DE1558232C

DE1558232C - Automatic device for scooping, transporting and pouring liquid metal

Info

Publication number: DE1558232C
Authority: DE
Inventors: Toshio Yono Watanabe (Japan)
Original assignee: Furukawa Casting Co. Ltd., Kawasaki (Japan)
Publication date: 1971-10-28

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Vorrichtung zum Schöpfen, Transportieren und Eingießen schmelzflüssigeii Metalls aus einem Schmelztiegel in einen Eingußtrichter mit einem durch eine Kette angetriebenen, auf einem Gestell geführten horizontal und vertikal beweglichen Ausleger, an dessen unterem Ende eine Gießpfanne kippbar angelenkt ist.The invention relates to an automatic device for scooping, transporting and pouring molten metal from a crucible in a pouring funnel with a horizontally driven by a chain, guided on a frame and vertically movable boom, at the lower end of which a pouring ladle is hinged so that it can be tilted is.

Der bisher übliche Gießvorgang besteht aus dem Schöpfen des schmelzflüssigen Metalls aus einem Schmelztiegel und dem Transportieren des so geschöpften schmelzflüssigen Metalls zu dem Eingußtrichter einer Gieß- oder Formvorrichtung mit Hilfe eines Kranes, eines Flaschenzuges oder manuell. Unter der Bezeichnung »Eingußtrichter« ist jegliche das flüssige Metall aufnehmende Durchlaßöffnung einer Gießvorrichtung, wie beispielsweise ein Eingußkanal einer Form oder ein Kolbenmantelschlitz einer Spritzgußmaschine, zu verstehen. Bei diesen bekannten Durchführungsverfahren besteht der Nachteil geringer Leistung oder aufwendiger Konstruktionen und insbesondere die Schwierigkeit, einen Eingußtrichter mit einer Schmelze zu speisen, der innerhalb einer Maschine liegt, deren Außenwände den Eingußtrichter also praktisch abschirmen oder den Zugang zu diesem erschweren.The previous casting process consists of scooping the molten metal from one Crucible and transporting the molten metal thus scooped to the pouring sprue a casting or molding device with the help of a crane, a pulley system or manually. The term "pouring funnel" is used to denote any passage opening that receives the liquid metal a pouring device such as a sprue of a mold or a piston skirt slot an injection molding machine. In these known implementation methods there is the Disadvantage of low performance or complex constructions and in particular the difficulty to feed a pouring funnel with a melt, which is located inside a machine, the outer walls of which practically shield the pouring funnel or make access to it more difficult.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe liegt demzufolge in der Beseitigung dieser Nachteile durch Schaffung einer bequem zu bedienenden automatischen Vorrichtung zum Eingießen von schmelzflüssigem Metall in Eingußtrichter einfacher Bauart, die eine sichere Förderung der Schmelze auch zu schwer zugänglichen Beschickungsstellen gewährleistet.The object on which the invention is based is therefore to eliminate these disadvantages To provide a convenient automatic device for pouring molten liquid Metal in a pouring funnel of a simple design, which makes it too difficult to safely convey the melt Accessible loading points guaranteed.

Die Lösung der gestellten Aufgabe liegt bei einer Vorrichtung eingangs beschriebener Art darin, daß das Gestell Schlitzführungen zum Eingriff von zwei am oberen Ende des Auslegers mit Abstand voneinander fest angeordneten oberen und unteren Führungselementen besitzt, wobei die Schlitzführungen aus zwei unter einem spitzen Winkel zusammenlaufenden und sich in einen vertikalen Abschnitt für das obere Führungselement fortsetzenden, schräg auf- und abwärts verlaufenden Abschnitten bestehen, die durch einen unterhalb des vertikalen Abschnittes horizontal verlaufenden Abschnitt für das untere Führungselement miteinander verbunden sind. Diese Ausgestaltung ermöglicht, daß die Gießpfanne mittels des Auslegers wie von einem Arm getragen wird und entsprechend der jeweiligen variablen Schlitzführung auch enge Zwischenräume passieren kann.The solution to the problem posed is in a device of the type initially described in that the rack slot guides for engaging two spaced apart at the top of the boom has fixed upper and lower guide elements, the slot guides of two converging at an acute angle and merging into a vertical section for the upper guide element there are continuous, inclined upward and downward sections, by a horizontally extending section below the vertical section for the lower one Guide element are connected to each other. This configuration enables the ladle by means of of the boom as if carried by an arm and according to the respective variable slot guide tight spaces can also pass.

