DE2142717C3

DE2142717C3 - Vorrichtung zum Formgießen von Metallgußstücken

Info

Publication number: DE2142717C3
Application number: DE2142717A
Authority: DE
Inventors: Oskar Ing. Rossatz Tenner (Oesterreich)
Original assignee: GRAVICAST PATENTVERWERTUNGSGESELLSCHAFT MBH WIEN
Current assignee: GRAVICAST PATENTVERWERTUNGSGESELLSCHAFT MBH WIEN
Priority date: 1970-08-28
Filing date: 1971-08-26
Publication date: 1974-11-28
Also published as: DK131895B; DE2142717B2; ES394385A1; FR2103591A1; CH540079A; CA955030A; GB1356994A; US3777801A; DE2142717A1; NL7111713A; DK131895C; JPS509731B1; SE379160B; FR2103591B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Formgießen von Metallgußstücken in eine einen Bodeneinguß aufweisende Gießform, die durch Schwerkraft mit Schmelze aus einem Schmelzebehälter gefüllt wird, wobei der Schmelzebehälter aus einem Vorratsbehälter und einem Ausgleichsbehälter besteht, und der Ausgleichsbehälter ein Ventil zur Steuerung der Schmelzemenge und eine Gießdüse besitzt, an deren Mündung der Bodeneinguß der Gießform anliegt, und wobei Ausgleichsbehälter und Gießdüse vom Vorratsbehälter bis zur Gießform ein im Vorratsbehälter liegendes geschlossenes Zuführungssystem bilden.

Eine derartige Vorrichtung ist durch die deutsche Patentschrift 24fi 267 bekannt. Der Ausgleichsbehälter ist dort ein Pumpengehäuse, das eine gewundene Gestalt besitzt und als Ganzes im Vorratsbehälter angeordnet ist. Dadurch wird bereits ein gewisser Wärmeübergang zwischen Vorratsbehälter und Ausgleichsbehälter erzielt, wodurch die im Ausgleichsbehälter befindliche Schmelze auf einer einheitlichen Temperatur geeigneter Höhe gehalten werden kann. Mit dieser bekannten Vorrichtung sollen volle oder hohle stabförmige Gegenstände aus Weichmetall gegossen werden. Zu diesem Zweck ist auf die nach oben gerichtete Mündung des Ausgleichsbehälter ein entsprechend ausgebildeter Hohlkörper aufgesetzt. Im Bereich der Verbindung zwischen Hohlkörper und Ausgleichsbehälter sind die Wandungen beider Bauteile relativ stark, um Verbindungsschrauben aufnehmen zu können. Daher ist in diesem Bereich der Wärmeübergang nicht besonders gut. Weiler besteht der Nachteil, daß durch die gewundene Gestalt des Pumpengehäuses Turbulenzen in der zu vergießenden Schmelze verstärkt werden.

Durch die deutsche Patentschrift 902 430 ist ein Gießofen bekanntgeworden, bei dem ein beheizter Schmelzraum über eine von der Decke des Ofens herabhängende Schürze, die unter den Badspiegel taucht, von einem Warmhalteraum für die Schmelze getrennt ist. Am stirnseiligen Ende dieses Warmhalteraums ist eine mit ihm über einen Kanal verbundene Dosiereinrichtung angebracht, an die sich stirnseitig eine sich im wesentlichen horizontal erstrekkende Gießschnauze anschließt. Auch mit dieser Vorrichtung wird in gewissem Maße eine Warmhaltung der in der Dosiereinrichtung vorhandenen Schmelze über die Schmelze im Wannhalteraum erreicht, aber die Schmelze über die Gießschnauze mit Turbulenzen vergossen. Über die offene Gießschnauze erfolgt Luftzutritt zur Schmelze.

Aus der österreichischen Bekanntmachungsschrift 285 840 ist ein zum Ausgleich von Turbulenzen in der zu vergießenden Schmelze dienender Ausgleichsbehälter bekannt, jedoch hat diese Konstruktion den Nachteil, daß es schwierig ist, die zu vergießende Schmelze auf der gewünschten Gießtemperatur zu halten.

Die Erfindung setzt sich zur Aufgabe, eine Vorrichtung der eingangs geschilderten Art so zu verbessern, daß eine genau kontrollierte Gießtemperatur und eine kontrollierte, möglichst wirbclfreie Strömung der Schmelze bei ihrem Eintritt in die Gießform sichergestellt ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichsbehälter als langgestreckter, rohrförmiger Körper mit horizontaler Achse ausgebildet ist, in dessen Wandung eine nach oben gerichtete Bohrung für eine durch den Vorratsbehälter verlaufende Gießdüse vorgesehen ist.

Durch die angegebene Ausbildung und Anordnung des Ausgleichsbehälter werden beim Strömen der Schmelze zur Gußform Wirbelbildungen weitgehend vermieden. Die Schmelze hat nämlich genügend Zeit, sich im langgestreckten Ausgleichsbehälter zu beruhigen. Weil der Ausgleichsbehälter horizontal angeordnet ist, kann er relativ leicht ein- und ausgebaut werden. Außerdem werden dadurch Niveauverlagerungen der durch das Rohr strömenden Schmelze vermieden. Ferner wird die zu vergießende Schmelze genau auf der für Hen jeweiligen Guß günstigsten Temperatur gehalten, und zwar bis hin zur Gießdüse, weil auch diese von der Schmelze im Vorratsbehälter umspült wird. Dies ist für den Formguß empfindlicher Gußstücke besonders wichtig. Mit der Vorrichtung nach der Erfindung ergeben sich somit wesentlich bessere Leistungen als bei bekannten Vorrichtungen und niedrigere Ausschußziffcm.

Wenn der Ausgleichsbehälter zumindest an einem Ende in einer durchgehenden Öffnung der Wand des Vorratsbehälters gehalten ist, kann er durch die Wand des Vorratsbehälters ein- und ausgebaut werden. Er ist somit leicht auswechselbar.

Zu demselben Zweck kann der den Ausgleichsbehälter umgebende Abschnitt des Vorratsbehälters zweiteilig ausgebildet und die beiden Hälften im Bereich des Ausgleichsbehälter miteinander lösbar verbunden sein, wöbe, die Trennflächen etwa in der Höhe der Längsachse des Aiisglcichsbehälters liegen.

Oberhalb des Voratsbchältcrs kann eine transportable Gießpfanne oder ein Schmelzofen mit einem Ausguß angeordnet sein, deren bzw. dessen Ausguß mit einer den Schmelzespiegel im Vorratsbehälter kontrollierenden Badspiegelmeßvarrichtung gekoppelt ist. Dadurch wird ein direkter Fluß der Schmelze von der Gießpfanne bzw. vom Schmelzofen in den Vorratsbehälter unter gleichzeitiger Konstanthaltung des Schmelzcspiegels erreicht.

Das Ventil zur Steuerung der Schmelzenmenge in die Gießform kann als Stopfen- oder Schieberventil ausgebildet sein und mit einer Steuerung für den Zu-

iQ fluß in den Vorratsbehälter gekoppelt sein. Auch hierdurch wird auf wirksame Weise eine Steuerung der Schmelzenmenge in die Gießform erreicht.

Der Vorratsbehälter kann durch eine Induktionsheizung beheizt sein, die über dem Boden des Vorratsbehälters unterhalb des Ausgleichsbehälters angeordnete Öffnungen in der Wand des Vorratsbehälters mit diesem verbunden ist. Über diese öffnungen wird dir Induktionsheizung mit Schmelze gefüllt, wodurch für einen guten Wärmeübergang von der Incluktionsheizung auf die Schmelze im Vorratsbehälter gesorgt ist.

Der Vorratsbehälter und der Ausgleichsbehälter können an ihrem tiefsten Punkt je eine verschließbare Entlecrungsöffnung aufweisen.

Der Vorratsbehälter kann auch als Schmelzofen ausgebildet sein.

Der Ausgleichsbehälter kann an seiner Außenwand eine Vertiefung aufweisen, in die die bis zur Außenwand des Vorratsbehälters reichende Gießdüse eingesetzt und dort gehalten ist. Dadurch wird eine gute Abdichtung der Gießdüse zur Bohrung des Ausgleichsbehälters erreicht.

Demselben Zweck dient es, wenn die Gießdüse in der Vertiefung durch eine auf die Gießdüse driikkende Lochplatte festgehalten ist, wobei die Lochplatte den Vorratsbehälter sowohl gegenüber der Gießdüse als auch nach außen abdichtet. Dadurch wird gleichzeitig ein Auswechseln der Gießdüse erleichtert.

Zwischen die Berührungsflächen von Gießdüse, Vorratsbehälter, Ausgleichsbehälter und Lochplatte können Dichtungen in Form vom Matten oder Streifen aus feuerfestem Material, insbesondere Kaolinwolle, eingelegt sein.

Die Lochplatte und die Gießdüse können durch eine an der oberen Stirnseite der Gießdüse angeordnete Verschlcißplatte abgedeckt sein. Diese Verschlcißplatte schützt die darunterliegenden Teile vor Verschleiß und kann leicht ausgewechselt werden.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Äusführungsbeispielen näher erläutert.

