DE1558165B1

DE1558165B1 - Device for low pressure casting of metal objects

Info

Publication number: DE1558165B1
Application number: DE19671558165
Authority: DE
Inventors: Ebeling Arthur William
Original assignee: Amsted Industries Inc
Current assignee: Amsted Industries Inc
Priority date: 1966-07-18
Filing date: 1967-05-09
Publication date: 1970-10-01
Also published as: US3651860A; SE324040B

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Nie- werden. Bis jedoch das Metall in der Form erstarrtThe invention relates to a device for becoming low. However, until the metal solidifies in the form

derdruckgießen von Metallgegenständen mit einer ist, muß das Metall im Einlauftrichter mittels einerIf the die-casting of metal objects is to be carried out using a, the metal in the feed hopper must be removed by means of a

geschmolzenes Metall aufnehmenden, hermetisch Heizvorrichtung flüssig gehalten werden, damit dermolten metal-absorbing, hermetic heating device to be kept liquid so that the

verschließbaren und unter Gasdruck setzbaren in das im Einlauftrichter befindliche Metall einge-Pfanne, in die ein Steigrohr eintaucht, und einem 5 drückte Kolben zur Entfernung des Einlauftrichterslockable pan that can be placed under gas pressure in the metal in the inlet funnel, into which a riser pipe is immersed, and a 5 pressed piston to remove the inlet funnel

beweglich an der Gießform angeordneten Einlauf- zurückgezogen werden kann.movably arranged on the mold inlet can be withdrawn.

trichter, der eine Verbindung zwischen dem Steigrohr Es ist ferner eine Druckgießvorrichtung mit einem und einer Zuflußöffnung der Gießvorrichtung bildet, auf- und abbeweglichen Tisch bekannt, auf dem in die durch einen am oberen Ende des Einlauftrichters der angehobenen Stellung die untere Formhälfte angeordneten Schieber verschließbar ist, wobei das io ruht. Beim Absenken des Tisches setzt sich das obere Steigrohr und die Gießform relativ zueinander hin- Ende des Steigrohres dichtend gegen die Einlaufund fortbeweglich sind. Öffnung der Form, wobei ein kleiner Spalt zwischenfunnel, which is a connection between the riser pipe It is also a die-casting device with a and an inflow opening of the casting device forms, up and down table known, on which in the lower mold half by one at the upper end of the inlet funnel in the raised position arranged slide can be closed, the io resting. When the table is lowered, the upper one sits down Riser pipe and the casting mold relative to one another end of the riser pipe sealingly against the inlet and are mobile. Opening the mold, leaving a small gap between

Bei der dem Gegenstand der Erfindung am nach- dem Tisch und der unteren Formhälfte entsteht. Die sten kommenden bekannten Niederdruckgießvorrich- obere Formhälfte ist an vertikalen Säulen geführt tung ist der Einlauftrichter mit der Gießform fest 15 und kann durch einen hydraulischen Hubzylinder durch eine Verkeilung verbunden und muß beim auf- und abbewegt werden. Zur Begrenzung der Entleeren der Form als gesonderte Vorrichtung voll- unteren Stellung des Tisches sind in der Höhe verständig von der Gießform gelöst und entfernt wer- stellbare Anschläge vorgesehen. Bei dieser Gießvorden, wobei es schwierig ist, das oberhalb des die richtung ist der als doppelanniger Hebel ausgebildete Zuflußöffnung der Gießform absperrenden Schiebers 20 und durch den hydraulischen Zylinder um eine befindliche Metall zu entfernen. Es kommt auch vor, horizontale Achse verschwenkbare Tisch nicht mit daß das in der Form befindliche erstarrte Metall der Gießform sondern dem Traggerüst der Pfanne derart mit dem im Einlauftrichter verschmolzen ist, verbunden. Auch sind keine elastischen, sondern feste daß der Einlauftrichter zerstört und durch einen Anschläge vorgesehen, die nur in der Höhe verstellneuen ersetzt werden muß, was natürlich unwirt- 25 bar sind, schaftlich ist, da sich die Gußkosten erhöhen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die denIn the case of the subject of the invention on the downstream table and the lower mold half. the Most coming known Niederdruckgießvorrich- upper mold half is guided on vertical columns device is the inlet funnel with the casting mold fixed 15 and can by a hydraulic lifting cylinder connected by a wedge and must be moved up and down. To limit the Emptying of the mold as a separate device fully - lower position of the table are understandable in terms of height Stops which can be detached from the casting mold and removed are provided. With this pouring curtain, It is difficult, however, that the direction above the is designed as a double-barreled lever Inflow opening of the casting mold shut-off slide 20 and through the hydraulic cylinder by one remove any metal. It also happens that the table does not have a swiveling horizontal axis that the solidified metal in the mold is the casting mold but the supporting framework of the pan in such a way fused with the one in the inlet funnel. They are also solid, not elastic that the inlet funnel is destroyed and provided by a stop that only adjusts the height must be replaced, which are of course inhospitable, is economical, since the casting costs increase. The invention is based on the object that the