Die durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung gegebenen Möglichkeiten lassen sich weiter dadurch verbessern, daß das Gestell auf Ständern um eine horizontale Achse neigbar gelagert ist. Ohne Veränderungen der Schlitzführung läßt sich dadurch die Gießpfanne auf unterschiedliche Höhen' einstellen.The possibilities given by the configuration according to the invention can be further thereby improve that the frame is mounted on stands so that it can be tilted about a horizontal axis. Without changes The slotted guide allows the ladle to be adjusted to different heights.

Um ein zuverlässiges selbsttätiges Eingießen des schmelzflüssigen Metalls in einen Eingußtrichter zu gewährleisten, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß am Eingußtrichter ein Anschlag zum Kippen der Gießpfanne vorgesehen ist. Dadurch wird die Gießpfanne beim Erreichen des Eingußtrichters zurückgehalten und gekippt, so daß sich das in ihr befindende schmelzflüssige Metall in Auswirkung der weiteren Vorwärtsbewegung in den Eingußtrichter ergießt.In order to ensure reliable automatic pouring of the molten metal into a pouring funnel ensure, is provided in a further embodiment of the invention that a stop on the pouring funnel is provided for tilting the ladle. This causes the ladle when it reaches the Sprue restrained and tilted so that the molten metal in it is in Effect of further forward movement pours into the sprue.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigtIn the drawings, an embodiment of the device according to the invention is shown schematically and is described in more detail below. It shows

Fig. 1 eine Ansicht einer automatischen Vorrichtung zum Eingießen von flüssigem Metall in einen Eingußtrichter,Fig. 1 is a view of an automatic device for pouring liquid metal into a pouring funnel,

Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. 1 veranschaulichten Vorrichtung undFIG. 2 is a side view of that illustrated in FIG. 1 Device and

Fig. 3 einen vergrößerten Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 1.3 shows an enlarged section along the line III-III in FIG. 1.

ίο In den F i g. 1 und 2 ist ein senkrechtes Gestell 1 dargestellt, das vorzugsweise aus zwei wenig voneinander getrennt, zueinander parallel angeordneten Platten la, Ib besteht, die durch Bolzen 2 miteinander verbunden sind. Bei dieser besonderen Ausführungsform bilden die Platten la und 1 b eine Schlitzführung 3 mit einem Schlitz in Form eines umgekehrten Y und mit einer diese übergreifenden Nut. Die Schlitzführung 3 in Form eines umkehrten Y kann beispielsweise nur als entsprechend ausgebildete Nut in einer oder in beiden Platten des Gestells eingearbeitet sein, oder sie kann durch an dem Gestell befestigte Schienen von entsprechender Anordnung ersetzt werden. Entlang .dem unteren Teil der Schlitzführung 3 ist eine Kettenschleife 4 angeordnet, die auf Kettenrädern 5 umläuft, wobei der Antrieb über eine zugeordnete Welle durch einen Antriebsmotor 6 erfolgt. Der Kette 4 ist eine Spannvorrichtung? mit einem Gewicht zugeordnet.ίο In the F i g. 1 and 2, a vertical frame 1 is shown, which is preferably slightly separated from each other by two mutually parallel plates la, Ib is connected together by bolts. 2 In this particular embodiment, the plates 1 a and 1 b form a slot guide 3 with a slot in the form of an inverted Y and with a groove extending over this. The slot guide 3 in the form of an inverted Y can, for example, only be incorporated as a correspondingly formed groove in one or both plates of the frame, or it can be replaced by rails of a suitable arrangement attached to the frame. Arranged along the lower part of the slot guide 3 is a chain loop 4 which revolves on chain wheels 5, the drive being effected by a drive motor 6 via an associated shaft. The chain 4 is a tensioning device? assigned a weight.

An das untere Ende eines Auslegers 8, der sich mit Hilfe von zwei am oberen Ende des Auslegers befestigten Führungszapfen 9,9' als Führungselemente die Schlitzführung 3 entlang bewegen läßt, ist eine Gießpfanne 10 angelenkt. Beide Führungszapfen stehen mit der Schlitzführung 3 verschiebbar in Eingriff, wobei der eine Führungszapfen 9 am Kopfende und der andere Führungszapfen 9' in einem Abstand vom Führungszapfen 9 am Ausleger 8 befestigt ist.To the lower end of a boom 8, which is located with the help of two at the upper end of the boom attached guide pin 9,9 'can move along the slot guide 3 as guide elements is a ladle 10 is articulated. Both guide pins are displaceable with the slot guide 3 in engagement, with one guide pin 9 at the head end and the other guide pin 9 'in is attached to the boom 8 at a distance from the guide pin 9.

Die Schlitzführung 3 in Form eines umgekehrten Y besteht aus. einem vertikalen Abschnitt 3 α und aus zwei schräg verlaufenden Abschnitten 3 b und 3 c, die vom unteren Ende des vertikalen Abschnitts 3 a abzweigen und mit einer Neigung in einander entgegengesetzten Richtungen verlaufen. Die effektive Länge des vertikalen Abschnitts 3 α muß etwas größer sein als der Abstand zwischen den am oberen Ende des Auslegers 8 befestigten Führungszapfen 9,9'. Die beiden schräg verlaufenden Abschnitte 3b und 3c sind durch einen in Fig. 1 in voll ausgezogenen Linien dargestellten Umgebungsschlitz 3 d miteinander verbunden.The slot guide 3 in the shape of an inverted Y consists of. a vertical section 3 α and two inclined sections 3 b and 3 c, which branch off from the lower end of the vertical section 3 a and run with an inclination in opposite directions. The effective length of the vertical section 3 α must be slightly greater than the distance between the guide pins 9, 9 'attached to the upper end of the boom 8. The two inclined sections 3 b and 3 c are connected to one another by a surrounding slot 3 d shown in solid lines in FIG. 1.

Vorzugsweise ist der schräg verlaufende Abschnitt 3 c an einer Zwischenstelle geknickt, so daß die Neigung semes unteren Teiles verringert wird und gegebenenfalls horizontal ausgebildet werden kann. Der Ausleger 8 ist an einer pausenden Stelle an der endlosen Kette 4 in der Weise angelenkt, daß er sich zusammen mit dieser verstellen läßt,Preferably, the inclined portion 3 c is kinked at an intermediate point, so that the Inclination of its lower part is reduced and can optionally be formed horizontally. The boom 8 is at a pausing point on the endless chain 4 articulated in such a way that it can be adjusted together with this,

Eine Gießpfanne 10 hat die Form eines Kegelstumpfes, wobei ihr Boden in bezug auf ihre Achse etwas geneigt angeordnet ist. Diese Gießpfanne 10 ist am unteren Ende des Auslegers 8 angelenkt, wobei die Neigung ihres Bodens so gewählt ist, daß beim Eintauchen der Gießpfanne in eine Metallschmelze eines Schmelztiegels 12 der auf die Gießpfanne einwirkende Antrieb der Gießpfanne ein Kippmoment verleiht, damit die Gießpfanne durch eine an der Oberfläche der Metallschmelze 12 vor-A ladle 10 has the shape of a truncated cone, its bottom being arranged slightly inclined with respect to its axis. This ladle 10 is hinged at the lower end of the boom 8, the inclination of its bottom is chosen so that when the ladle is immersed in a molten metal of a crucible 12 on the ladle Acting drive gives the ladle a tilting moment to keep the ladle through one on the surface of the molten metal 12

handene Schlackenschicht hindurchgekippt werden kann und stets frisches, schmelzflüssiges Metall von der Gießpfanne aufgenommen wird.existing slag layer can be tipped through and always fresh, molten metal from the ladle is added.