F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Gießvorrichtung nach der Linie l-l der Fig.2, währenc die

F i g. 2 und 3 Schnitte nach den Linien H-II bzw lll-III der I- i g. 1 zeigen; die

F i g. 4 und 5 zeigen ein weiteres Ausführungsbei spiel, wobei F i g. 4 ein Schnitt nach der Linie IV-ΓΝ der F i g. 5 und F i g. 5 ein teilweiser Schnitt nach de Linie V-V der F i g. 4 ist; die

F i g. 6 unr¹ 7 zeigen ein weiteres Ausführungsbei spiel einer Gießvorrichtung, wobei F i g. 6 ein Schnit nach der Linie VI-Vl der F i g. 7 und Fig. 7 eil Schnitt nach der Linie VII-VII der F i g. 6 ist; die

F i g. 8 zeigt Details von Ausführungsvarianten ir Schnitt:

F i g. 9 zeigt den Anschluß einer Gießdüse an de Aiisijlcichsbchältcr im Schnitt und

Fig. 10 eine Ausführungsform mil einem zusätzlichen Verdrängungskörper im Schnitt.

Beim Ausführungsbeispiel nach den F i g. I bis 3 weist der Vorratsbehälter ein Unterteil 1 auf, das; von einem Metallkasten 2 gebildet ist, in welchem eine gestampfte oder gemauerte Isolierschicht 3 und eine gestampfte oder gemauerte Verschleißschicht 4 vorgesehen sind. Auf dieses Unterteil ist ein Oberteils des Vorratsbehälters aufgesetzt, das ebenfalls einen Metallkasten 6, eine gemauerte oder gestampfte Iso-Iicrschicht7 sowie eine gemauerte oder gestampfte Verschleißschicht8 aufweist. Das Unterteil 1 und das Oberteil 5 sind mit an ihren Metallkästcn 2 bzw. 6 befestigten Winkeleisen 9 bzw. 10 mittels Schrauben 11 lösbar miteinander verspannt. An den Stirnenden »s ist in der von den Teilen 3,4 gebildeten feuerfesten Ausmauerung des Unterteiles 1 und in der von den Teilen 7,8 gebildeten feuerfesten Ausmauerung des Oberteiles 5 je eine kreisrunde öffnung 12 ausgespart, in die ein den Ausgleichsbehälter 13 bildendes ao Rohr, welches bei Vergießen hochschmelzender Materialien insbesondere aus Tonerdegraphit besieht, eingelegt und durch die Verspannung des Oberteiles 5 mit dem Unterteil 1 festgehalten wird. Statt Tonerdegraphit können auch andere feuerfeste Materialien verwendet werden, z. B. Magnesit oder Sauerstoffe. Beim Vergießen niedrigschmelzender Materialien kann das Rohr auch aus Gußmaterial oder warmfestem Stahlblech bestehen. Stets soll jedoch das Material des Rohres mit dem zu vergießenden Material im Sinne einer Beeinflussung der Schmelzenanalyse nicht oder lediglich tolerabel reagieren. Das Rohr ist an seinen beiden Enden mit einem von einer Isoliermasse 14 umgebenen Pfropfen 15 aus feuerfestem Material verschlossen. Der Raum zwischen diesem Pfropfen 15 und dem Metallkasten 2 bzw. 6 ist mit Isoliermaterial 16 ausgefüllt. Dies wird später an Hand der F i g. 9 noch näher beschrieben. Der so im, den Ausgleichsbehälter 13 bildenden Rohr geschaffene Raum bildet den Ausgleichsraum 17, in welchem sich die Strömung des zu vergießenden Materials nach Durchlaufen der Steuerorgane beruhigen kann, so daß die Strömungsverhältnisse auf kontrollierbare Werte eingestellt werden können.

Der Pfropfen 15 kann bei Bedarf nach Entfernen des Isoliermaterials 16 herausgezogen und die im Ausgleichsraum 17 befindliche Schmelze bei Stilllegen der Anlage in einfacher Weise abgelassen werden. Der Ausgleichsbehälter 13 weist eine Ausnehmung 18 auf, in der eine Zuflußdüse 19 angeordnet ist, die mit einem in vertikaler Richtung beweglichen Stopfen 20 verschlossen bzw. geöffnet werden kann. Weiters ist in Abstand von der Zuflußdüse 19 eine mit vertikaler Achse angeordnete Gießdüse 21 in den Ausgleichsbehälter 13 eingepaßt, durch welche die Schmelze mit kontrollierter Strömung aus dem Ausgleichsraum 17 in die Gußform 22 strömen kann. Auf dem Oberteil 5 ist ein Kopfteil 23 angeordnet, der aus einem Metallkasten 24, einer gestampften oder gemauerten Isolierschicht 25 und einer gestampften oder gemauerten Verschleißschicht 26 besteht. Über am Metallkasten 24 befestigte Winkeleisen 27 ist dieser Kopfteil 23 mit Schrauben 28 an Winkeleisen 29 des Metallkastens 6 des Oberteiles 5 befestigt. Der Kopfteil 23 weist eine Schnauze 30 auf, die mit einem nicht dargestellten Ofen verbunden ist, so daß der Schmelzenspiegel in der Gießvorrichtung identisch ist mit dem Schmelzenspiegel des Ofens. Es kann jedoch auch in anderer Weise ein kommunizierende Verbindung der dargestellte! Gießvorrichtung mit dem Ofen erfolgen.

