dem Druckbehälter dient eine 15 Die automatischen Einrichtungen zur Verstärkung

Auslaßleitung 50, in welcher ein Steuerventil 52 an- der Luftzufuhr beim Absinken des Flüssigkeitspegels

geordnet ist. Die Ventile 48 und 52 können bei können einen auf der Welle befestigten Schaltarm 80

Handbetätigung der Einrichtung von Hand und bei zur Ausführung einer Schwenkbewegung aufweisen

automatischer Steuerung der Einrichtung selbsttätig (F i g. 4). Der Schaltarm 80, der mit einer elektrischen

gesteuert werden. 20 Leitung 82 verbunden ist, läuft nacheinander auf

Wie bereits angedeutet, nehmen die Belastungs- Kontakte 84 auf, die mit Leitungen 86 verbunden zellen 18 das Gewicht der Gießpfanne und des darin sind. Die Leitungen führen zu druckempfindlichen befindlichen geschmolzenen Metalls wahr. Der Vor- Vorrichtungen 88, die bei einem vorher festgelegten gang dieser Wahrnehmung kann für verschiedene Druck eine Steuerfunktion ausführen. Beim vorliegen-Funktionen oder Steuerungsvorgänge nutzbar ge- 25 den Beispiel sind diese druckempfindlichen Einrichmacht werden. Die Belastungszellen sind so ausge- tungen 88 mit dem Inneren des Druckbehälters verbildet und die Anzeigeeinrichtungen so geeicht, daß bunden, um in Abhängigkeit von dem in diesem sie das Gewicht und damit die Menge des geschmol- Behälter herrschenden Druck zu arbeiten. Sobald der zenen Metalls in der Gießpfanne anzeigen. Auf Grund Schaltarm in Abhängigkeit von einem Absinken des dieser durch sichtbare Anzeigevorrichtungen gegebe- 30 Metallpegels in der Gießpfanne, was durch die Benen Anzeige kann der Bedienungsmann bestimmen, lastungszellen 18 wahrgenommen wird, ausschlägt, ob er beispielsweise das Gießen fortsetzen oder das schalten die Zellen nacheinander entsprechende geschmolzene Metall wieder aufsüllen soll usw. Der druckempfindliche Einrichtungen in den Stromkreis Bedienungsmann kennt beispielsweise die Menge des ein. Diese druckempfindlichen Einrichtungen steuern für einen einzigen Gießvorgang benötigten Metalls, 35 daraufhin eines oder beide der Ventile 48 und 52, und wenn die sichtbaren Anzeigeeinrichtungen an- um den Druck in dem Druckbehälter aufrechtzuzeigen, daß genügend geschmolzenes Metall für diesen erhalten.

Zweck in der Gießpfanne verbleibt, dann kann er Ein befriedigender Betrieb kann durch stufenweise

einen solchen Gießvorgang durchführen, während Luftdrucksteuerung erreicht werden. Diese Stufen kön-

andererseits, wenn er feststellt, daß nicht genügend 40 nen allerdings verhältnismäßig klein sein; auch ist eine

geschmolzenes Metall für diesen Zweck vorhanden ist, stufenlose Steuerung denkbar, die beispielsweise mit

er die nötigen Vorkehrungen trifft, damit eine neue einem Rheostaten 89 nach F i g. 5 versehen sein kann,

aufgefüllte Gießpfanne in Stellung gebracht wird. Die Belastungszellen nehmen nur das Gewicht der

Die Vorrichtung kann anstatt der Ausstattung mit Gießpfanne und nicht die Höhe des flüssigen Metallnur sichtbaren Anzeigevorrichtungen für den Bedie- 45 pegels der Säule in dem Gießrohr wahr. Der in dem nungsmann auch selbsttätig arbeiten. So können bei- Behälter herrschende Luftdruck wirkt in alle Richspielsweise die Belastungszellen 18 Überwachungs- tungen auf die Gießpfanne und das darin enthaltene instrumente betätigen, die den Luftdruck in dem geschmolzene Metall ein, so daß ein Druckausgleich Druckbehälter anheben, und zwar unmittelbar pro- vorhanden ist. Wenn der Pegel in der Gießpfanne portional zur Abnahme des Metallpegels im Druck- 50 sinkt, wird die im Steigen begriffene Säule in dem behälter, um dadurch automatisch den Pegel des darüber befindlichen Gießrohr von den Belastungsgeschmolzenen Metalls in der Form auf der ge- zellen nicht wahrgenommen. Das Gewicht dieser wünschten Höhe zu erhalten und damit die ge- Säule übt eine Reaktionswirkung durch das in der wünschte Ziehgeschwindigkeit zu erhalten. Pfanne befindliche Metall aus, welches wieder einen