Es ist ferner ein Steigrohr für den Anschluß der bekannten Gießvorrichtungen anhaftenden MängelIt is also a riser pipe for connecting the deficiencies inherent in known casting devices

über dem Warmhaltetiegel angeordneten Kokille zu beseitigen und eine NiederdruckgießvorrichtungTo eliminate the mold arranged above the holding crucible and a low-pressure casting device

beim Niederdruckgießverfahren bekannt, das mittels mit einem Einlauftrichter zu schaffen, der einwandeiner Vorrichtung im Deckel des Ofens bzw. Warm- 30 frei und ohne Beschädigung oder gar Zerstörung vonknown in the Niederdruckgießverfahren to create that by means of an inlet funnel, the immersed Device in the lid of the oven or hot 30 free and without damage or even destruction of

haltetiegels abgedichtet axial verschiebbar ist. Hier- der unmittelbar nach dem Gießvorgang vom Steig-holding crucible is sealed axially displaceable. Here - immediately after the casting process from the rising

bei wird das Steigrohr unmittelbar an der Einlauf- rohr entfernten Gießvorrichtung entfernbar und wie-in the case of the pouring device located directly at the inlet pipe, the riser pipe can be removed and re-

öffnung der Gießform befestigt. Es ist weder ein derverwendbar ist.Opening of the mold attached. It is neither a usable one.

Einlauftrichter zwischen der Einlauföffnung der Diese Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß da-Form und dem Steigrohr noch ein die Einlauföff- 35 durch gelöst, daß der Einlauftrichter mittels einer nung absperrender Schieber vorgesehen, so daß das Betätigungsvorrichtung unabhängig von der Relativim Ofen bzw. dem Warmhaltetiegel befindliche bewegung zwischen dem Steigrohr und der Gießvor-Metall so lange unter Druck gehalten werden muß, richtung aufwärts in dichte Verbindung mit der bis das Metall in der Form erstarrt ist, was natürlich Gießform und bei vom Steigrohr entfernter Gießerhebliche Zeitverluste mit sich bringt. 40 form abwärts von der Gießformeinlaßöffnung fort-Inlet funnel between the inlet opening of the This task is, according to the invention, da-form and the riser pipe another the inlet opening 35 solved by that the inlet funnel by means of a voltage shut-off slide provided so that the actuating device regardless of the Relativim Oven or the holding crucible located movement between the riser pipe and the Gießvor-Metall as long as it must be kept under pressure, in tight connection with the upward direction until the metal has solidified in the mold, which is of course the casting mold and significant when the casting is removed from the riser pipe Brings loss of time. 40 mold downwards from the mold inlet opening

Es ist weiterhin eine Niederdruckgießvorrichtung bewegbar ist.There is also a low pressure casting device that is movable.

zum Gießen von Leichtmetallen bekannt, bei der Mit der Erfindung ist das Problem der Wiederdas geschmolzene Metall über ein Steigrohr aus dem Verwendbarkeit des Einlauftrichters in einfacher, Schmelzetiegel in den Boden der Form eingeführt jedoch höchst wirksamer Weise gelöst. Der Einlaufwird, wobei der Durchgang vom Steigrohr in den 45 trichter kann, nachdem das Metall in der Form Einlaufkanal im Boden der Form durch einen Schie- erstarrt ist, ohne weiteres und ohne Beschädigung ber verschließbar ist. Diese bekannte Vorrichtung von der Form abgesenkt werden, zeigt wohl einen Schieber, mit dem der Zufluß in In vorteilhafter Ausgestaltung des Gegenstandes die Form absperrbar ist, aber keinen an der Gieß- der Erfindung kann die Betätigungsvorrichtung einen form angeordneten Einlauftrichter mit Schieber, die 50 um eine horizontale Achse schwenkbar an der Gießzusammen mit der Form vom Steigrohr entfernbar form gelagerten Hebel aufweisen, dessen eines Ende sind, bevor das Metall in der Form erstarrt ist. Bei gelenkig am Einlauftrichter angreift und an dessen der bekannten Vorrichtung ist der Schieber am anderes Ende ein Stellmotor angelenkt ist. Hierbei oberen Ende mit dem Steigrohr verbunden, so kann der Hebel doppelarmig ausgebildet sein und daß die Form erst dann vom Steigrohr entfernt 55 der am Einlauftrichter angreifende Hebelarm eine werden kann, wenn das Metall in der Form er- Gabel sein, deren Gabelarme zwischen einem oberen starrt ist. und einem unteren Flansch des Einlauftrichters ein-known for the casting of light metals, with the invention the problem of again molten metal via a riser pipe from the usability of the inlet funnel in a simple, Melting crucible inserted into the bottom of the mold but loosened most effectively. The enema will the passage from the riser into the 45 can funnel after the metal is in the mold Inlet channel in the bottom of the mold is solidified by a slide, easily and without damage Can be locked over. This known device can be lowered from the mold probably shows a slide with which the inflow in an advantageous embodiment of the object the mold can be locked, but none of the casting of the invention, the actuating device can form arranged inlet funnel with slide, the 50 pivotable about a horizontal axis on the casting together have with the form of the riser removable form-mounted lever, one end of which before the metal has solidified in the mold. When articulated on the inlet funnel attacks and on its the known device is the slide at the other end of a servomotor is articulated. Here upper end connected to the riser pipe, the lever can be designed with two arms and that the mold is only then removed from the riser 55 by the lever arm acting on the inlet funnel can be, if the metal is in the form of a fork, the fork arms between an upper one is staring. and a lower flange of the inlet funnel

Eine andere bekannte Niederdruckgießvorrichtung greifen.Grab another known low pressure casting apparatus.

weist ein in eine unter Druck setzbare Pfanne ein- Um den Einlauftrichter in federnd nachgiebigehas a pan that can be placed under pressure

tauchendes Steigrohr auf, über dem ein Einlauftrich- 60 dichte Anlage an die Zuflußöffnung der Gießform zuDiving riser pipe, above which an inlet channel-tight system to the inflow opening of the casting mold

ter unter Zwischenfügung eines Absperrschiebers drücken, sieht die Erfindung vor, daß in den oberenter press with the interposition of a gate valve, the invention provides that in the upper

angeordnet ist. Wenn die Form mit Metall gefüllt Flächen der Gabelarme federnd nachgiebige, amis arranged. When the shape is filled with metal surfaces of the fork arms are resilient, am

ist, wird der Schieber geschlossen und mittels eines oberen Flansch des Einlauftrichters angreifende An-is, the slide is closed and by means of an upper flange of the inlet funnel attacking

in den Einlauftrichter eintauchenden Kolbens Druck schlage angeordnet sind.Piston plunger plunging into the inlet funnel are arranged under pressure.

auf das im Einlauftrichter befindliche Metall aus- 65 Nachfolgend soll nunmehr ein Ausführungsbei-on the metal located in the inlet funnel.

geübt, bis das Metall in der Form erstarrt ist. Diese spiel des Gegenstandes der Erfindung an Hand derpracticed until the metal has solidified in the form. This game of the subject matter of the invention on the basis of

bekannte Gießform kann unmittelbar nach dem Zeichnungen beschrieben werden. Es zeigtknown mold can be described immediately after the drawings. It shows

Schließen des Schiebers von der Pfanne entfernt Fig. 1 einen Aufriß des Einlauftrichters mit Be-Closing the slide removed from the pan. Fig. 1 is an elevation of the inlet funnel with loading

tätigungsvorrichtung nach der Erfindung teilweise im Schnitt von der Seite her gesehen,actuating device according to the invention partially seen in section from the side,

F i g. 2 einen Aufriß der Vorrichtung im Schnitt von vorn gesehen.F i g. Figure 2 is a front elevation view of the device in section.