Der Kopfteil 23 mit seiner Schnauze 30 kann mi einem Deckel versehen sein und bzw. oder es kam eine Schutzgasatmosphäre über dem Badspiegel auf rechterhalten werden. Es ist auch möglich, den Bad spiegel durch eine Schlackenschicht vor Oxydatioi zu schützen. Zwischen den Stoßflächen der cinzelnei Bauteile 1,5, 23 und 13 sind Matten oder Streifen 31 aus einem feuerfesten isolierenden Material, insbe sondere Kaolinwolle, angeordnet, um eine einwand freie Abdichtung zu gewährleisten. Der von den Ver schleißschichten 4,8 und 26 begrenzte Raum bilde den Vorratsraum 32, aus welchem das zu vergie ßende Material in den Ausgleichsraum 17 strömt während analog dazu das Unterteil 1, das Oberteil ί und das Kopfteil 23 den Vorratsbehälter bilden. An Boden des Vorratsraumes 32 sind öffnungen 33 zun Anschluß des Vorratsraumes 32 an eine nicht darge stellte Induktionsheizanlage vorgesehen, wobei durct diese Induktionsheizung die gewünschte Temperatui der Schmelze im Vorratsraum 32 und damit auch dei Schmelze im vom Vorratsraum umschlossenen Aus gleichsrautn 17 ständig aufrechterhalten werder kann. Der Vorratsraum 32 ist so ausgelegt, daß zwischen dem Rohr 13 und den Verschleißschichten 4, ί genügend Platz zur Ausbildung einer Badbewegunj bleibt, um eine gleichmäßige Temperatur des Bade: im Vorratsraum 32 zu erzielen. Die Schmelze in Vorratsraum 32 ersvärmt den Ausgleichsbehälter 1: und die Gießdüse 21 und hält damit die im Aus gleichsraum 17 und in der Gießdüse 21 befindliche Schmelze auf der gewünschten Temperatur. Es is daher möglich, die Schmelze mit kontrollierter Strö mung, d. h. mit möglichst wirbelfreier Strömung unc mit genau kontrollierter Temperatur der Gießforrr 22 zuzuführen.

Bei entsprechender Ausbildung des Unterteiles 1 und des Oberteiles 5 ist es auch möglich, anstat einer Induktionsbeheizung eine andere Heizungsart z. B. eine Widerstandbeheizung oder eine Flammen beheizung, vorzusehen.

Der Unterteil 1 weist eine mit einem Verschluß 34 versehene Entleerungsöffnung 35 auf, die zum Ablassen der Schmelze aus dem Vorratsraum 32 beiir Stillegen der Gießvorrichtung und beim Ausvn-chselr des Ausgleichsbehälters 13 dient. Im Oberteil 5 isi eine mit einem Verschluß 36 (F i g. 2) versehene wei tere Öffnung 37 angeordnet, die zum Ablassen dei Schmelze aus dem Kopfteil 23 dient, wenn die Anlage vorübergehend außer Betrieb gesetzt werder soll. Die Öffnung 37 ist oberhalb der Zuflußdüse IS angeordnet, so daß diese Düse und der mit ihr zu sammenwirkende Teil des Stopfens 20 unterhalb de; abgesenkten Badspiegels verbleiben. Dies ermöglich ein Unterbrechen des Gießvorganges, z. B. bei Zwei Schichtbetrieb, wobei die Anlage nach der Leer schicht sofort betriebsbereit ist und die beim Anlau fen aus dem Kalten bei bekannten Vorrichtunger entstehenden Schwierigkeiten (bis zum Einlaufen un kontrollierbare Temperaturverhältnisse und erhöhte] Ausschuß) vermieden werden.

Bei der Ausführungsform nach den Fig.4 und5 in weichen gleichartige Teile mit gleichen Bezugszei chen bezeichnet sind, ist das den Ausgleichsbehältei 13 bildende Rohr nur einseitig zwischen Unterteil 1 und Oberteil 5 eingespannt. Das andere Stirnendi

des koliiTs rai'.l in die im Vorralsriium 32 befind liehe Sclimel/e. wird dadurch von dieser erwärmt und weist in Abstund mm der ( iielxlüse ei in.· liori/on-IaIc Zuflußdüse 38 aul. deren niii dem Ausgleiclisraup: 17 koaxial angeordnete DiiivhilulVlinung von einem horizontalen Stopfen 39 verschlossen vveiden kiiiiii. Das ilen Ausgleichsbehälter 13 bildende Kohl ist an seinem der Zulhißdüse 38 zugewandten Ende auf einem Sockel 40 abgestützt. Der Kopfleil 23 weist bei dieser Ausführiingsform einen Deckel 41 auf. der eine Öffnung 42 zur Aufnahme einer Düse 43 einer Pfanne 44 besil/l. Der /uflu 1.1 aii> der I'fanne 44 in den Vorratsrauni 32 wird durch einen Stopfen 45 gesteuert.

Der Stopfen 39 ist mit dem Stopfen 45 mechanisch, hydraulisch oiler elektrisch derart gekoppeil, daß die Badspiegelhöhe im Vorratsraum 32 etwa konstant gehalten wird. An die Öffnungen 33 ist die schematiseh dargestellte Induktionsheizung 33 « (F i g. 5) angeschlossen.

Die Ausfülirungsforni nach den F i g. Ci und 7 unterscheidet sich von den bisher beschriebenen Ausfiihrungsbeispielen lediglich dadurch, daß die Zuflußdüse 38 (F ig. 4) entfällt, da der Ausgleichsbehälter 13 an seiner einen, in den Vorratsrauni 3 hineinragenden Stirnseile offen ist. In Abstand von diesen, offenen Stirnende weist der Ausgleichsbehälter 13 einen Schlitz 46 auf, in welchem ein Schieber 47 geführt ist. mit welchem die Durehflußmcnge der Schmel/e gesteuert wird. Bei dieser Ausfülmingsform ist der Kopfteil 23« als Teil eines Schmelzofens ausgebildet. D.τ Vwrralsraum 32« ist somit Teil des Sehmcl/i)."ens selber, der Metallkasten 24« sowie die Ausmauerung (Isolierschicht 25«, Verschleißschicht 26«) bilden Bestandteile des Schmelzofens.

Während bei der Ausführungsform nach den Fig. I bis 3 ein vertikaler Stopfenverschluß für die Durehflußöflnung (Zuflußdüse 19) vorgesehen ist, ist bei der Ausführungsform nach den F i g. 4 und 5 hierfür ein horizontaler Slopfenverschluß bei intermittierender Schmelzenzufuhr in den Vorratsbehälter vorgesehen. Bei der Ausführungsform nach den Fig. (S und 7 liegt ein Schiebcrvcrschluß für die Durchflußöffnung vor.

F i g. 8 zeigt im Detail den Verschluß des im Vorratsbehälter gehaltenen Endes des Ausgleichsbchälters 13. Γη analoger Weise kann auch der Verschluß 36 des anderen Stirnendes des Ausglcichsbehällcrs 13 oder der Entlecrungsöffnung 35 ausgebildet sein. Der Pfropfen 15 wird von einer Isoliermasse 14, z. B. einer Matte aus feuerfestem, wärmeisolierendem Material, insbesondere Kaolinvvollc umgeben und in das den Ausgleichsbehälter 13 bildende Rohr unter Druck eingefügt. Anschließend wird eine weitere solche Matte 49 über die Stirnfläche des Rohres gelegt. Ein Formstein 50 aus Isoliermaterial wird hierauf in die noch verbleibende Öffnung eingelegt und mit einer Platte 51 angedrückt, die mit Schrauben 52 gegen das Unterteil 1 bzw. das Oberteil 5 verspannt wird.

Das den Ausgleichsbehälter 13 bildende Rohr kann auch z. B. eckigen oder elliptischen Querschnitt aufweisen und muß nicht unbedingt eine gerade Achse aufweisen, wenn sich diese Form auch zur Erzielung einer gleichmäßigen beruhigten Strömung als die günstigste erwiesen hat. Ferner kann, wenn sich dies aus wärmetechnischen oder Spannungs- oder konstruktiven Gründen als vorteilhaft erweist, der Außenmanlel des Rohres prolilierl sein. /Nullen- und Innenprofil des Rohres sind entsprechend ilen vorliegenden Gegebenheiten /ti wühlen. Die Zufuhr ilei Schmelze in ilen Kopfleil 23 kann auch über eine Rinne aus dem Ofen lallend erfolgen. Ebenso ist e^l möglich, hierfür eine Kipp-I'lanne oder ein sonstige·· geeignetes Transportmittel zu verwenden. Es können auch Ofen und Vorralsraum miteinander verbunden und in diese Verbindung ein Verschluß zur intermit-

to ',icrenden Beschickung lies Vonalsraumes eingebaut s. in.