Am Ausleger 8 ist im wesentlichen zu ihm parallel, jedoch von ihm elektrisch isoliert eine Stromschiene 11 befestigt. Um zu gewährleisten, daß bei jedem Eintauchen der Gießpfanne 10 in die Metallschmelze im Schmelztiegel 12 eine vorbestimmte Menge schmelzflüssigen Metalls in die Gießpfanne 10 abgefüllt wird, ist ein Steuerrelais-Stromkreis 13 vorgesehen, der von der Erde über eine Energiequelle E, ein Relais 26, einen feststehenden elektrischen Kontakt 14, einen beweglichen Kontakt 15, die Stromschiene 11 und die Metallschmelze zurück zur Erde verläuft. .Der mit der Stromschiene 11 verbundene bewegliche Kontakt 15 berührt den Kontakt 14, wenn sich der Ausleger 8 im unteren Teil des schräg· verlaufenden Abschnitts 3 b bewegt, wodurch der Stromkreis 13 beim Kontakt der Stromschiene 11 mit dem flüssigen Metall geschlossen wird. Das Relais 26 ist so angeordnet, daß es bei Erregung den Motor 6 abschaltet, um die Bewegung der Kette 4 und damit des Auslegers 8 zu unterbrechen. Wenn die Unterkante der Stromschiene 11 in einer bestimmten Stellung befestigt wird, taucht dadurch die Gießpfanne stets gleichmäßig tief in die Metallschmelze ein: Auf diese Weise bleibt bei jedem Schöpfvorgang die Menge des in die Gießpfanne abgefüllten schmelzflüssigen Metalls konstant.A busbar 11 is attached to the boom 8, essentially parallel to it, but electrically insulated from it. In order to ensure that a predetermined amount of molten metal is poured into the pouring ladle 10 every time the pouring ladle 10 is immersed in the molten metal in the crucible 12, a control relay circuit 13 is provided which is connected to the earth via an energy source E, a relay 26, a fixed electrical contact 14, a movable contact 15, the bus bar 11 and the molten metal runs back to earth. .The connected to the power rail 11, movable contact 15 touches the contact 14 when the arm 8 in the lower part of the obliquely · extending portion 3b is moved, whereby the current circuit 13 upon contact of the conductor rail 11 with the liquid metal are closed. The relay 26 is arranged so that when it is energized it switches off the motor 6 in order to interrupt the movement of the chain 4 and thus of the boom 8. If the lower edge of the busbar 11 is fixed in a certain position, the ladle is always evenly immersed in the molten metal: In this way, the amount of molten metal poured into the ladle remains constant with each scooping process.

Beim Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird beim Einschalten des Motors 6 nach Beendigung des Schöpfvorgangs die endlose Kette 4 im Uhrzeigersinn angetrieben, so daß der Ausleger 8 den schräg verlaufenden Abschnitt 3 b der Schlitzführung 3 entlang aufwärts bewegt wird, bis der obere Führungszapfen 9 in den vertikalen Abschnitt 3fl der Schlitzführung hineingeleitet und der untere Führungszapfen 9' in den Umgebungsschlitz 3 d Μητ eingeschoben ist. Mit dem weiteren Umlauf der endlosen Kette 4 im Uhrzeigersinn wird der Führungszapfen 9' im wesentlichen horizontal geführt, so daß sich die Gießpfanne 10 im wesentlichen horizontal zwischen dem Schmelztiegel 12 und einem Eingußtrichter 16 einer Gießform bewegt und nach Eintritt des Führungszapfens 9' in den oberen Teil des Abschnittes 3c der Schlitzführung 3 mit dem geschwenkten Ausleger 8 entlang dem unteren Teil des schräg verlaufenden Abschnittes 3 c in Richtung auf den Eingußtrichter 16 senkt. Die dabei erfolgende Bewegung der Gießpfanne 10 ist in Fig. 1 durch eine doppelt strichpunktierte Linie dargestellt. Die Seitenfläche der Gießpfanne 10 schlägt an einen Anschlag 16' unmittelbar vor dem Erreichen der eigentlichen öffnung des Eingußtrichters an, und mit dem weiteren Abwärtsführen des Auslegers wird dadurch die Gießpfanne 10 gekippt, um den Inhalt der Gießpfanne in den Eingußtrichter zu gießen.When operating the device according to the invention when the motor 6 is switched on after the end of the scooping process, the endless chain 4 is driven clockwise so that the boom 8 is moved upward along the inclined section 3 b of the slot guide 3 until the upper guide pin 9 is in the vertical position Section 3fl of the slot guide is passed in and the lower guide pin 9 ' is pushed into the surrounding slot 3 d Μητ. With the further rotation of the endless chain 4 in the clockwise direction, the guide pin 9 'is guided essentially horizontally, so that the ladle 10 moves essentially horizontally between the crucible 12 and a pouring funnel 16 of a casting mold and after entry of the guide pin 9' into the upper one part of the section 3c of the guide slot 3 with the pivoted arm 8 along the lower part of the inclined portion 3c in the direction of the sprue 16 lowers. The movement of the pouring ladle 10 that takes place is shown in FIG. 1 by a double-dot-dash line. The side surface of the pouring ladle 10 strikes a stop 16 'immediately before reaching the actual opening of the pouring funnel, and as the boom is moved further downwards, the pouring ladle 10 is tilted in order to pour the contents of the pouring ladle into the pouring funnel.

Um den Motor 6 nach Beendigung des Ausgießens und einer geeigneten Verzögerung umgesteuert anzutreiben, ist eine Zeitfolgesteuerung vorgesehen. Dadurch wird die Gießpfanne 10. in entgegengesetzter Richtung in die Schöpfstellung zurückgeführt, worauf ein weiterer Arbeitszyklus beginnt.In order to drive the motor 6 in a reversed manner after the end of pouring and a suitable delay, a time sequence control is provided. This makes the ladle 10. in the opposite direction Direction returned to the scooping position, whereupon another work cycle begins.

Die Vorrichtung nach der Erfindung läßt sich zum Fördern des schmelzflüssigen Metalls zu einem Eingußtrichter oder einem Kolbenmantelschlitz einer Spritzgußmaschine verwenden. In Fig. 1 stellt M die feststehende Spritzgußform einer Spritzgußmaschine und 25 einen der Verankerungsstäbe dar, die das Einspritzende der Spritzgußmaschine mit der feststehenden Spritzgußform M so verbinden, daß ein Kolbenmantel zum Fördern des schmelzflüssigen Metalls von dem Eingußtrichtcr zu dem Hohlraum der Spritzgußform an der feststehenden Form fest angebracht ist. Bei manchen Spritzgußmaschinen befindet sich der Eingußtrichtcr 16 oder ein Kolben-' mantelschlitz in erheblicher Entfernung von derThe apparatus of the invention can be used to convey the molten metal to a pouring sprue or piston skirt slot of an injection molding machine. In Fig. 1, M represents the stationary injection mold of an injection molding machine and 25 represents one of the anchoring rods which connect the injection end of the injection molding machine to the stationary injection mold M in such a way that a piston skirt for conveying the molten metal from the pouring funnel to the cavity of the injection mold on the stationary Form is firmly attached. In some injection molding machines, the sprue 16 or a piston jacket slot is located a considerable distance from it

ίο Vorderkante N der Spritzgußform M, so daß es folg? lieh schwierig war, eine Gießpfanne mit üblichen Eingießmitteln tief in die Gießmaschine einzuführen, weil die Verankerungsstäbe Hindernisse für die freie Bewegung einer solchen Gießpfanne bilden. Erfindungsgemäß kann auch unter diesen Umständen das Zuführen der Gießpfanne mit dem schmelzflüssigen Metall durch Ausfahren eines langen Auslegers 8 in die Gießmaschine erfolgen. Da die Flächenausdehnungen der Gießpfanne und des Auslegers verhältnismäßig klein sind, reicht dafür ein schmaler Zwischenraum zwischen benachbarten Verankerungs- · stäben aus, während übliche Eingießmittel, beispielsweise ein Flaschenzug, mehr Zwischenraum erfor-ίο leading edge N of the injection mold M so that it follows? lent it was difficult to insert a ladle with conventional pouring means deep into the casting machine because the anchoring rods form obstacles to the free movement of such a ladle. According to the invention, the pouring ladle with the molten metal can also be fed in under these circumstances by extending a long arm 8 into the casting machine. Since the surface areas of the pouring ladle and the boom are relatively small, a narrow space between adjacent anchoring rods is sufficient, while conventional pouring means, for example a pulley, require more space.