In den Fig. 1 und 2 ist mit 10 eine Gießform bezeichnet, die auf einem Fahrgestell angeordnet und mit diesem über ein übliches Pfannengehäuse 12 einer Niederdruckgießeinrichtung beweglich ist. Da alle Konstruktionsmerkmale der Gießform bekannt sind, ist nur das, was zum Verständnis der Erfindung erforderlich ist, schematisch in der Zeichnung dargestellt. Wie ersichtlich, weist die Gießform 10 Seitenblöcke 14 und 16, einen Bodenblock 18 und einen vorderen Endblock 20 auf. Der hintere Endblock ist nicht dargestellt.In Figs. 1 and 2, 10 is a mold referred to, which are arranged on a chassis and with this via a conventional pan housing 12 a low pressure casting device is movable. As all the design features of the mold are known are, only what is necessary to understand the invention is shown schematically in the drawing. As can be seen, the mold 10 has side blocks 14 and 16, a bottom block 18 and a front end block 20. The rear end block is not shown.

Die GießformlO mit dem Einlauftrichter 22 ist über dem Steigrohr 24 der Pfanne 12 angeordnet. Das Steigrohr 24 erstreckt sich von der Außenseite der Haube des Pfannengehäuses 12 bis in das geschmolzene Metall 26 der Pfanne 28 hinein. Die GießformlO, der Einlauf trichter 22 und das Steigrohr 24 sind dabei fest miteinander verbunden. Das geschmolzene Metall 26 kann dann mit Hilfe von Druckluft, die in üblicher Weise in das Pfannengehäuse 12 eingeführt wird, durch das Steigrohr 24 und den Einlauftrichter22 in die GießformlO gedrückt werden. Der Einlauftrichter 22 besteht aus einem Gehäuse 30 mit einer in ihm vorgesehenen zylindrischen Öffnung 32, in die eine Buchse 34 aus geeignetem keramischen Material eingesetzt ist. Das Gehäuse 30 weist außerdem eine horizontal verlaufende Durchgangsöffnung 36 auf, in der ein Absperrschieber 38 geführt ist, der eine Öffnung 40 aufweist, die etwa den gleichen Durchmesser wie die öffnung 32 hat. In die Öffnung 40 ist eine Buchse 42 aus geeignetem keramischen Material eingesetzt, deren Innendurchmesser etwa dem Innendurchmesser der Buchse 34 entspricht. Der Absperrschieber 38 ist mit einer Verlängerung 44 versehen, die eine größere Länge und Breite aufweist als die Bohrung 46 der Buchse 42. Wenn der Absperrschieber 38 betätigt wird, um den Metallfiuß durch den Einlauftrichter 22 zu unterbrechen, wird die Verlängerung 44 über die Durchlaßöffnung 36 in eine Stellung geschoben, in der sie die Bohrung 48 der Buchse 34 überdeckt und den Durchgang durch die Bohrung 48 verschließt.The casting mold 10 with the inlet funnel 22 is Arranged above the riser pipe 24 of the pan 12. The riser pipe 24 extends from the outside the hood of the pan housing 12 into the molten metal 26 of the pan 28. the Casting mold 10, the inlet funnel 22 and the riser pipe 24 are firmly connected to each other. The molten metal 26 can then with the aid of Compressed air, which is introduced into the pan housing 12 in the usual manner, through the riser pipe 24 and the inlet funnel 22 pressed into the mold 10 will. The inlet funnel 22 consists of a housing 30 with a provided in it cylindrical opening 32 into which a bushing 34 made of suitable ceramic material is inserted. That Housing 30 also has a horizontally extending through opening 36 in which a gate valve 38 is guided, which has an opening 40 which is approximately the same diameter as the opening 32 has. In the opening 40, a socket 42 made of a suitable ceramic material is inserted, the The inside diameter corresponds approximately to the inside diameter of the bushing 34. The gate valve 38 is with an extension 44 is provided which has a greater length and width than the bore 46 of Socket 42. When the gate valve 38 is operated, the metal flow through the inlet funnel To interrupt 22, the extension 44 is pushed over the passage opening 36 into a position in which it covers the bore 48 of the socket 34 and closes the passage through the bore 48.