Bei der Düsenbel'estigimg nach Fig. 9 ist die Gießdüse 53 mit ihrem einen Stirnende in eine konisch verlaufende Vertiefung 54 lies Aiisglcichsbehälters 13 unter Zwischenschaltung einer wärmeisoliercnden Dichtung 55 eingesetzt. Der verbleibende konische Raum wird durch eine Stampfmasse 56 od. dgl, ausgefüllt. Der Körper der Gießdüse 53 durchsetzt den zwischen dem Ausgleichsbehälter 13 und einer Öffnung 57 des Metallkaslens 2 des Vorratsbehälters liegenden Spalt 58 und wird an seinem oberen Ende durch eine Lochplatte 59 niedergehalten die unter Zwischenschaltung einer wämieisolicrcnden Dichtung 60 auf den Düsenkörper drückt. Um eine gute Abdichtung der Lochplatte 59 gcgenübci der Ausmauerung z.u gewährleisten und so zu verhindern, daß im Spalt 58 unter Druck befindliche Schmelze aussickert, ist ein Vcrschleißring 11, ζ. Β aus feuerfestem Sinter, in eine Absetzung 62 der Vcrschlcißschicht 4 eingesetzt. Dieser Vcrschleißring 61 bildet ein festes Widerlager bei der Verspannung dei Lochplatte 59. Dadurch wird die Verschleißschicht 4 geschützt und ein oftmaliges leichtes Auswechseln des Düsenkörpers ohne Beschädigung derselben crmöglicht.

Die äußere Stirnseite der Lochplatte 59 ist durch eine Verschlcißplattc 63 abgedeckt, die durch eine am Metallkastcn 6 des Oberteiles 5 des Vorratsbehälter mittels Schrauben 64 befestigte Platte 65 nicdcrgehalten ist. Durch die VcrsehlcißpIaUc 63 wird die Lochplatte 59 und die Gießdüse 53 gegen Beschädigung, z. B. während des Kokillcntransporlcs, geschützt. Um diese Verschlcißplattc 63 bei Bedarl leicht auswechseln zu können, weist die Verschleißplatte eine mittige Öffnung 66 auf, deren Durchmesser etwas größer als der Durchmesser der ÖlTnungcr 67 bzw. 68 der Lochplatte 59 bzw. der Gießdüse 52 ist. Dadurch wird eine ringförmige Abstütz.flächc (& geschaffen, auf die ein Werkzeug, z. B. eir Stempel 70, aufgesetzt werden kann, der die Lochplatte 59 und die Gießdüse 53 festhält, wem man nach Lösen der Schrauben 64 die Platte 65 an hebt und damit die Verschleißplaltc 63 freigibt. Di< Vcrschleißplattc 63 kann dann durch eine neue Ver schlcißplaUe ersetzt werden.

Die Verschlcißplattc 63 besteht zweckmäßig au feuerfestem wärmcisoliercndem Material, wie ζ. Β gesinterten feuerfesten Oxyden, die vcrschlcißfc sind, oder aus hilzcbcständigcm abriebfestem Stahl Zwischen den Stoßflächcn der Verschicißplattc (V. und der Lochplatte 59 bzw. der Lochplatte 59 un< dem Verschlcißring61 bzw. der Gießdüse 53 und de Lochplatte 59 sind Matten aus wärmeisolicrendcn Material, z. B. Kaolinvvollc, vorgesehen, um die War mevcrluste am Düsenmundstück möglichst gcrinu zi halten. Die Lochplatte 59 bildet zusammen milde Gießdüse 53 eine Nut 71. die sich zum Düsen raun mit einem horizontalen Schlitz öffnet. Diese Nut 7

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wiril nach dem Verspannen mit feuerfester Masse verschmiert, um eine einwandfreie Abdichtung und eine glatte Oberfläche lies Düscnraumcs /u erzielen. Der Düsenkürper kann je nach der Art lies zu vergießenden Werkstoff js /. H. aus Graphit. Magnesit. Sinteroxyd od. dgl. bestehen.

Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, einen feil des Vorratsbehälter oder den gesamten Vorratsbehälter vom Ofen zu bilden.

