DE1458194A1

DE1458194A1 - Metalldruckguss

Info

Publication number: DE1458194A1
Application number: DE19641458194
Authority: DE
Inventors: Sylvester Edmund Quincy
Original assignee: Amsted Industries Inc
Current assignee: Amsted Industries Inc
Priority date: 1963-06-19
Filing date: 1964-04-30
Publication date: 1969-09-18
Also published as: BE648045A; CH424105A; GB1059272A; US3222735A

Description

PATENTINGENIEURE F.W. HEMMERICH-G ERD MDLL ER- D. GROSSE 20 DOSSE IDORF IO · H0M8ERGER S T R A SS E 5 27 8 1968

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Gasdurchlässiges Abschlußorgan an Gießformen für den Niederdruckguß - '

Die Erfindung betrifft ein gasdurchlässiges Abschlußorgan an Gießformen für den Niederdruckguß von quaderförmigen Gußstücken, wie Brammen oder Knüppeln, wie sie für Walzwerke benötigt werden.

Es ist bekannt (US-Patentschrift 2 997 7 56) das gasdurchlässige Abschlußorgan als einen außerhalb der. eigentlichen, den späteren fertigen Gußkörper begrenzenden Formwände liegenden Dom auszubilden, in dem sich das aufsteigende flüssige'Metall zu einem Steigeransatz sammelt, der später entfernt werden muß. Demgegenüber soll nach der Erfindung die eine der senkrechten eine Seitenfläche des Gußstückes begrenzenden Wände forminnenseitig aus eine^ Schicht gasdurchlässigen Werkstoffes und formaußenseitig aus einer Trägscheibe aus einem Werkstoff mit grosser Wärmeleitfähigkeit bestehen. Die Tragscheibe kann dabei, wie die Erfindung weiter vorsieht, eine Vielzahl von Bohrungen aufweisen, die forminnenseitig durch eine feuerfeste, gasdurchlässige Werkstoffschicht ab- , gedeckt sind. Die feuerfeste, gasdurchlässige Werkstoffschicht kann Blindbohrungen aufweisen, deren offene Seite deckend in die Bohrungen der Tragscheibe mündet. Zwischen paarweise nebeneinanderliegenden Reihen von Blindbohrungen können ferner in die feuerfeste, gasdurchlässige Werkstoffschicht Bewehrungsstäbe eingelassen sein. Die Bohrungslöcher der Tragscheibe können von rasterförmigen, der feuerfesten, gasdurchlässigen Werkstoffschicht zugewandten Ansätzen umgeben sein, die in entsprechende Ausnehmungen inder Werkstoffschicht 9 0 9838/0265

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eingreifen. Die Bohrungen der Tragscheibe können forminnenr seitig durch eine in die Innenwandfläche eingelassene Scheibe aus feuerfestem, gasdurchlässigem Werkstoff abgedeckt werden. Die Abdeckscheibe kann dabei die Form eines sisLt der Spitze in die Bohrungsgruppe ragenden, stumpfwinkligen Tiegels aufweisen. Forminnenseitig kann an der Tragscheibe eine scheibenförmige Schutzblende für die Abdeckscheibe angeordnet werden. In den Bereichen des grösseren Kühlungsbedarfes der Formwand kann eine höhere Zahl von durchgehenden Bohrungen oder Blindbohrungen pro Flächeneinheit vorgesehen werden als in den übrigen Bereichen der Formwand. Die Blindbohrungen können in einfacher Weise dadurch hergestellt werden, daß durch die Bohrungen der waagerecht auf Stützelementen aufgelegten Tragscheibe von unten her eine der Zahl und der Verteilung der gewünschten Blindbohrungen entsprechende Zahl von Rundstäben in der der Verteilung entsprechenden Anordnung bis zu einer Höhe durchsteckbar ist, die der vorhergehenden Tiefe der Blindbohrungen entspricht, wobei ein auf die obenliegende Seite der Tragscheibe aufgelegter Viereckrahmen die Seiten- und Höhenbegrenzung für die aufzubringende feuerfeste und gasdurchlässige Werkstoffs chicht bildet.

Die erfindungsgemässe Ausbildung des Abschlußorgans bringt einmal den Vorteil mit sich, daß kein sogenannter Steiger benötigt wird, da die Gase während des Aussteigens der Gießflüssigkeit bis zur völligen Ausfüllung des Forminnenraums durch die Flüssigkeit aus der gasdurchlässxgen Formwand entweichen können, insbesondere dann, wenn die Form mit einer schwachen Neigung aufgestellt wird. Ferner ergibt sich bei der Ausbildung einer der senkrechten Formwände als Gasdurchlaß in der geschilderten Form die Möglichkeit einer besonders intensiven Kühlung, Der Wegfall des Steigers

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vermeidet den aus dem aufsteigenden Metall gebildeten, unerwünschten Ansatz am fertigen Gußstück und die daraus notwendige Nachbearbeitung. Die gegossenen quaderförmigen Brammen und Knüppel können unmittelbar nach dem Verlassen der Form der Weiterverarbeitung, beispielsweise der Verwalzung zugeführt werden.