' dem. Ferner läßt sich durch Verändern der Neigung des unteren Teils des schräg verlaufenden Schenkelabschnitts 3 c der Schlitzführung 3 die Gießpfanne 10 erforderlichenfalls über eine erhebliche Strecke von der Vorderkante N der Gießmaschine aus geradlinig in die Gießmaschine, einführen, ohne daß dabei Verankerungsstäbe 25 ein Hindernis darstellen. Die erfindungsgemäße automatische Eingießvorrichtung läßt sich also bei jeder beliebigen Gießmaschinenbauart vorteilhaft anwenden. ' to the. Furthermore, by changing the inclination of the lower part of the inclined leg section 3 c of the slot guide 3, the ladle 10 can be inserted straight into the casting machine over a considerable distance from the front edge N of the casting machine, without anchoring rods 25 being an obstacle. The automatic pouring device according to the invention can therefore be used advantageously in any type of casting machine.

Um das schmelzflüssige Metall in einen in verschiedenen Höhen angeordneten Eingußtrichter eingießen zu können,, ist die Eingießvorrichtung, indem das Gestell 1 von zwei Ständern 17 und 18 getragen wird, kippbar angeordnet. Das untere Ende des Ständers 17 ist an einer Basis 19 angelenkt, während das untere Ende des anderen Ständers 18 an einer Hubstange 20 angelenkt ist. Ein Ende der Hubstange 20 ist an der Basis 19 angelenkt, während das entgegengesetzte Ende in einem senkrechten Schlitz eines Führungshebels.21, verschiebbar angeordnet und an diesem lösbar angebracht ist. Eine Hubvorrichtung 22 ist vorgesehen, um die Schwenkung der Hubstange 20 vorzunehmen und folglich das Gestell 1 anzuheben, um die Gießpfanne 10 an einen in erhöhter Lage angeordneten Eingußtrichter 16 heranzuführen.To the molten metal in one in different To be able to pour sprues arranged at heights, the pouring device is by the frame 1 is supported by two stands 17 and 18, arranged to be tiltable. The lower end of the Stand 17 is hinged to a base 19, while the lower end of the other stand 18 to a Lifting rod 20 is articulated. One end of the lifting rod 20 is hinged to the base 19, while the opposite End in a vertical slot of a guide lever.21, slidably arranged and is detachably attached to it. A lifting device 22 is provided for the pivoting make the lifting rod 20 and consequently raise the frame 1 to the ladle 10 to a to bring up the pouring funnel 16 arranged in an elevated position.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Schmelztiegel 12 in einem Mischofen 23 angeordnet, und es ist eine Anzahl Stege 24 zum ÜberbrückenIn the illustrated embodiment, the crucible 12 is arranged in a mixing furnace 23, and it is a number of bridges 24 for bridging

■ der Schlitze in der Schlitzführung 3 vorgesehen, durch welche eine Versteifung der durch die Schlitze geschwenkten Platten gegeben ist. Die Stege 24 lassen sich gleichzeitig als Führungen für die Kette 4 verwenden.■ the slots are provided in the slot guide 3, through which a stiffening of the plates pivoted through the slots is given. The webs 24 leave Use themselves as guides for the chain 4 at the same time.

Claims

Patent claims:

1. Automatic device for scooping,

Transporting and pouring molten liquid

Metal from a crucible into a pouring funnel with a chain connected

'driven, horizontally and vertically movable boom guided on a frame, on its hinged lower end of a ladle tiltable

is characterized in that the frame (1) has slot guides (3) for engaging two upper and lower filling elements (9, 9 ') fixed at a distance from one another at the upper end of the boom (8), 5 being the slot guides (3 ) consist of two inclined upward and downward sections (3 b, 3 c) that converge at an acute angle and continue into a vertical section (3 a) for the upper guide element (9) (3 a) horizontally extending section (3 d) for the lower guide element (9 ') are connected to one another.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that "that the frame (1) on stands (17,18) is mounted inclinable about a horizontal axis.

3. Device according to claim 1, characterized in that a Stop (16 ') is provided for tilting the pouring ladle (10).

1 sheet of drawings