Hei der Ausführungslorrn nach I'ig. IO ist der Vorratsbehälter mil einem linierteil KM und einem Oberteil 102 versehen. Der von diesen heiiLn Te'len 101. 102 umschlossene Unum bildet ilen Vorralsraum 103. Das Unterteil 101 und das Oberteil 102 weisen an ihren Innenwänden halbkreisförmige Ausnehmungen 104 auf und sind mittels Häuschen 105 miteinander lösbar verspannt. In den Ausnehmungen lO'-i ist ein den Ausgleichsbehälter 106 bildendes Rohr gelagert, dessen Inneniaum den Ausgleichsraum 107 bildet. An seinen beiden Siirnenden ist das Ui)Iu mittels Pfropfen 108 bzw. 109 verschlossen. In eine Durchbrechung in der Wand des Rohres ist ein Einsatzstück 110 eingesetzt, in dem ein Kolben gleilend geführt ist. der an emer Stange 112 befestigt ist und einen Verdrängungskörper 111 bildet. Weiter weist der Ausgleichsbehälter 106 eine Eintrittsöffnimg 113 auf. ti ie mit einem Stopfen 114 verschließbar ist und durch die die Schmelze aus dem Vorratsraum 103 in den Ausgleiehsraum 107 eintritt. Weiter ist der Ausgleichsbehälter 106 mit einer Austrittsöffnimg 115 versehen, die über eine Gießdüse 116 zu eiiur Gußforni 117 führt. Der Querschnitt lies Ausgleichsraumes 107 zwischen der Hintritlsöffnung 113 und der Auslrittsöl'fnung 115 ist im wesentlichen gleich (z. IJ. kreisförmig) und es weist der Ausgleiehsraum 107 eine gerade Achse auf. Der Querschnitt iles ,Ausgleichsraumes 107 zwischen der EinlritlsölTnung 113 und der Austrittsöffnung J15 sowie die Entfernung zwischen diesen beiden Öffnungen werden so gewählt, daß eine im wesentlichen turbulenzfreie beruhigte Strömung der Schmelze im Ausgleichsraum 107 auftritt.

In der Wand des Vorratsraumes 103, der über eine Rinne 119 mit dem nicht dargestellten Ofen verbunden isi. oder auch von einem Schmelzofen gebildet sein kann, sind Öffnungen 118 zum Anschluß einer Induktionsheizum: vorgesehen, mittels der eine beliebige Temperatur der Schmelze im Vorratsraum 103 kontrolliert aulrcchlerhaltbar ist. Da die Schmelze im Vonatsraum 103 ilen Ausgleichsbehälter 106 umspült, wird auch die im Ausgleichsbehälter und in der Gießdüse 116 befindliche Schmelzcnlempcratur kontrolliert aufrechterhallen, ohne die Slrömunusverhiillnisse im Ausgleichsbehälter wesentlich zu beeinflussen.

Die Stange 112 ist in einem /slimier 120 und die

ίο mit dem Stopfen 114 verbundene Slange in einem Zylinder 121 geführt. Diese beiden Zylinder 120. 121 siüd über Rohrleitungen 122 mit einem hydraulischen oder pneumatischen Sleueileil 123 verbunden, eier seinerseits von einem elektrischen Steuerteil 124

•5 gesteuert wird. An tier Stange 112 ist ein Anschlag 125 angeordnet, der mit einem oberen ortsfesten Eiulausschalter 126 und einem unleren verstellbaren Endaussehallcr 127 zusammenwirkt. Der untere Endausschalter 127 wiril einsprechend der Größe des Gußstückes in seiner Höhenlage eingestellt und fixiert. Weiter ist ein Umschalter 128 vorgesehen.

Die Schmelze ist in der Rinne 119 bis zu einem Niveau 129 gestaut, das hoch genug ist, eine Füllung eier Gußform 117 zu gewährleisten.

*5 Ist nun die Gußform 117 aufgesetzt und soli clic Anlage in betrieb genommen werden, so wiril eier Umschalter 128 betätigt, worauf im Steuerteil 124 ein Relais geschaltet wird, so daß zuerst der Stopfen 114 gehoben wird, bis die Gußform 117 gefüllt ist.