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Die Zeichnung gibt Ausführungsbeispiele der Erfindung wieder. Sie zeigt in:

Figur 1 ist ein Aufriß teilweise im Querschnitt, welcher eine Druckgießpfanne for die praktische Durchführung der Erfindung darstellt.

Figur 2 ist eiir Querschnitt, welcher eine Gußform darstellt, die nach der Lehre dieser Erfindung konstruiert ist und in betrieblichem Zusammenhang steht mit der in Figur 1 fiargestellten Druckgießpfanne.

Figur 3 ist ein vergrößerter Querschnitt einer gasdurchlässigen Vorrichtung, die gemäß der Erfindung konstruiert ist unter Einschluß einer Teilansicht der zugehörigen in Figur 2 gezeigten Gießform.

Figur 4 ist ein Aufriß der in Figur 3 dargestellten Ausbildungs« form, wobei Teile im Querschnitt gezeigt sind.

Figur 5 ist ein Querschnitt in der Ebene 5-5 der Figur 4.

Figur 6 ist ein Grundriß eines Teiles einer abgeänderten Version der in Figur 3 bis S gezeigten Ausbildungsform.

Figur 7 ist ein Querschnitt in der Ebene 7-7 der Figur 6.

Figur 8 ist ein Querschnitt einer Vorrichtung zum Bau der gasdurchlässigen Vorrichtung, wie sie für die Anwendung der Erfindung geeignet ist.

Figur 9 ist ein Querschnitt einer Vorrichtung zum Druckgießen geschmolzenen Materials unter Verwendung einer modifizierten Ausbildungsform einer gasdurchlässigen Kühlkammer·

Figur 1o ist ein vergrößerter Teilschnitt, welcher den oberen

Teil des Gußfonnenkörpers und das gasdurchlässige Kühl- >

element an diesen befestigt, wie in Figur 9 illustiert dargestellt ist. 909838/0265

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Figur 11 ist ein Schema, welches.die Vorrichtung zum Steuern des Gießtforganges, wie dieser durch die Anordnung der Figur 9 erfolgt, erläutert.

Figur 12 ist ein schematischer Grundriß, welcher die Anordnung des in Figur S dargestellten Druckgußapparates zeigt.

Figur 13 ist ein senkrechter Schnitt durch einen Teil einer modifizierten Form der Gießform.

Figur 14 ist ein Schnitt in der Ebene 14-14 der Figur 13.

Figur 15 ist ein vergrößerter Schnitt in der Ebene 15-15 der Figur 13.

Figur 16 ist ein Schnitt in der Ebene 16-16 der Figur 15.

Zum Zwecke der Übersichtlichkeit können bestimmte Details aus einer oder mehreren Figuren weggelassen werden.

Es wird nun auf die Zeichnungen eingegangen. Figur 1 zeigt eine Druekgußpfanne 1o, bestehend aus einem äußeren Abdeckungselement 12, das in seinem Inneren einen zylindrischen oben offenen Pfannenkörper 14 besitzt, dessen innere Wand-oberflache mit einem geeigneten feuerfesten Material 16 ausgekleidet ist und eine Kammer 18 für die Aufnahme des geschmolzenen Metalles 2o umgrenzt. Der Raum 22 zwischen dem Pfannenkörper 14 und dem äußeren Abdeckungselement M steht in Verbindung mit einer geeigneten Quelle 24 mit relativ hohen pneumatischem Druck, wie mittels Rohrleitung 26. Das äußere Abdeckungselement 12 ist hermetisch auf der Grundplatte 28 abgedichtet, wie angegeben durch Dichtung 3o. Ein nach außen ausgebildetes Gießrohr 32 besteht aus einem Leitung.' teil 34, welches an seinen entgegengesetzten Enden mit der Kammer 18 und dem Hohlraum 36 der Gußform 38 in Verbindung stellt, so daß

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jederzeit geschmolzenes Metall 2o von der Kammer 18 in den Hohlraum 36 gelangen kann.

Wie am besten aus Figur 2 ersichtlich, endet -das Gießrohr 32 in einer im allgemeinen kegelstumpfförmig verlaufenden Endstück 4o, in welches sich die feuerfeste Auskleidung 42 der Gießschnauze vorzugsweise fortsetzt. Das Endstück 4o liegt oberhalb der maximalen Höhe bis zu der das geschmolzene Metall 2o in der Gießpfanne 1 ο untergebracht werden kann. Eingepaßt in das Endstück 4o ist die Gießform 3$, bestehend aus einem Endelenent 44, das einen Stutzen 43 besitzt, der abgedichtet mit dem Endstück 4ο in Verbindung steht. Die Gießform 38 kann auf einem geeigneten schrägen Support 46 abgestützt sein.

Die Gießform 38 besteht ferner aus dem, was im allgemeinen als Ober- und Unterkastenteile 48 und 49 bezeichnet tverden kann, die ■ aus einem Material bestehen, wie beispielsweise Graphit, das eine relativ hohetherraische Leitfähigkeit besitzt. Der Hohlraum 36 wird innerhalb der Gußform 38 hauptsächlich durch das Zusammenwirken der Ober- und Unterkastenteile 48 und 40 des Endelementes 44 und eines Abdampfstöpseis 54 gebildet. Obwohl nur ein Hohlraum dargestellt ist, können selbstverständlich bei der Ausführung der Erfindung eine Vielzahl von Hohlräumen Verwendung ! finden.

Das Endelement 44 besteht vorzugsweise aus einem geeigneten Absperrraechanismus 5o, der einen Schieber 51 besitzt, in welchem sich eine mit feuerfestem Material ausgekleidete öffnung 52 befindet, die zur gegebener Zeit quer zur Gießform 38 betätigt wird.' öffnung 5 2 liegt selbstverständlich in Deckung mit Rohrleitung 34 während des Druckgießens.

Obwohl sich Material, wie Messing und Kupfer als geeignet für die Ausbildung des Endelementes 44 herausgestellt hat, wird vorgezogen,das Element 54 aus Graphit oder einer Graphitiaischung besteht.

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Der Entlüftungsstopfen,.der ausführlicher in Figur 3 urtd 4 dargestellt ist, besteht aus einer rückwärtigen Platte 58, an welcher eine gasdurchlässige Auskleidungsschicht 64 befestigt ist, _: die aus Sand oder einer Sandraischung bestehen kann. Die rückwärtige Platte SP ist i.iit einer Vielzahl von Durchgängen 6o versehen, die durch die genannte rückwärtige Platte 58 verlaufen und vorzugsweise zueinander so' angeordnet sind, daß sie eine Vielzahl von Reihen bilden, wie illustriert hei (57. Die Durchgänge 6o ver- ' laufen ebenso über ein beträchtliches Maß in die Auskleidungsschicht 64 hinein, wie dies dargestellt ist durch die Durchgangsteile oder B-linköf-fnungen 7o. Hs sei darauf hingewiesen, daß, ob- · wohl dio Durchgangsteile 7o über ein betrUchtliches Maß innerhalb der Auskleidungsschicht 64 ausgebildet snd, diese nicht ganz hin« durchverlaufen· Die Auskleidungsschicht 64, die beispielsweise aus Silika- oder Zirconsand oder einer Mischung davnn bestehen kann, versehen mit einen Harzbinder, ist vorzugsweise an der hinteren Platte 58 durch geeignete in der hinteren Platte 58 versehene. Vorsprünge befestigt, welche Verriegclungsflächen bilden, an denen 4ie Auskleidungsschicht 64 haften kann. Solche Vorsprünge können die Form von iietallstiiben 68 annehmen, die beispielsweise auf die hintere Platte zifischcn den PvCihen 67 aufgeschweißt sind. Andere Vorrichtungen können selbstverständlich für die Ausbildung solcher Vorsprünge ebenfalls verwendet werden, wie beispielsweise eine Vielzahl von Metallzapfen, die an der genannten hinteren Platte 58 befestigt sind und von dieser nachauswärts verlaufen. Verstärkungselemente 62 können vorhanden sein und an der hinteren Platte 58 befestigt sein, um eine ausreichende Steifigkeit sicherzustellen. WahlweisesAnb ringen der Stube 68 an einer Stelle einwärts der genannten Elemente 62, wie dargestellt, verstärkt natürlich die Steifigkeit des Mittelteiles der Ilinterplatte 58.

Löcher 7o sind vorhanden, uns hauptsächlich die Durchlässigkeit der gesamten nntlüfterstöpselvorrichtung 54 zu steigern. Das heißt mit steigender Anzahl solxfher Löcher wird der Gesamtquer-

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schnittsbereich größer, der für den unbehinderten Strom der Gase zur Verfügung steht, wodurch die Durchlässigkeit der Entlüfterstöpselvorrichtung proportional gesteigert wird. Die Entlüfterstöpselvorrichtung 54 kann an der'Gießform durch jedes beliebige Mittel, wie beispielsweise bügelahnliche Klemmen 56 einschließlich quer angeordneten Hügeln 57 befestigt werden, die durch die mit Gewinde versehenen Stangenteile 59 und Verriegelungsmuttern 61 gehalten werden.

Betriebsweise ·

Nach Verbringen der Gießform 38 in funktionellen Kontakt mit En-"" de 4o des Gießrohres 32 wird pneumatischer Druck auf die Kammer oder den Raum 22 aufgebracht, und zwar mittels Leitung 26, wodurch das flüssige Metall 2o innerhalb der Kammer 18 nach aufwärts durch Leitung 34, Mündung 52 sowie in den Hohlraum der Gußform 36 fließt, Bei Fleißen des flüssigen Metalles in den Hohlraum 36 wird der verfügbare Raum innerhalb des Hohlraumes oberhalb der Oberfläche des flüssigen Metalles ständig kleiner, wodurch die Luft oder das innerhalb eines solchen Raumes enthaltene Gas nach auswärts gezwungen wird durch die gasdurchlässige Kühlvorrichtung S4 in die Außenluft.

