DE19623720A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Steuern der Füllmenge beim Gießen, insbesondere von Aluminiumgußteilen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern der Füllmenge beim Gießen, insbeson­ dere von Aluminiumgußteilen, im Kontaktgießverfahren in einer geschlossenen Gieß­ form, bei dem die Gießformen auf einer Transferstrecke schrittweise unter einem durch einen gesteuerten Stopfen verschließbaren Ausguß, insbesondere einer Gießrinne, vor­ bei transportiert werden und zum Füllen an den Ausguß angesetzt werden.

Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.

Das Erreichen der vorgesehenen Füllhöhe in der Gießform wird beim althergebrachten Gießen in einer offenen Gießform von Hand meist visuell an einem Steiger wahrge­ nommen. Statt dessen wird auch dosiert, in der einfachsten Form durch Eingießen aus einer Schöpfkelle.

Beim automatischen Gießen kennt man Dosieren mittels einer automatischen Schöpf­ kelle oder eines Dosierofens, der durch Druckbeaufschlagung oder Kippen die Metall­ menge in eine Gießrinne übergibt.

Ferner kennt man beim automatischen Kontaktgießen ein Steuern des Stopfens in der eingangs bezeichneten Weise, und zwar nach der Zeit. Ausgehend von der Füllhöhe der Gießrinne und der Temperatur der Schmelze wird die unter den betreffenden Be­ dingungen benötigte Füllzeit eingehalten. Die Toleranzen liegen bei allen genannten Verfahren im positiven Bereich, ungenügende Füllung ist ausgeschlossen. Man arbeitet dabei im geschlossenen System, d. h. die für die Entlüftung benötigten Kanäle ver­ schließen sich durch Erstarrung der darin hochsteigenden Schmelze.

Um dabei die Gefahr auszuschließen, daß bei zu langer Öffnungszeit die eingegossene Schmelze unter den vollen hydrostatischen Druck der bis zum Füllspiegel in der Gieß­ rinne reichenden Flüssigkeitssäule gesetzt wird, was zu Penetration in der Gießform führt, kann man das System öffnen, indem man einen Überlauf einrichtet. Das verlangt aber einen verhältnismäßig großen Auslaufquerschnitt, wenn sich nicht doch ein erheb­ licher Druck ausbilden soll. Die Oberlaufmengen bedeuten zusätzliches im Kreislauf zu führendes Material.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, in der Gießform über dem Formhohlraum einen ausreichenden Speiser anzuordnen und hinsichtlich dessen die Toleranzen vollständig in den negativen Bereich zu legen, so daß der Speiser nie ganz gefüllt wird und sich die erwähnte Flüssigkeitssäule nicht ausbilden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren der eingangs genannten Art auf andere Weise das Entstehen von überhöhtem hydrostatischen Druck in der in die Gießform eingefüllten Schmelze zu verhindern. Ferner soll eine möglichst genaue Dosierung möglich sein im Vergleich zu der erheblichen Überdosierung bei den oben genannten bekannten Verfahren.

Gemäß der Erfindung wird dieser Zweck in der Weise erfüllt, daß das Erreichen einer vorgesehen Füllhöhe in der Gießform festgestellt wird und darauf der Stopfen in die Schließstellung abgesenkt wird.

An einer Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens mit einer Gießstation, an der die Gießformen jeweils an einen durch einen auf- und abbewegbaren Stopfen verschließ­ baren Ausguß, insbesondere einer Gießrinne, angesetzt sind, äußert sich die Erfindung durch einen eine vorgesehene Füllhöhe in der Gießform wahrnehmenden und den Schließvorgang auslösenden Sensor.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Sensor ein auf einen Stei­ ger der Gießform gerichtetes, mit einem Detektor für den reflektierten Strahl ver­ sehenes Lasergerät.

Die Zeichnung gibt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder.

Sie zeigt schematisch einen senkrechten Schnitt durch eine Gießrinne und eine Gieß­ form.

Eine mit einer Aluminiumschmelze 1 gefüllte Gießrinne 2 weist einen Ausguß 3 auf, der durch einen Stopfen 4 verschließbar ist.

Der Stopfen 4 ist oberhalb einer Abdeckung 5, die er durchragt, an einer nicht ge­ zeichneten Bewegungseinrichtung von an sich bekannter Art gehalten. Die Be­ wegungseinrichtung kann den Stopfen 4 aus seiner dargestellten Öffnungsstellung in die Schließstellung absenken, in der er den Ausfluß 3 sperrt.

Den unteren Abschluß des Ausgusses 3 bildet ein Gießstein 6.

An den Gießstein 6 ist eine Gießform 7 "angedockt".

Sie weist unterhalb eines Gießtrichters 8 einen, nur schematisch als Block darge­ stellten, Formhohlraum 9 auf. Aus dem Formhohlraum 9 führt nach oben ein in eine an der Oberseite der Gießform 7 offene Erweiterung 10 übergehendes Steigrohr 11.

In die Erweiterung 10 ist von oben her ein Lasergerät 12 gerichtet. Es sendet einen Strahl 13 aus, der etwas neben dem Steigrohr 11 (hinter der Zeichenebene) in die Er­ weiterung 10 trifft, und ist mit einem Detektor für einen reflektierten Strahl 14 ver­ sehen.

Erreicht die nach dem Füllen des Formhohlraumes 9 in dem Steigrohr 11 aufsteigende Aluminiumschmelze die Erweiterung 10 und breitet sie sich in diese aus, so wird der Strahl 13 reflektiert und der reflektierte Strahl 14 von dem Detektor wahrgenommen, der dann ein die Schließbewegung des Stopfens 14 einleitendes Signal an die oben er­ wähnte Bewegungseinrichtung abgibt.

Die Zeichnung zeigt den Augenblick, in dem der Ausguß 3 geschlossen wird.

Die Gießform 7 ist im Beispiel eine Sandform, die auch durch ein Kernpaket gebildet sein kann.

Claims (3)

1. Verfahren zum Steuern der Füllmenge beim Gießen, insbesondere von Aluminium­ gußteilen, im Kontaktgießverfahren in einer geschlossenen Gießform, bei dem die Gießformen (7) auf einer Transferstrecke schrittweise unter einem durch einen gesteuerten Stopfen (4) verschließbaren Ausguß (3), insbesondere einer Gießrinne (2), vorbei transportiert werden und zum Füllen an den Ausguß (3) angesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Erreichen einer vorgesehenen Füllhöhe in der Gießform (7) festgestellt wird und darauf der Stopfen (4) in die Schließstellung abgesenkt wird.

2. Vorrichtung zum Durchführen eines Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer Gieß­ station, an der die Gießformen (7) jeweils an einen durch einen auf- und abbeweg­ baren Stopfen (4) verschließbaren Ausguß (3), insbesondere einer Gießrinne (2), angesetzt sind, gekennzeichnet durch einen eine vorgesehene Füllhöhe in der Gießform (7) wahr­ nehmenden und den Schließvorgang auslösenden Sensor (12).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor ein auf einen Steiger (10, 11) der Gießform (7) gerichtetes, mit einem Detektor für den reflektierten Strahl (14) versehenes Lasergerät (12) ist.