DE2147376C2 - Masselgiessmaschine - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gießmaschine zur Herstellung von Masseln kleinster Abmessungen mit einem endlos umlaufenden Förderband, an dem Kokillen mit jeweils einem durch mindestens eine Zwischenwandung mit einer freien Kante unterteilten Kokillenraum zur Aufnahme flüssigen Metalls angeordnet sind, einem Einlaß für das flüssige Metall in jeden Kokillenraum und einem Austrag für das erstarrte Metall.

Masseln sind gegossene, barrenförmige Metallstücke unterschiedlicher Form, Größe und Gewicht, die überwiegend in eisernen Kokillen gegossen und nach dem Erstarren herausgekippt oder mittels besonderer Einrichtungen aus den Kokillen ausgestoßen werden. Sie sind im heute nur noch wenig gebräuchlichen Einzelguß oder aber mit Hilfe von Masselgießmaschinen herstellbar.

In der DE-AS 11 64 036 ist eine Masselgießmaschine der eingangs erwähnten Art offenbart, deren Kokillen durch Stege in mehrere Gießmulden unterteilt sind. Die Unterteilungsstege können hierbei über die vorgesehene Gießhöhe hinausragen und mit Aussparungen versehen sein, welche die Herstellung einer Mehrzahl von durch leicht trennbare Verbindungen miteinander verbundenen Masseln gestatten.

In der Aluminiumindustrie weisen Masseln üblicherweise Gewichte zwischen 1 bis 25 kg auf, die an Weiterverarbeiter geliefert, von diesen z. B. wieder erschmolzen und durch Beigabe von Legierungselementen in Richtung auf einen Werkstoff mit bestimmten Eigenschaften gezielt verändert werden. Masseln solcher Gewichte sind mit Masselgießmaschinen wirtschaftlich herstellbar.
In der Stahlindustrie Findet Aluminium beispielsweise als Legierungselement für Stahlschmelzen oder zu Desoxydationszwecken Anwendung. Hierfür werden Aluminiumstücke mit Gewichten bis zu 100 g benötigt, so daß eine Stahllegierung mit exakt eingehaltenem Aluminiumanteil herstellbar wird. Masseln dieser Art in Kokillen zu gießen, ist im Einzelguß ebenso schwierig wie mit Hilfe von Masselgießmaschinen. Beispielsweise würde die in der Gießrinne zwischen Schmelzofen und Kokille fließende Gießmenge von 100 g schnell erstarren und die Kokille gar nicht oder nur zum Teil erreichen. Auch eine Beheizung der Gießrinne schafft hiergegen nur unvollkommen Abhilfe, da sich die Gießmenge im freien Fall zwischen Gießrinne und Kokille mit einer stationären Haut überzieht, die das Einhalten eines kleinen Gußgewichtes besonders schwierig macht Im übrigen zwingt der Einzelguß wie die Anwendung einer mechanischen Einrichtung zur Herstellung kleinster Masseln zu großer gießtechnischer Sorgfalt unter hohem Zeitaufwand, was das Endprodukt über Gebühr verteuert

Dies hat Hersteller von Massein dieser Art immer wieder davon abgehalten, das Endprodukt ohne Anwendung weiterer Arbeitsoperationen auf dem Gießwege herzustellen. So ist es beispielsweise üblich, problemlos große Masseln herzustellen und diese dann anschließend durch maschinelle Einwirkung zu zerteilen. Es wird auch von stranggegossenen, stranggepreßten oder gewalzten Stangen ausgegangen, die mechanisch in kleine Abschnitte aufgeteilt werden.
Die üblichen, vorstehend genannten Herstellungsme-

•45 thoden sind aufgrund der das Endprodukt verteuernden Verwendung mechanischer Mittel kostenaufwendig.

Mit der Erfindung wird die Herstellung kleiner Masseln bezweckt, ohne daß diese nach dem Gießen noch mechanisch, z. B. durch Brechen, Sägen usw. auf die gewünschten kleinen Endgewichte gebracht werden rrüssen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß jede Kokille am Förderband schwenkbar angelenkt ist und die den Kokillenraum unterteilende/n Zwischenwandung/en in Schwenkrichtung ausgerichtet ist/sind.

An einer geeigneten Stelle wird flüssiges Metall in den zumeist wannenförmigen Kokillenraum einer jeden Kokille eingebracht und bei fortschreitender Bewegung erfährt die Kokille eine Schwenkbewegung, wodurch entsprechend der Schwenkbewegung die Schmelze eine andere Lage in der Kokille einnimmt und nunmehr die Teile des Kokillenraumes vollständig ausfüllt, die durch die den Kokillenraum in seiner Längsrichtung aufteilende Zwischenwandung auf je einer Seite begrenzt werden, so daß das eingebrachte Gießgut durch die Schwenkbewegung in zwei Hälften aufgeteilt ist. Die Zwischenwandung durchfährt praktisch das eingetragene Gießgut in Einzelvolumina teilend, wodurch der

gleiche Effekt wie durch die Verwendung mechanischer Mittel erreicht wird, ohne daß dafür besondere Aufwendungen, wie bei den bekannten Herstellungsmethoden, notwendig wären. Somit können Kleinstmasseln gleich wirtschaftlich wie Masseln großer Gewichte hergestellt werden.

Die Erfindung ist dahingehend vorteilhaft ausgestaltet, daß für eine weitere Aufteilung des Gießgutes mehrere nebeneinander angeordnete Zwischenwandungen vorgesehen sind. Eine zweckmäßige Weiterbildung kennzeichnet sich dadurch aus, daß die Zwischenwandungen dreieckförmig, ausgehend von einer Längswandung des Kokillenraumes bis etwa zur Mitte eines Bodens des Kokillenraumes verlaufend, ausgebildet sind. Die Schwenkbewegung der Kokille am Förderband wird dadurch erreicht, daß beidseitig der Kokillen Führungen zur Schwenkbewegung der Kokille am Förderband vorgesehen sind.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsform näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 die Seitenansicht einer Masselgießmaschine mit Kokillen in schematischer Darstellung;

F i g. 2 eine der mit Metallschmelze gefüllten Kokillen der Masselgießmaschine in isometrischer Darstellung;

F i g. 3 einen vergrößerten Querschnitt durch die Kokille gemäß F ig. 2;

Fig.4 den Querschnitt durch die Kokille gemäß F i g. 3 in verschwenktem Zustand.

Eine Masselgießmaschine 1 weist ein um zwei Räder 10,11 mit parallelen und horizontal gelagerten Achsen gelegtes, entweder kontinuierlich oder intermittierend umlaufendes endloses Förderband 12 in Form einer Kette auf, an welchem Kokillen 13 angeordnet sind. Oberhalb des Rades 11 befindet sich eine Gießzone 14 zur Zuleitung einer Metallschmelze aus einem nicht gezeigten S.hmelzofen über eine Gießrinne 15 in jede Kokille 13. An die Gießzone 14 schließt sich in Umlaufrichtung des Förderbandes 12 eine Abkühlstrekke 2 zur Erstarrung des flüssigen Metalls in den Kokillen 13 an. Unterhalb einer Austragungsstelle 16 im unteren Bereich des Rades 10 befindet sich ein Behälter 17 zur Aufnahme des aus den Kokillen 23 auszutragenden erstarrten Metalls. An die Austragungsstelle 16 schließt sich die Rückführungsstrecke 3 an. Die Kokillen 13 sind mittels Kettenbolzen 18, die je zwei Kettenglieder miteinander verbinden, au der Kette 12 befestigt.