Die Auskleidung 64 gestattet infolge ihrer Dichte das Entweichen von Luft und Gas, erlaubt jedoch nicht den Durchgang des flüssigen Metalls. Die lintlüfterstöpselvorrichtung 54 wirkt ebenfalls als Kühlelement, wodurch das flüssige Metall, das mit dieser in Berührung kommt, relativ schnell erstarrt.

Figur 6 und 7 zeigen eine modifizierte Hntlüfterstöpselvorrichtung 54a, bestehend aus einem hinteren Element 85, auf dem Vorsprünge ausgebildet sind, die in einer Vielzahl von Reien gegeneinander angeordnet werden können. Eine Sandauskleidung 64a, die auf dem genannten hinteren Element 85 vorhanden ist, kann daran durch Anhängen an die Vorsprünge 82 befestigt werden.

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Durchgänge 86, die durch die hintere Platte 85 verlaufen und Vursprunge 82 gehen in die Sandauskleidung 64a ein und bilden blinde Leitungsteile 87. Sand^uskleidungsschicht 64a, die aus Materialien ähnlich denen für Auskleidung 64 bestehen kann, Löcher 87 und 86 in Auskleidungsschicht 64a und Element 85 dienen der gleichen Funktion wie deren entsprechende Teile in der lintlOfterstöpselvorrichtung 54 der Figur 3 und 4.

Die hinteren Elemente 58 und 85 können entweder aus Graphit einer Graphitmischung oder Metall, wie beispielsweise Stahl, gemacht werden. Die Auswahl des richtigen Materials wird möglicherweise beeinflußt durch doe physikalischen Grenzen der umgebenden Teile die gewünschte Wärmeleitung und die Retriebstemperaturen, denen solches Material ausgesetzt wird. Die Kntlüfterstöpselvorrichtung auf Figur 3 und 4 oder 6 und 7 kann ferner abgeändert werden durch wahlweises Hinzufügen oder Ausschalten der Durchgänge 6o oder 86 sowie durch Ausschalten der Vorsprünge 82.

In gewissen Situationen kann es wünschenswert sein, das Ausmaß der thermischen Leitfähigkeit in gewissen Teilen der Lntlüfterstöpselvorrichtung zu steigern oder zu verzögern, um so das hrstarren des flüssigen Metalls, das in Berührung mit solchen Teilen stehen, zu beschleunigen oder zu verzögern. Demzufolge kann die Wärmeleitfähigkeit durch Ausschalten oder Zufügen von Löchern über das hintere Element 85 gesteuert werden, wie dieses- als Beispiel durch die zusätzlichen Löcher 9o in Figur 6 dargestellt ist. Die Löcher 9o können so ausgestaltet werden, daß sie nur durch das hintere Element 85 verlaufen odor alternativ über ein beträchtliches Maß in die Sandauskleidungsschicht 64a hinein. Durch HinzufHgung solcher Löcher 9o wird die effektive Dicke des Materials zwischen den flüssigen Metall und der Umgebungsluft reduziert, wodurch die umgebende Luft ein größerer Faktor wird bei der Bestimmun« der effektiven Senktemperatur. -

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Eine andere Methode, mit der ganz allgemein das obge Ergebnis erreicht werden kann, liegt darin, die Dicke der Sandauskleidungsschicht 64a und/oder die Dicke des hinteren Elementes S5 zu ändern. Dies kann erfolgen durch Steigerung der Tiefe der Hinschnitte 91 oder Reduzierung der Höhe der Vorsprünge 82 oder einer Kombination dieser Methoden. Figur 8 zeigt eine Methode zur Konstruktion einer kntlüfterstöpselvorrichtung zur Verwendung nach dieser Erfindung sowie eine Vorrichtung, die zur Ausführung dieser Methode geeignet ist. Demzufolge zeigt Figur 8 einen Aufsatz 92, bestehend aus einem unteren Grundplattenelement 93, an dem befestigt sind Führungsf.estelle 94 und Zapfenelemente 96. Die hintere Platte 58 wird auf die Gestelle 94 so aufgelegt, daß' der Durchgang der Zapfen 96 durch die Durchgänge 6o möglich ist, so daß diese über ein beträchtliches Maß durch diese hindurch nach aufwärts verlaufen.