Das Gehäuse 30 des Einlauftrichters 22 weist einen mittleren Abschnitt 50, einen oberen Flansch 52 und einen unteren Flansch 54 auf. Die Flansche 52 und 54 stehen nach außen über dem mittleren so Abschnitt 50 vor. Die einander zugekehrten, durch den mittleren Abschnitt 50 in parallelem Abstand gehaltenen Flächen 56 und 58 des oberen und unteren Flansches 52 bzw. 54 verlaufen horizontal.The housing 30 of the inlet funnel 22 has a middle section 50, an upper flange 52 and a lower flange 54. The flanges 52 and 54 are outwardly above the middle so Section 50 above. The facing each other, through the middle section 50 at a parallel distance Supported surfaces 56 and 58 of the upper and lower flanges 52 and 54, respectively, are horizontal.

Zwei Gabelarme 60 einer Hebelanordnung 62, die sich von einem am Hauptträger der Gießform 10 angebrachten Schwenklager 64 vorerstrecken, greifen zwischen die Flansche 52, 54. Das Schwenklager 64 kann beispielsweise eine Lagerbuchse 65 aufweisen, die in eine Bohrung 67 eines Trägers 69 der Gießvorrichtung eingesetzt ist. Die beiden freien Enden 66 der Gabelarme 60 sind durch einen Bolzen 68 miteinander verbunden. Zwischen den Enden 66 und dem Schwenklager 64 sind die Gabelarme 60 mit Ausnehmungen 70 versehen, in die Federn 72 eingesetzt sind. Die Federn 72 liegen an der unteren Fläche 56 des oberen Flansches 52 des Gehäuses 30 an. Der Zweck dieser Federn ist folgender:Two fork arms 60 of a lever arrangement 62, which extend from a pivot bearing 64 attached to the main support of the casting mold 10, grip between the flanges 52, 54. The pivot bearing 64 can, for example, have a bearing bush 65 which is inserted into a bore 67 of a support 69 of the casting device is. The two free ends 66 of the fork arms 60 are connected to one another by a bolt 68. Between the ends 66 and the pivot bearing 64, the fork arms 60 are provided with recesses 70 into which springs 72 are inserted. The springs 72 abut the lower surface 56 of the upper flange 52 of the housing 30. The purpose of these springs is as follows:

Ein Hebelarm 74, der sich vom Schwenklager 64 entgegengesetzt wie die Gabelarme 60 erstreckt, weist ein freies Ende 76 auf, an dem ein Stellmotor 78 angreift, der ebenfalls auf dem Hauptträger der GießformlO angeordnet ist.A lever arm 74, which extends from the pivot bearing 64 opposite to the fork arms 60, has a free end 76 on which a servomotor 78 engages, which is also on the main support of the GießformlO is arranged.

Zum Abgießen der Gießform wird sie in ihre Stellung oberhalb des Steigrohres 24 des Pfannengehäuses 12 gebracht. Der Stellmotor 78 und der Hebelarm 74 befinden sich dabei in der in F i g. 1 in ausgezogenen Linien dargestellten Lage. Die Federn 72 drücken dabei gegen die Fläche 56 und damit das Gehäuse 30 des Einlauftrichters 22 in luftdichte Verbindung mit der Zuflußöffnung 80 der Gießvorrichtung. Die Gießform 10 und der Einlauftrichter 22 werden dann als Einheit mittels einer üblichen Hubvorrichtung abgesenkt, um in luftdichte Berührung mit dem Steigrohr 24 zu kommen. Daraufhin wird das Pfannengehäuse 12 unter Druck gesetzt, so daß das geschmolzene Metall 26 durch das Steigrohr 24 und den Einlauftrichter 22 in die GießformlO fließt, bis diese vollständig gefüllt ist.To pour off the casting mold, it is in its position above the riser pipe 24 of the pan housing 12 brought. The servomotor 78 and the lever arm 74 are located in the position shown in FIG. 1 Position shown in solid lines. The springs 72 press against the surface 56 and so that the housing 30 of the inlet funnel 22 in airtight connection with the inflow opening 80 of the Pouring device. The mold 10 and the inlet funnel 22 are then as a unit by means of a conventional lifting device lowered in order to come into airtight contact with the riser pipe 24. Thereupon the pan body 12 is pressurized so that the molten metal 26 through the riser pipe 24 and the inlet funnel 22 flows into the casting mold 10 until it is completely filled.