Auf jeder Seite der Kokillen 13 sind eine Tragrollen-Führungsbahn 19 und eine Leitrollenführung 20 angeordnet Die Tragrollen-Führungsbahnen 19 bestehen aus zwei in Richtung auf die Kokillen 13 und zueinander offenen U-Profilen, welche sich über den gesamten Umfang der Kette 12 erstrecken und so geschlossene Führungsschiingen bilden. Die Leitrollenführungen 20 bestehen ebenfalls aus zwei zueinander weisenden — d. h. zu den Kokillen 13 hin offenen — U-Profilen, die in Abstand zu den Tragrollen-Führungsbahnen 19 entsprechende Schlingen ergeben. Dieser Abstand vergrößert sich in Förderrichtung am Kopf der Schlingen am Rad 11, um mit einem größeren Kurvenradius oder einer anderen Kurvenbahn zu einem Höhenmaximum ifi der Gießzone 14 zu führen. Von hier fällt die Leitrollenführung 20 wieder etwa auf das Höhenniveau der Trag.jllen-Führungsbahn 19 ab. Im Umschiingungsbereich des Rades 10 und entlang dem unteren Trum der Kette 12 liegen die Tragrollen-Führungsbahn 19 und die Leitrollenführung 20 aneinander. Wie bereits erwähnt, trennen sich die Bahnen 19 und 20 am Umkehrpunkt der Kette 12 am Rad 11 und die Leitrollenführung 20 steigt zur Gießzone 14 auf. Von dort sind die unteren Profilschenkel 21 der Leitrollenführung 20 als Rollbahn zur Tragrollen-Führungsbahn 19 hinab gekrümmt, während der jeweils obere Profilschenkel des U-Profiles in diesem Bereich entfernt wurde. Entlang dem oberen Trum der Kette wird die

ίο Leitrollenführung 20 vom oberen Schenkel der Tragrollen-Führungsbahn 19 gebildet

Jede Kokille 13 trägt an ihrem unteren Ende beidends ihrer Längserstreckung Füße 22, die den Kettenbolzen 18 halten. Der Kettenbolzen 18 ist langer als der Abstand zwischen den äußeren Stirnflächen der Füße 22, so daß von diesen Stirnflächen Achsstümpfe abstehen, auf denen Tragrollen 23 aufgebracht sind, die in das U-Profil der Tragrollen-Führungsbahnen 19 eingreifen und in diesen abrolien. '!ierdurch wird die

2Q Führung der Kokillen 13 entlang der vorgeschriebenen Bahn 19 gewährleistet. Auf der Oberseite der Kokille 13 sind beidends ihrer Längserstreckung Lagerböcke 24 vorgesehen, die an ihren freien Enden Führungsrollen 25 tragen, die mit dem U-Profil der Leitrollenführungen 20 in Eingriff stehen. Über die Leitrollenführungen 20 in Verbindung mit den Führungsrollen 25 wird dadurch nach Art einer Nockensteuerung eine Winkelbewegur.g jeder Kokille 13 ausgelöst, indem durch das Auseinanderstreben der Bahnen 19 und 20 am Rad 11 die Kokille 13 um den Kettenbolzen 18 in die gewünschte Stellung in der Gießzone 14 geschwenkt wird, um dann entlang den Schenkeln 21, auf denen die Führungsrollen 25 ablaufen, in eine andere Winkelstellung eingefahren zu werden. F i g. 2 zeigt eine Ansicht im Bereich des Rades 11, wo die Leitro'.lenführung 20 die Tragrollen-Führungsbahn 19 bereits um den Abstand H verlassen hat. Die wannenfös-mige Kokille 13 weist einen Kokillenraum 26 mit einem Boden 27, zwei Lät.gswandungen 28 und 29 und jeweils am Ende ihrer Längserstreckung zv ei nahe den Bahnen 19 und 20 liegende Abschlußwandungen 30 und 31 auf. Die in Bewegungsrichtung der Kette 12 liegende oder vordere Längswandung 28 ist dabei höher als die dazu parallel verlaufende hintere Längswandung 29. In Längsrichtung dei Kokille 13, also zwischen den Abschlußwandungen 30 und 31 und parallel zu diesen, sind mit der vorderen Längswandung 28 und mit dem Boden 27 verbundene Zwischenwandungen 32 vorgesehen. Die Zwischenwandungen 32 sind dreieckförmig ausgebildet und die mit dem Boden 27 jeder Zwischenwandung 32 verbundene Kante erstreckt sich bis etwa in die Mitte des Bodens 27, so daß zwischen der "crderen Kante der Zwischenwandungen 32 und der in Förderrichtung hinteren Längswandung 29 der Kokille 13 ein brei'/:r Spalt verbleibt.

Die Funktionsweise der Vorrichtung wird aus den Fig. 2, 3 und 4 ersichtlich. Fig. 2 und 3 zeigen die Kokille 13 in Füllstellung in der Gießzone 14. Das flüssige Metall 33 #ird eingefüllt, bedeckt den Boden 27 vollständig und tritt teilweise zwischen die Zwischenwandungen 32 ein. Sowie die Kokille 13 die Gieizone 14 verläßt und dabei eine Schwenkbewegung erfährt, in dem die Führungsrollen 25 auf den unteren Profilschenkeln 21 in Richtung auf die Tragrollen-Führungsbahn 19 abrollen, tritt das flüssige Metall 33 in die zwischen den

«5 Zwischenwandungen 32 gebildeten Räume 34 ein, wobei sich nunmehr der Rand des Spiegels aus flüssigem Metall 33, der sich vorher in Anlage mit der hinteren Abschlußwandung 29 befand, zwischen die Zwischen-

wandungen 32 zurückzieht. Der gegenüberliegende Rand steigt hierbei bis etwa zur oberen Kante der vorderen Längswandung 28 auf, wodurch das in der Gießzone 14 eingefüllte flüssige Metall 3.3 in Einzelvolumina aufgeteilt wird.

Gemäß F i g. 3 ist in Füllstellung der Kokille 13 deren vordere Längswandung 28 entgegen der Bewegungsrichtung geneigt angeordnet.

F i g. 4 zeigt die Lage der Kokille 13, nachdem diese in Pfeilrichtung transportiert worden ist und die Führung";-rollen 25 in der Leitrollenführiing 20 den Kippvorgang beendet haben. Die Zwischenwandungen 32 haben das flüssige Metall 33 der Kokille 13 in Einzelvolumina geteilt.

In Verbindung mit Fig. 1 wurde der obere Teil der Leitrollenführung 20 als aus dem unteren Profilschenkel 21 der Leitrollenführung 20 und dem oberen Profilschenkel der Tragrollen-Führungsbahn 19 bestehend beschrieben. Gemäß Fig. 3 und 4 kann die Leitrollenführung 20 aber auch aus einem in sich geschlossenen

in U-Profil bestehen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Gießmaschine zur Herstellung von Masseln kleinster Abmessungen mit einem endlos umlaufenden Förderband, an dem Kokillen mit jeweils einem durch mindestens eine Zwischenwandung mit einer freien Kante unterteilten Kokillenraum zur Aufnahme flüssigen Metalls angeordnet sind, einem Einlaß für das flüssige Metall in jeden Kokillenraum und einem Austrag für das erstarrte Metall, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kokille (13) am Förderband (12) schwenkbar angelenkt ist und die den Kokillenraum (26) unterteilende/n Zwischenwandung/en (32) in Schwenkrichtung ausgerichtet ist/sind.

2. Gießmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die freie Kante jeder Zwischenwandung (32) in Einfüllstellung der Kokillen (13) die durch den Metallspiegel gebildete Ebene durchdringt

3. Gießmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zwischenwandung (32) dreieckförmig gestaltet und ihre freie Kante vom oberen Ende der in Schwenkrichtung vorderen Längswandung (28) bis etwa zur Mitte des Bodens (27) der Kokille (13) verläuft

4. Gießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kokille (13) am Förderband (12) um eine quer dazu verlaufende Achse angelf.ikt ist

5. Gießmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß beidseits der Kokillen (13) eine Tragrollen-Führungsbahn (19) sowie eine dieser zugeordneten Leitrollenführu..g (20) bildende U-Profile vorgesehen sind, in die jeweils an den Kokiüen (13) gelagerte Trag- und Führungsrollen (23,25) eingreifen.

6. Gießmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß der Abstand der Leitrollenführung (20) von der Tragrollen-Führungsbahn (19) in Förderrichtung vor der Gießzone (14) bis zu dieser zunimmt und die Leitrollenführung nach der Gießzone zur Tragrollen-Führungsbahn hin gekrümmt ist.