Eine Rahmen- und Lehrenkorabination 98 wird seinerseits auf die hintere Platte 58 aufgebracht und in seitlicher Richtung zu dieser mittels der zusammenwirkenden Stellzapfen 1oo und der Ftthrungslncher ?o2, die als Teil des Rahmens 98 bezw. der hinteren Platte 58 ausgebildet sind, eingerichtet. Danach wird der Innenrautu 1o4, der durch die umgebende IVandoberf lache 1o6 umschrieben wird, mit Sand oder einer Sandmischung, welche ein Harz enthält, gefüllt und so geebnet, daß die Füllung die gleiche Höhe wie Oberfläche 99 des Rahmens 98 aufweist, wobei dies die gewünschte Dicke der Sandauskleidung darstellt. Die ganze Vorrichtung einschließlich Aufsatz kann dann erwärmt werden, um durch Polymerisation des Harzes die Bindung des Sandes zu erreichen. Danach kann der Aufsatz weggenommen werden, wobei eine Entlüfterstöpselvorrichtung zurückbleibt, die für sofortigen Gebrauch verwendbar ist und in der die Lochteile 7o bereits durch die hervorspringenden Zapfen 96 ausgebildet sind.

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Eine weitere Abart der Erfindung ist durch Figur 9 bis 12 dargestellt. Figur 9 zeigt beispielsweise eine Gießpfannenvorrichtung 2·, die eine Abdeckung 3' besitzt, welche an dieser lösbar befestipt ist mittels bolzen 4· wodurch eine Kammer 6' zur Aufnahme eines Pfannenkörpers 7* gebildet wird, der mit flüssigem Metall 6', wie beispielsweise Stahl, gefüllt wird.

liin röhrenförmiger Gießschnabel 9, der aus einer geeigneten hitzebeständigen Mischung ausgebildet ist, ragt nach abwärts herab durch eine öffnung 11* in der Abdeckung 3' und endet an den Unterteil des l'fannenkörpers 7*. Ein Keramikring 12* ist an dem unteren linde des Gießschnabels für den Durchgang des flüssigen Metalls durch diesen nach aufwärts angebracht, wobei der Ring durch eine öffnung in einem Belag 13' verläuft, der durch ein beliebiges geeignetes Befestigungsmittel an der Abdeckung 3* befestigt ist, Hie beispielsweise (nicht gezeigte) Bolzen.

Der Belag 13' kann ausgebildet sein aus Kupfer, Graphit oder ein sonstiges geeignetes Material und besitzt Leitungen 14, die darin für die Zirkulation der Kühlflüssigkeit eingebettet sind, wodurch der.Belag relativ kühl gehalten wird. Der Belag ist mit einer glatten oberen Oberfläche 16' versehen, durch welche gleitbar eine Scheibe oder ein Schemel 17' abgestützt wird, durch welche eine Öffnung 18' in Deckung mit der öffnung 19' in Ring 12' läuft.

Ein Formkörper 21' oder Wand röhrenförmig in seiner Ausbildung dargestellt ist darauf montiert, wobei sein unteres Ende durch Schemel 17' gebildet wird. Ein Endverschluß 22' versehen mit einer Haube oder Kopfteil 23' ist lösbar mit dem oberen Ende des Formkörpers 21''mittels Bolzen 24· befestigt.

Der Kopf 23' ist mit einer inneren Snndauskleidung 28' versehen, welche aus harzgebundenera Harz besteht. Die Sandauskleidun« wird gebildet durch Erwärmen des Kopfes 23' auf eine Temperatur von beispielsweise zwischen 4oo und 5oo Grad F. und dem danach erfolgenden voll ständigen Füllen des erhitzten Kopfes mit einer Misch...^ bestehend aus Sand und einem geeigneten*Hsarz, wodurch die Mischung

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gebacken und an der inneren Oberfläche des Kopfes abgebunden wird. Durch Drehen des Kopfes in die in Figur To dargestellte. Lage fällt der nichtgebackene Teil der Mischung «aus dem Kopf und läßt letzten zurück mit einer Auskleidung von vorbestiuimter Dicke. Demzufolge wirkt auf diese Weise der Kopf 23' und die zugehörigen Flanschenteile 25' als Backelement für die Sandauskleidung 2P'. Selbstverständlich ist die Dicke der Auskleidung abhängig von der Temperatur des Kopfes der ßackzeit und der Zusammensetzung der Mischung.

Eine Vielzahl von öffnungen oder Durchgängen 27' sind innerhalb Kopf 23' ausgebildet, um so das Entweichen der Gase durch diese zu verlassen, wenn solche Gase nach oben aus der Form 21' und durch die gasdurchlässige Sandauskleidung 28' durch das flüssige Metall bei dessen F.intretenin die Form 21' herausgedrängt werden. Obwohl dieses nicht für die Durchführung der Erfindung gänglich notwendig ist, kann ein konischer oder dreieckig ausgebildeter Ansatz oder Vorsprung 26' an der oberen inneren Oberfläche dos haubenförmigen Kopfes 22' und zentral zu diesem ausgebildet werden, um so einenDurchgang der Außenluft in den Kopf zu schaffen.