3« Anschließend wird der Stopfen 114 wieder abgesenkt, so daß die Eintrittsöffnung 113 wieder verschlossen wird. Sodann wirtl vom Steuerteil 124 ein weiteres Relais geschaltet, das die Kolbenstange 112 absenkt, so daß der Kolben 111 entsprechend dem gewünschten Druck auf die Schmelze und entsprechend der Volumenänderung beim Erstarren der Schmelze wirkt. Ist die gewünschte Absenkung der Kolbenstange 112 erreicht, so schaltet der Anschlag 125 den unteren F^:.ndausschaltcr 127 und bringt den Kolben 112 zum Stehen. Ist das Metall in der Gußform 117 erstarrt, so wird der Einschaltcr 128 neuerlich betätigt, worauf zunächst der Stopfen 114 und anschließend der Kolben 112 angehoben werden, bis der Ansehlag 125 den oberen Endausschaher 126 schaltet. Dadurch füllt sich der Ausgleichsraurn 107 erneut mit Schmelze und der nächste Guß kann nach Gußformwechsel durchgeführt werden.

Hierzu 3 Blatt Zetchnuniien

Claims

Patentansprüche:

J. Vorrichtung zum Formgießen von Metallgußstücken in eine einen Bodeneinguß aufweisende Gießform, die durch Schwerkraft mit Schmelze aus einem Schmelzebehälter gefüllt wird, wobei der Schmelzebehälter aus einem Vorratsbehälter und einem Ausgleichsbehälter besteht, und der Ausgleichsbehälter ein Ventil zur Steuerung der Schmelzemenge und eine Gießdüse besitzt, an deren Mündung der Bodeneinguß der Gießform anliegt, und wobei Ausgleichsbehälter und Gießdüse vom Vorratsbehälter bis zur Gießform ein im Vorratsbehälter liegendes geschlossenes Zuführungssystem bilden, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichsbehälter (13, 105) als langgestreckter rohrförmiger Körper mit horixuntaler Achse ausgebildet ist, in dessen Wandung eine nach oben gerichtete Bohrung für eine durch den Vorratsbehälter verlaufende Gießdüse (21, 116) vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichsbehälter (13) zumindest an einem Ende in einer durchgehenden Öffnung (12) der Wand des Vorratsbehälters gehalten ist (F i g. 1,4, 6, 8).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gel.jnnzeichnet, daß der den Ausgleichsbehälter (13) umgebende Abschnitt des Vorratsbehälters zweiteilig ausgebildet ist und die beiden Hälften im Bereich ues Ai ;gleichsbehälters (13) miteinander lösbar verbunden sind, wobei die Trennflächen etwa in der Höhe der Längsachse des Ausgleichsbehälters (13) liegen.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Vorratsbehälters (32) eine transportable Gießpfanne (44) oder ein Schmelzofen mit einem Ausguß (43) angeordnet ist, deren bzw. dessen Ausguß mit einer den Schmelzespiegel im Vorratsbehälter kontrollierenden Badspiegelmeßvorrichtung (45) gekoppelt ist (F i g. 4).
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil zur Steuerung der Schmelzenmenge in die Gießform (22) als Stopfen- oder Schieberventil (20 bzw 47) ausgebildet ist und mit einer Steuerung für den Zufluß in den Vorratsbehälter gekoppelt ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter durch eine Induktionsheizung beheizt ist, die über am Boden des Vorratsbehälters unterhalb des Ausgleichsbehälters (13, 106) angeordnete Öffnungen (33, 118) in der Wand des Vorratsbehälters mit diesem verbunden ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter und der Ausgleichsbehälter an ihrem tiefsten Punkt je eine verschließbare Entleerungsöffnung aufweisen.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter als Schmelzofen ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichsbehälter (13) an seiner Außenwand cmc Vertiefung (54) aufweist, in die die bis zui Außenwand des Vorratsbehälter reichende Gießdüse (S3) eingesetzt und dort gehalten isi (F ig. 9).
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießdüse (53) in dei Vertiefung (54) durch eine auf die Gießdüse (53] drückende Lochplatte (59) festgehalten ist, wobei die Lochpiatte (59) den Vorratsbehälter sowohl gegenüber der Gießdüse (53) als auch nach außen abdichtet (F i g. 9).
11. Vorrichiung nach den Ansprüchen 9 and 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Berührungsflächen von Gießdüse (53), Vorratsbehälter, Ausgleichsbehälter (13) und Lochplatte (59) Dichtungen (55, 60) in Form von Matten oder Streifen aus feuerfestem Maicnal, insbesondere Kaolinwolle, eingelegt sind (F i g. 9).
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochplatte (59) und die Gießdüse (53) durch eine an der oberen Stirnseite der Gießdüse angeordnete Verschleißplatte (63) abgedeckt sind (F i g. 9).
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand des Ausgleichsbehälters (106) mit einer Durchbrechung versehen ist, in der ein Verdrängungskörper (111) geführt ist, welcher in den Ausgleichsraum (107) eindringt und die dort befindliche Schmelze unter Druck setzt (Fi g. 10).