Nachdem nun die Gießform gefüllt worden ist, wird der Absperrschieber 38 nach rechts bewegt, um den Metallfluß durch den Einlauftrichter 22 zu unterbrechen. Der Druck im Pfannengehäuse wird dann aufgehoben, so daß das Metall aus dem Steigrohr und dem Einlauftrichter unterhalb des Absperrschiebers 38 in die Gießpfanne zurückfließt. Die Gießform wird dann von dem Steigrohr 24 abgehoben und zum Entleeren zu einer anderen Arbeitsstelle gebracht. Nachdem die Schmelze erstarrt ist, wird der Stellmotor 78 betätigt und der Hebelarm 74 in die in F i g. 1 in gestrichelten Linien dargestellte Stellung gebracht. Durch die Aufwärtsbewegung des Endes 76 des Hebelarmes 74 dreht sich derselbe im Schwenklager 64 in der durch einen Pfeil in F i g. 1 angegebenen Richtung und bringt die Gabelarme 60 in Berührung mit der Fläche 58 des unteren Flansches 54. Damit wird dann der Einlauftrichter 22 von der Zuflußöffnung 80 entfernt und von dem Teil des Metalls abgestreift, das sich im Einlauf 22 oberhalb des Absperrschiebers 38 befindet.Now that the mold has been filled, the gate valve 38 is moved to the right interrupt the flow of metal through the inlet funnel 22. The pressure in the pan housing is then lifted so that the metal from the riser pipe and the inlet funnel below the gate valve 38 flows back into the ladle. The mold is then lifted off the riser pipe 24 and used for Emptying brought to another place of work. After the melt has solidified, the servomotor 78 is actuated and the lever arm 74 is in the position shown in FIG. 1 brought position shown in dashed lines. The upward movement of the end 76 of the lever arm 74 causes the same to rotate in the pivot bearing 64 in the by an arrow in F i g. 1 and brings the fork arms 60 in Contact with the surface 58 of the lower flange 54. This then the inlet funnel 22 of the Inflow opening 80 removed and stripped of the portion of the metal that is in the inlet 22 above of the gate valve 38 is located.

Es ist zu erkennen, daß die Arbeitsweise der Vorrichtung nach der Erfindung das Entfernen des Einlauftrichters 22 von der Form 10 erleichtert, wodurch die von den bekannten Vorrichtungen her bekannten Schwierigkeiten vermieden sind.It can be seen that the operation of the device according to the invention, the removal of the Infeed funnel 22 facilitated by the mold 10, whereby the of the known devices ago known difficulties are avoided.

Claims

Patent claims:

1. Apparatus for low pressure casting of metal objects with a molten one Metal-receiving, hermetically sealable and pressurized pan, in which is immersed in a riser pipe and an inlet funnel which is movably arranged on the casting mold, which forms a connection between the riser pipe and an inflow opening of the casting mold, the can be closed by a slide arranged at the upper end of the inlet funnel, wherein the riser pipe and the casting mold are movable to and fro relative to one another, characterized in that that the inlet funnel is independent by means of an actuating device (62, 78) from the relative movement between the riser pipe and the casting mold upwards into density

Connection to the casting mold (10) and with the casting mold removed from the riser (24) downwards from the mold inlet opening is movable away.

2. Apparatus according to claim I _3, characterized in that the actuating device (62, 78) has a lever (62) mounted pivotably about a horizontal axis on the casting mold (10), one end (66) of which engages the inlet funnel (22) in an articulated manner and at the other end (76) of which a servomotor (78) is articulated.

3. Device according to claim 2, characterized in that

indicates that the lever (62) is double-armed and the one on the inlet funnel (22) attacking lever arm is a fork whose fork arms (60) between an upper and a lower flange (52 or 54) of the inlet funnel intervention.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that in the upper surfaces of the Fork arms (60) resiliently flexible, acting on the upper flange (52) of the inlet funnel (22) Stops are arranged.

1 sheet of drawings