Der Schemel 17' mit der Gußform darauf kann entlang der oberen Oberfläche 16' des Belages 13' bewegt werden, um die Scheme!öffnung 18' in Deckung mit der Gießöffnung 19' zu bringen, wie dargestellt in Figur 9. Auf Wunsch können geeignete (nicht gezeigte) Führungen oder Auflager in der ßelegoberfISche 16' vorgesehen werden, um die beiden Seiten des Schemels einzufassen und somit ein richtiges Ausfluchten des Schemels über der Gießöffnung 19' zu gewährleisten. Geeignete (nicht gezeigte) Mittel können ebenfalls vorhanden sein, um die Gießform und den Schemel gegen Aufwärtsbewegung vom Belag fort während des Gießens zu sichern.

Um die Gießform mit flüssigem Metall zu füllen, wird die Kammer G* mit Luft unter überatraospherischem Druck gefüllt, die durch ein Zuführrohr 31 von einem Kompressor oder einem (nicht gezeigten) ^Drucklufttank zugeführt wird, wodurch das Metall durch das Rohr

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oder den Schnabel 9* nach aufwärts in das Innere der Gießform fließt. Γη der bevorzugten Ausbildungsform betätigt nach Füllung der Form mit Metall das Metall einen elektrischen Kontakt 32*, der in das obere Hnde des Kopfes 23 nach abwärts hereinragt, wodurch ein elektrischer Kreis zu einer Vorrichtung geschlossen wird, welche den Betrieb eines Kolbens 33· innerhalb eines Zylinders 34' steuert, wodurch der Kolben den Schemel und die darauf befindliche Geißform erfaßt und entlang der Belagoberfläche 16 schiebt, bis die Schemelöffnung 18* aus der Deckung Deckung mit der Gießöffnung 19' herauskommt. Nachdem der Schemel in eine Lage bewegt worden ist, in der die Gießöffnung 19' verschlossen ist, wird ein Ventil 36* in der Zufuhrleitung 31' nach außen geöffnet,'wodurch der in Kammer 6' befindliche Luftdruck reduziert wird und dadurch ein Abfall des Niveaus des Metalles im Gießschnabel 9' erreicht wird, wonach der Kolben den Schemel 17* mit seiner Gießform entlang der Belagoberflache 16' auf eine Abfuhrtransportvorrichtung 37^r schiebt.

Figur 11 zeigt in schematischer Form die Vorrichtung, die für die automatische öetricbssteuerung des eben beschriebenen Gerätes verwendet wird. Wenn das flüssige Metall den Kontakt 32' berühr^, wird ein elektrischer Kreis über eine Leitung 33'und Schalter 39^f zu einem Solenoid 41* geschlossen, welches ein Dreiwegeventil 42· betätigt, durch das die Flüssigkeit unter Druck durch eine Leitung 43' in den Zylinder 34' gerichtet wird, wodurch der Kolben 33* den Schemel 17* erfaßt und diesen entlang der ttela£ofeerflache 16' schiebt, bis die Gießöffnung 19* durch.den Schemel verschlossen ist» Nach Verschieben des Schemels über eine ausreichende Entfernung zur Schließung der Gießöffnung 19' erfaßt und öffnet der Kolben die Schalter 39* und 43* und schließt Schalter 44*. Nach üf£~ nen des Schalters 30* fitllt Solenoid 41* ab und eine Zügfeder 46* betätigt das Dreiwegeventil 42*, wodurch Flüssigkeit unter Druck durch eine Rohrleitung 47 in das vordere Ende des Zylinders 34* gedrückt wird, um den Kolben in seine zurückgezogene Lage zurückzubewegen. * ■■ ^y ■■■'■·

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Bei Bewegung des Schalters 43' in Öffnungslage wird ein elektrischer Kreis Über Leitung 4fi* zu einem Solenoid 49* unter- ; brochen und das Solenoid stromlos gemacht. Bei Schließen des \ Schalters 44' wird ein Kreis über Leitung 51»' zu einem Solenoid · 52* geschlossen, welches das·Vierwegeventil 34' betätigt, wodurch j der Luftdruck abgeschnitten wird und die Druckluft aus der Kam- ^! aier 6' durch Leitung 31' in die Atmosphäre entweicht. |

Nach Reduzierung des Luftdruckes innerhalb der Kammer 6* auf I atmosphärischen oder unteratmosphärischen Druck kann ein Zeit- ;

verzögerungsrelais. 53* auf Wunsch vorhanden sein, durch welches J. ein Stromkreis fiber Leitung 54' zu Solenoid 41' geschlossen ■[ wird, wodurch das Ventil 42 so betätigt wird, daß Flüssigkeit · [ durch die Leitung 43' in den Zylinder 34* fließt, wodurch der j Kolben 33' den Schemel aus seiner geschlossenen Lage über der j Gießöffnung 1Ü¹ auf den Abfuhrtransport 37* bewegt. Hin handbe- _; tätigter Schalter 56 in Leitung 54 wird in Öffnungsstellung be- [ wegt, wodurch der Stromkreis zum Solenoid 41* unterbrochen wird
und die Feder 40' das Ventil 42 so betätigt, daß Flüssigkeit
durch die Leitung 47' in den Zylinder 34* gerichtet wird und der
Kolben 33* in seine zurückgezogene Ausgangslage bewegt wird.

Nach Verbringen eines anderen Schemels und einer anderen dieb-

form auf die Belagoberflache 16*, wie dargestellt in Figur 9, f

v/erden die Schalter 39', 43* und 56' von Hand geschlossen und {

der Schalter 44' wird geöffnet, um einen weiteren Gießvorgang f einzleiten.

Figur 13 bis 16 einschließlich zeigen eine weitere Ausbildungsform einer Gießformvorrichtung 112, die ähnlich ist der Konstruktion der Figur 2 insofern, als sie die gleichen Hauptbestandteile
umfaßt. Die Gießformvorrichtung 112 besteht aus einem Oberteile
Oberblock 114 und einem Unterteil oder Unterblock 116. Sie umfaßt
ebenfalls ein Erideleraent 1-1 fit, welches im wesentlichen mit der Ent- _: lüfterstöpselvorrichtung 54 der Figur 2 übereinstimmt. Gegenüber j dem Bndelement 118 befindet sich ein anderes Endelement,¹ das dem

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ilndclcinent 44 der Figur 2 entspricht, an dessen unterem Teil sich «ine Füllöffnung zum Anschluß an ein Gienrohr befindet, für das Füllen des Hohlraumes der Gießform, wobei dieser Hohlraum allgemein bei 1Zo angegeben ist. Der Hohlraum ist zusätzlich zu den ; gerade erwähnten Bindeelementen umgrenzt durch die Seitenblöcke 122· Das Verhältnis zwischen diesen unterschiedlichen Bindelementengeht wohl voll aus Figur 13 und 14 hervor und braucht nicht im _;

einzelnen beschrieben zu werden. Nur der Teil der Gießform, der der : Füllöffnung, gegenüberliegt, ist dargestellt.

i Das lined lement 11B kann auch als Lntluftungsvorricbtung bezeichnet werden insofern, als es Vorrichtungen zmr Entlüftung des Hohlraumes 12o beim Füllbetrieb enthält. Ale bezeichneten Bindeelemente können \ aus festem Graphit hergestellt sein mit Ausnahme bestimmter kleinerer Elemente, auf die unten speziell eingegangen wird. Dieses Bndelement 118 umfaßt einen unteren Hauptteil 124 und einen lintlüftungs· block 126, wobei der Hntlüftunnsbleck einen relativ kleinen Teil an dessen Oberteil bildet. Der Kntlüftungsbiock 126 ist an besten in Figur 15 und 16 dargestellt und umfaßt einen Hauptkörperteil 128, der ebenfalls überwiegend aus Graphit besteht sowie eine Vielzahl von lintlüftungsdurchgängen 132, die vorzugsweise in einer Vielzahl von jeweils vier Gruppen angeordnet sind.

Am linde einer jeden Gruppe von Durchgängen ist in den Block eine Aussparung 134 in seiner inneren Oberflache ausgebildet, welche in Richtung auf den Hohlraum der Gießform weist. Diese Aussaprungen können konisch ausgebildet sein und die vier Durchgänge 132 stehen nit der Aussparung in Verbindung und führen von dieser durch den Lntlüfterblock zur Außenlift. Diese Durchgänge können beträchtliche Abmessungen .haben, um gänzlich alle Reibungskräfte an dem dadurch fließenden Luftstrom auszuschalten.

Die Aussparungen 134 sind mit gasdurchlässigem Material 136 versehen, wodurch Luft und andere Gase hindurchströmen können, das geschmolzene Metall jedoch am Durchstrom gehindert wird. Dieses gas-

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18. April 1964 rm-br

durcli IRs si [j e Material kann aus Sand oder Sand und sonstigen damit gemischten Bestandteilen bestehen ähnlich der Sandauskleidung·28' der Figur 9 und to und in einer Weise hergestellt werden, die im wesentlichem der oben in Verbindung-.mit der genannten Sandausklcridung beschriebenen entspricht. ,

Angebracht in Verbindung mit dem Entlüfterblock 12G ist ein Stahlabweiser oder Schildelement 138, das in seiner Lage befestigt ist, durch Klemmen eines Stegteiles 14o zwischen dem F.ntlüfterblock'und den Oberteil. Der Hauptteil 142 des Schildes verläuft nach abwärts über und entlang der inneren Flache des Entlüfterblocks sowie im Abstand zu diesem. Dieser Uauptteil 142 kann schmaler sein als der. Hohlraum, wie in Figur 14 angegeben. Dieser Abweiser oder Schild dient zur Abschirmung des Entlüfterblocks sowie speziell der Sandteile 126 gegen Beschädigung durch di>s flüssige Metall, ohne jedoch das Entweichen der Gase aus dem Hohlraum zu behindern. Die Gießform 112 kann mit der rechton Seite angehoben und der Füllöffnung abpesenkt befestigt werden, in der i.n Figur 2 angegebenen Heise, wodurch der Entlüfterblock 126 sich etwa ao höchsten Punkt des Gußfonnhohlraums befindet.

Obwohl bestimmte Ausbildungsformen der Erfindung gezeigt und beschrieben worden sind, sollen andere Abarten der Erfindung im Rahmen der beiliegenden Ansprüche mit erfaßt werden.

- A 1 909838/0265

Claims

20 554

if 3.10.1966

-AT-

E. Q. Sylvester, Cuyahoga County, Ohio, USA Patentansprüche

1) Gasdurchlässiges Abschlußorgan an Gießformen für den Niederdruckguß von quaderförmigen Gußstücken wie Brammen oder Knüppeln

dadurch gekennzeichnet, daß eine der senkrechten, eine Seitenfläche des Gußstückes begrenzenden Wände der Form forminnenseitig aus einer Schicht gasdurchlässigen Werkstoffes und formaussenseitig aus einer Tragscheibe aus einem Werkstoff mit grosser Wärmeleitfähigkeit besteht.

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48 ^b -^ü ^⁸² Vl ü/31 c

3. 10. IUuO

h.ba -

- Λ 2 -

ZJ Abschlussorgan nach Anspruch 1),

(! s il u r c Ii gekennzeichnet» dsfs di<3 Tragscacibo (53) eine Vielzahl von Bohrungen (üO) aufweist, die forKiinnonscitig durch eine feuerfeste gasdurchlässige herkstoffschicht (64) abgedeeiit sind.

3) Auschlußor»au nach Anspruch 2),

dadurch gekennzeichnet, ..

daß dies fsuörfeste, gasdurchlässige Werkstoffschicht (64} älindbohrungon (70) aufweist, darcu offene Soito deckend in die »Johrunpon (6ü) der Trajischeibe (S8) mündet,

4) Abschlußorgan nach Anspruch 3),
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen paarwoiso nobeneinandürliegenden Reihen von ßlindbohrungen (70) in uic fsuerlcäto gasdurchlässige iierkstoffschicht Bewehrungsstab© (63) eingelassen sind·

5) Abschlußorgan nach den Ansprüchen 3 und/oder 4_# dadurch gekennzeichnet» daß die öohrungslöcher (86) der "ftagschoibo (85) von rasterförmigen, der feuerfesten, gasdurchlässigen ülerkstoffschicht zugewandten Ansätzen 8 2 umgeben sind, die in entsprechende Ausnehmungen in der W'erkstoffschicht eingreifen.

6) Abschlußorgan nach Anspruch 2)_r
dadurch gekennzeichnet» daß die Bohrungen (132) der Tragscheibe (128) gruppenweise fonainnenseitig durch eine in die Innenwand?iächo oii»;-5; J.«s»«no Scheibe (136) aus feuerfestem gasdurchlässigem WcritstoCf abgedeckt sind«

7) Abschlußorgan nach Anspruch 6)»
dadurch gekennzeichnet), daß· die Abdeckscheibe (136) die Form eines.stis uer Spitze in die Bohrungsgruppe (132) ragenden stumpfwinkligen Tiegels (134) aufweist). . -AJ-

909838/02 65 . _B^D ORiGiNAL

⁵^ ■- . i,

20 554

ώ ij 'sSZ ν: α/31 c

3. 10. 1b·.-;

Λ 3 -

8) Abschlussorgan nach don Ansprüchen 0 und/υ der 7, gekennzeichnet durch cino forrainnensöitig an der Tr&gschciUo (128) angeordnete scheibenförmige Schlitzblende (142} für die Abdeckscheibe (136).

9) Abichlußorgan nach οinen odor nehrcren der Ansprüche 2 - 8, dadurch gekennzeichnet, daft in Bereichen grusseran Kühlun^sbcdarfs dor Fornwand oine hühtrc IaHl von durcUsuhcndün üolirunjcn und/oder Slind· bohrungen pro . Flfichenoinhc.it vorneseUon ist als in dun übrigen Boreichen der Forrawend»

10) Vorrichtung zur Uerstollung der Blindbahrungen in dor feuorfeston, RasdurchlUssigon Worl.stoffschicht nach den Ansprüchen 3-5,

dadurch gekennzeichnet, daß durch die Bohrungen 6O₉ der waagerecht auf Stützelemente (94; aufgelegten !"radscheibe (S3) von unten hör eine der Zahl und der Verteilung der gewUnschton ftlindbohrungen entsprechende Zahl von Rundatübon (9ö) in der der Verteilung entsprochenden Anordnung bis zu einer Höhe durchsteckbar ist, die ύατ vorgesehenen Tiefe der Blindbohrungen entspricht, und daß ein auf die obcnliegende Seite der Tragscheibe (58) aufgelegter Viereckrahmen (98) die Seiten- und iiöhcnbegrcniunp für tlie a-ufzisbringonde feuerfeste und gasdurchlässige Werkstoffschicht bildet.

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