Die Belastungszellen 18 können beispielsweise in 55 auf die im Behälter befindliche Luft wirkenden Form mechanischer Waagen vorgesehen und gemein- Gegendruck erzeugt. Der Unterschied in dem Luftsam mit einer Sichtanzeigeeinrichtung60 (Fig. 2) druck, welcher von dem Pegel in der Gießpfanne benutzt werden, wobei ein auf einer Welle 66 be- abhängt, steht mit der Höhe der Säule in dem Gießfestigter Zeiger 64 sich über ein Zifferblatt 62 be- rohr über dem Pegel der Gießpfanne in Beziehung, wegt, welches das Gewicht und somit die Menge des 60 Die aus Druckbehälter und Gießpfanne bestehende geschmolzenen Metalls in der Gießpfanne anzeigt. Niederdruckgießeinrichtung nach F i g. 1 ist für einen

Bei automatischer Steuerung der Vorrichtung wer- Betrieb mit einzelnen Chargen ausgebildet. Es ist jeden die Steuerventile 48 und 52 jeweils über elek- doch auch ein in F i g. 6 dargestellter kontinuierlicher trische Verbindungsleitungen 54, 56 gesteuert. Es sind Betrieb möglich. Hierzu wird ein Füllrohr 90 einjedoch auch mechanische, pneumatische oder hydrau- 65 gesetzt, welches sich durch den Deckel 14 nach unten lische denkbar. bis in die Nähe des Bodens der Gießpfanne erstreckt.

Als Steuerquelle dient den Ventilen eine Steuer- Dieses Gießrohr ist wenigstens so hoch wie das

einrichtung 58, die durch die Belastungszellen 18 ge- Oberteil der Form. Das geschmolzene Metall steigt

in dem Füllrohr im wesentlichen bis zu derselben Höhe an wie in der Form, und das Metall fließt im normalen Betrieb in Abhängigkeit von dem in dem Behälter erzeugten Luftdruck nicht aus dem Füllrohr heraus. Wenn das geschmolzene Metall in Abhängigkeit von dem Gießvorgang abnimmt und keine Wiederauffüllung stattfindet, dann wird der Luftdruck in dem Druckbehälter in der beschriebenen Weise erhöht. Durch Einfüllen in das Füllrohr läßt sich die Gießpfanne ununterbrochen auffüllen; in einem solchen Fall kann der Luftdruck konstant gehalten werden. Die Füllgeschwindigkeit wird so gesteuert, daß der Pegel in der Form auf der gewünschten Höhe gehalten wird. Es ist auch möglich, eine Kombination der Funktionen zu verwenden, nämlich den Luftdruck zur Aufrechterhaltung der gewünschten Höhe in der Form ohne das Füllen zu steuern. Es kann dann, wenn ein Wiederauffüllen der Gießpfanne erforderlich ist, dieses durch das Füllrohr vorgenommen werden. Bei diesem Vorgang wird die Höhe des Luftdruckes gesteuert, um einen Ausgleich für den Füllvorgang zu schaffen und den Pegel in der Form konstant zu halten.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Niederdruckgieß vorrichtung mit einer innerhalb eines geschlossenen Druckbehälters in einer Gießpfanne vorhandenen Metallschmelze, in die ein Gießrohr eintaucht, durch das mittels auf die freie Oberfläche des Schmelze einwirkenden Druckgases hochgedrücktes geschmolzenes Metall in eine Gießform förderbar ist, aus der ein kontinuierlich erstarrender Gegenstand mittels einer Fördervorrichtung herausziehbar ist, wobei zur Aufrechterhaltung des Schmelzenpegels in der Gießform bei absinkendem Schmelzenpegel in der Gießpfanne der Druck des auf die Schmelze einwirkenden Druckgases erhöht wird, dadurch gekennzeichnet, daß von der Gießpfanne (16) belastete druckempfindliche Belastungszellen (18) das Gewicht der in der Gießpfanne vorhandenen Schmelze (22) ermitteln und Regelventile (48, 52) beeinflussen, die in den Druckgaszu- und -ableitungen (46, 50) des Druckbehälters (12) angeordnet sind.

2. Niederdruckgießvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießpfanne (16) auf die Belastungszellen (18) aufgesetzt ist.

3. Niederdruckgießvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelventile (48,52) den Gasdruck in dem Druckbehälter (12) umgekehrt proportional zur Gewichtsabnahme der Schmelze (22) erhöhen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen