DE2451921B2 - Verfahren und integrierte Ofenanlage zum kontinuierlichen Erzeugen von einzelnen Gußstücken - Google Patents
Verfahren und integrierte Ofenanlage zum kontinuierlichen Erzeugen von einzelnen GußstückenInfo
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Classifications
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- B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine integrierte Ofenanlage der im Oberbegriff der Patentansprüche
1 bzw. 4 angegebenen Art.
Bei einer bekannten Ofenanlage dieser Art (DE-AS 1214359) ist die Hauptkammer mit einer Schleusenkammer
verbunden und von dieser durch eine vertikale Wand getrennt, in der eine öffnung und ein
dieser zugeordneter Deckel ein Absperrorgan bilden. Die Gießformen werden bei geschlossenem Deckel
und geöffneter Schleusenkammer auf eine Plattform gebracht, die Schleusenkammer wird geschlossen, der
Deckel wird geöffnet und die Gießformen werden durch einfaches Verschwenken um eine vertikale
Achse aus der Schleusenkammer in Gießstellung in die Hauptkammer gebracht. Nachteilig ist dabei, daß
stets nur der auf der Plattform befindliche Vorrat an Gießformen abgegossen werden k&'.in und daß dann
der Betrieb unterbrochen werden muß, weil die abgegossenen Formen aus derselben Schleusenkammer,
durch die sie eingebracht worden sind, wieder ausgetragen werden müssen. Die Ofenanlage wird infolgedessen
schlecht ausgenutzt.
Den gleichen Nachteil, daß während des Austragens der abgegossenen Formen nicht gegossen werden
kann, weisen auch andere bekannte Ofenanlagen auf (DE-OS 2135159 sowie DE-AS 1262521 und
1558159).
Bei einer weiteren bekannten Ofenanlage (DE-OS 2258993) muß außerdem das Vakuum unterbrochen
werden, wenn für jeden Guß neue Formen oder neues Metall eingeführt werden. Da weiter die Gießplatte
, nur mit der darauf angebrachten Form durch eine öff- ^ hung hindurch eingeführt werden kann, die auch zum
Austragen des Gußstückes dient, ergeben sich die gleiche/i Nachteile wie bei den vorgenannten bekannten
Oienanlagen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eint integrierte Ofenanlage zum kontinuierlichen Erzeugen
von einzelnen Gußstücken zu schaffen, bei \» eichen Gußstücke ununterbrochen gegossen werden
können, während frische Formen zugeführt und fertige Gußstücke ausgetragen werden.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen der 3Ansprüche 1 bzw. 4 angegebenen Merkmale gif'löst.
Das Verfahren und die Anlage nach der Erfindung gestatten ein kontinuierliches Gießen von Gußstükken,
während frische Formen zugeführt und fertige Gußstücke ausgetragen werden. Sie ermöglichen die
volle Ausnutzung der Schmelz- und Gießausrüstung, da diese während der Zeit des Erstarrens eines Gußstückes
nicht unbenutzt bleibt. Es können unterschiedliche Größen und Gestalten von Gußstücken in
der Ofenanlage leicht gemischt werden. Da sämtliche erforderlichen Vorrichtungen innerhalb einer einzigen
Hauptkammer untergebracht sind, die über mehrere voneinander unabhängige Schleusen zugänglich
ist, sind Formzuführung, Gußstückaustragung und Gießplattenzuführung ebenfalls völlig unabhängig
voneinander möglich. Sollte irgendeine Form, Gießplatte oder ein anderes Teil defekt sein, kann das defekte
Teil einfach auf den Boden des Ofens fallengelassen werden und der Gesamtbetrieb kann ohne
Unterbrechung weitergehen. Die Erstarrungszellen können nach unterschiedlichen Programmen betrieben
werden, je nach den Erfordernissen des betreffenden Gußstückes. Es ist nicht erforderlich, zum Einbringen
von frischen Formen oder von Metall das Vakuum innerhalb der Hauptkammer zu unterbrechen.
Da mehrere Erstarrungszellen innerhalb der Hauptkammer untergebracht sind und durch eine einzige
Schmelz- und Gießstation bedient werden, ergibt sich eine große Produktivität der Ofenanlage. Die benutzten
drei verschiedenen Rutschen für Gießplatten, Formen bzw. fertige Gußstücke gewährleisten einen
kontinuierlichen Betrieb der Ofenanlage, da sie unabhängig voneinander arbeiten. Damit ist praktisch ein
wirklich kontinuierliches Schmelzen und Gießen möglich.
ι»
ν,
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung bilden den Gegenstand der L'nteransprüche.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
näher beschrieben. Es zeigt
Fig. J eine vereinfachte Längsschnittansicht einer Ofenanlage nach der Erfindung,
Fig. 2 eine vereinfachte Querschniltansicht der Ofenanlage,
Fig. 3 eine vereinfachte Längsschnittansicht einer Erstarrungszelle, wie sie in den Fig. 1 und 2 dargestellt
ist,
Fig. 4 eine vereinfachte Darstellung der Gießstation,
Fig. 5 eine vereinfachte Darstellung des Greifers eines Manipulators, und
Fig. 6 eine vereinfachte Darstellung der Greiferplatte des Manipulators.
Fig. 1 zeigt die Hauptbestandteile einer integrierten
Ofenanlage. Eine Hauptkammer 10, welche einem geraden Zylinder ähnelt, ist der Haupt- und größte
Bestandteil der Anlage. Die Hauptkammer 10 hat eine insgesamt konvexe untere Haube 12 und eine
ähnliche obere Haube 14, die sich dem Zusammendrücken widersetzen, wenn der Druck innerhalb der
Hauptkammer 10 verringert wird. Zwischen der unteren Haube 12 und der oberen Haube 14 ist eine zentrale
Säule 16 abgestützt, die zu der Hauptkammer 10 konzentrisch ist. An der zentralen Säule 16 ist ein
Paar Lager 18 fest angebracht, auf welchen ein Hohlzylinder
20 drehbar gelagert ist, der eine von seinem unteren Ende vorstehende Zahnradfläche 22 hat, die
mit einem durch einen Elektromotor 26 angetriebenen Stirnrand 24 in Eingriff steht.
Ein Manipulator 28 ist an dem HohJzylinder 20 verschiebbar angebracht, so daß eine Relativbewegung
in einer Vertikalrichtung zwischen dem Manipulator und dem Zylinder möglich ist.
Ein Behälter 30 für Ausgangsmaterial ist neben der
Hauptkammer 10 angeordnet. Der Behälter 30 enthält eine Legierungslagerkammer 32 und eine
Schmelz- und Gießkammer 34, deren Innenräume durch eine Legierungsförderöflnung 36 miteinander
verbunden sind. Ein Förderöffnungsabsperrorgan ist verschiebbar gehaltert, damit die Lagerkammer 32
gegenübei der Gießkammer 34 abgedichtet werden kann. Ebenso sind die Innenräume der Hauptkammer
10 und der Schmelz- und Gießkammer 34 durch eine Gießöffnung40 miteinander verbunden. Ein Gießöffnungsabsperrorgan
42 dient zum Trennen dieser beiden Kammern. Innerhalb des Ausgangsmaterialbehälters
30 sind Metallblöcke 44 durch eine drehbare Schirmstruktur 46 abgestützt. Ein drehzahlveränderlicher
Motor 48 treibt eine Blockzuführungswelle 50 an, welche eine Blockgreifvorrichtung 52 hat. Eine
Elektronenstrahlanordnung 54 ist an der Oberseite der Schmelz- und Gießkammer 34 angebracht und
eine Beobachtungsöffnung 56 ist so ausgerichtet, daß durch sie ein drehbar gehalterter Tiegel 58, der direkt
unterhalb der Blockzuführungswelle 50 angeordnet ist, und die Schmelz- und Gießstation beobachtet werden
können.
Ein Pumpsystem 60, welches die Atmosphäre in dem gesamten Ausgangsmaterialbehälter 30 und der
Hauptkammer 10 steuern und außerdem in diesen Räumen ein Vakuum aufrechterhalten kann, ist rn.it
der Hauptkammer 10 und der Gießkammer 34 verbunden. Ein Träger 62 stützt die Hauptkammer 10
Mehrere Erstarrungszellen 64 sind vertikal längs der Außenwand der Hauptkammer 10 angeordnet,
wie in Fig. 1 gezeigt. Die Zellen 64 sind auf dem gesamten
Umfang der Kammer 10 in der dargestellten unteren Ebene und auf dem größten Teil des Umfangs
der Kammer in der höheren Ebene angeordnet, wie in Fig. 2 gezeigt. Die Anzähl von Ebenen ist eine
Frage der Konstruktion. Jede Zelle 64 ist an der Hauptkammer 10 mit einer individuellen Stützplatte
66 derart befestigt, daß eine Zelle 64 als eine Einheit ^währen J ihrer Stillegung ausgetauscht werden kann,
-!ohne daß die übrige Anlage gestört wird. Jede Zelle . (64 hat eine eigene Stromversorgungs- und Steuereinheit
68.
Oberhalb der oberen Ebene der Erstarrungszellen J64 und in dem Bereich der Gießöffnung 40 dringen
fin die Hauptkammer 10 eine Formzuführungsrutsche 70, eine Gießplattenzuführungsrutsche 72 und eine
Gußstückaustragsrutsche 74 ein, die innerhalb der ,Hauptkammer 10 auf einer Arbeitsplatte 76 endigen.
Die Gießplatten und die Formen werden in zwei unterschiedlichen Höhen in die Hauptkammer 10 gefördert.
Jede Rutsche enthält Fördereinrichtungen, welche die Gußstücke und die Gießplatten in die
Hauptkammer 10 hinein- und aus derselben hinausbefördern. Die Form- und Gießplattenzuführungsrutschen
70,72 haben Einlaßschleusen 78, durch welche hindurch frische Formen auf die Fördereinrichtungen
aufgebracht werden, damit sie in die Hauptkammer 10 eingebracht werden. Ebenso ist die Gußstückaustragsrutsche
mit einer Auslaßschleuse 80 versehen, durch welche hindurch die erstarrten Gußstücke aus
der Hauptkammer 10 aus der Ofenanlage ausgetragen werden. Die Innenflächen der Formzuführungsrutsche
70 sind mit Heizelementen ausgekleidet und die Gießplattenzuführungsrutsche 72 ist mit Kühlvorrichtungen
ausgestattet.
Eine vereinfachte Längsschnittansicht einer typischen Erstarrungszelle ist in Fig. 3 gezeigt. Die Zelle
64 ist durch ein Abstützteil 82 festgehalten, welches einstückig mit der Abdeckplatte 66 gebildet ist. Die
Zelle hat einen äußeren Zylinder 84, der einen Graphitfaserisolator
86 umschließt, welcher seinerseits einen Graphitsuszeptor 88 einschließt. Der äußere
Zylinder ist an der Oberseite durch einen Isolatordekkel 90 und an der Unterseite durch einen ringförmigen
Strahlungsschirm 92 abgedeckt. Eine Form 94 und eine Gießplatte 96 bilden eine Anordnung 98, die
durch eine Erstarrungszellenabschreckplatte 100 abgestützt
ist. Die Zellenabschreckplatte, die mit Kühlkanälen 102 versehen ist, ist in vertikaler Richtung
verschiebbar, wie dargestellt. Eine Induktionsspule 104 umschließt den äußeren Zylinder der Zelle
64. Weitere Einzelheiten des Aufbaus und des Betriebes einer solchen Erstarrungszelle sind in der US-PS
3714977 beschrieben.
Fig. 4 zeigt eine vereinfachte Darstellung der Schmelz- und Gießstation. Der Metallblock 44 ist
über dem Tiegel 58 angeordnet dargestellt. Der Tiegel 58 ist an einer drehbaren Welle 106 befestigt, welche
durch die Seitenwand der Schmelz- und Gießkammer 34 hindurchgeführt ist. Die Kammer 34 hat eine Bodenplatte
108, und die Gießöffnung 40 in der Bodenplatte, der Mefallblock 44, die Form 94 und die Gießplatte
96 sind sämtlich längs einer im wesentlichen vertikalen Achse während der Schmelz- und Gießvorgänge
angeordnet, wie in Fig. 4 gezeigt.
Fig. 5 zeigt einen Greifer 110 des Manipulators. Der Greifer enthält eine Bezugsplatte 112, einen
Greiferantriebsmotor 114 und ein Paar verstellbare Arme 116, die an der Platte 112 angelenkt sind. Eine
Hauptbetätigungsstange 118, die an der Bezugsplatte 112 verschiebbar gehaltert sind, hat an einem Ende
ein Schraubgewinde 120, das mit dem Motor 114 in Dreheingriff ist. Das andere Ende der Stange 118 ist
durch Übertragungsglieder 122 an den Armen Ii6
ίο angelenkt. An jedem verstellbaren Arm 116 ist eine
Greiferplatte 124 fest angebracht, die eine Reihe von inneren Kühlkanälen 126 hat, v/ie in Fig. 4 gezeigt.
Bei dem Betrieb der oben beschriebenen Anlage wird die Schirmstruktur 46 in der Legierungslagerkammer
32 am Anfang mit einer vollen Charge von Metallblöcken 44 gefüllt und das Pumpsystem 60 wird
betätigt, um überall in der gesamten Hauptkammer 10 und der Blockkammer 32 eine geeignete Atmosphäre
zu schaffen. In Abhängigkeit von dem Metall, welches vergossen wird, kann die kontrollierte Atmosphäre
ein Vakuumzustand sein, der sich 1,3 μbar nähert, oder ein kontrollierter Druck von Inertgas, wie
etwa Argon, in dem Bereich von 400 mbar bis 800 mbar.
Ein Vorrat an Formen 94 wird in die Formzuführungsrutsche 70 durch die Einlaßschleuse 78 hindurch
eingebracht und durch die Fördereinrichtungen zu der Arbeitsplatte 76 innerhalb der Hauptkammer 10 ge-
leitet. Die Formzuführungsrutsche 70 ist im wesentlichen eine Tunnelanordnung, welche elektrische Widerstandsheizelemente
längs ihrer Innenflächen trägt. Und die Formen 94 werden aufgeheizt, wenn sie von
der Einlaßschleuse 78 zu der Arbeitsplatte 76 transportiert werden. Nimmt man zu Erläuterungszwecken
an, daß die Metallblöcke 44 aus einer Legierung bestehen, welche eine nominelle Schmelztemperatur von
1290° C hat, so werden die Formen lange genug in der Zuführungsrutsche 70 gehalten, damit sie eine
•)o Temperatur von ungefähr 1510° C erreichen. Gleichzeitig
mit den die Formen 94 betreffenden Vorgängen werden die Gießplatten 96 durch die Einlaßschleuse
an dem Ende der Gießplattenzuführungsrutsche 72 hindurch in die Ofenanlage eingebracht. Nimmt man
an, daß es sich bei dem Verfahren um ein Gießen mit gelenkter Erstarrung handelt, so sind die Gießplatten
96 Abschreckplatten, die nominell auf Raumtemperatur sind. Eine typische Gießplatte 96 besteht aus
Kupfer und es sind keine Vorkehrungen zur Innen-
kühlung getroffen. Die Gießplatte ist zweckmäßig so groß ausgeführt und so geformt, daß sie, wenn sie mit
einer vorgeheizten Form 94 in Verbindung ist, genügend Wärmekapazität hat, damit eine körperliche Beschädigung
aufgrund von Überhitzung vermieden
wird, bis eine zusätzliche Kühlung erfolgt, beispiels-'
weise durch den Manipulator oder in den Erstarrungszelien 64, was im folgenden noch näher erläutert
ist.
Der Manipulator verbindet eine aufgeheizte Form 94 und eine Gießplatte 96 zu einer Formanordnung
und befördert diese innerhalb weniger Sekunden zu einer Stelle direkt unterhalb der Gießöffnung 40 in
der Schmelz- und Gießkammer 34. Während die Formanordnung gebildet und der Gießöffnung 40 zugeführt
wird, wird eine vorbestimmte Metallmenge von dem Metallblock 44 abgeschmolzen. Das Schmelzen
wird durch die Elektronenstrahlanordnung 54 erreicht, deren Ausgangsstrahl auf die Spitze des Me-
tallblockes 44 gerichtet ist, der gleichzeitig in die
Schmelz- und Gießkammer 34 vorgeschoben und gedreht wird. Wenn das Metall schmilzt und sich von
dem Block 44 löst, fallen die Schmelztröpfchen in den Kupfertiegel 58. Da der Tiegel 58 wassergekühlt ist,
bleibt seine Temperatur im wesentlichen unterhalb der Schmelztemperatur der in ihm enthaltenen Metalle
und deshalb bildet sich innerhalb des Tiegels 58 ein Tiegelrest. Der Tiegelrest sorgt für eine räumliche
Trennung zwischen dem Tiegel 58 und dem geschmolzenen Metal! und das vergossene Metall wird frei von
Verunreinigungen gehalten, da es nicht direkt mit dem Tiegel in Berührung ist.
Der Strahl aus der Elekronenstrahlanordnung 54
wird nach einem Muster abgelenkt, welches die Spitze des Metallblockes 44 und das sich in dem Tiegel 58
sammelnde Material einschließt. Auf diese Weise wird das geschmolzene Metall auf eine Temperatur in der
Nähe von 1595° C überhitzt. Das Schmelzen und Vorheizen einer vorbestimmten Menge von Blockmaterial
in dem Tiegel 58 ist zeitlich so abgestimmt, daß es abgeschlossen ist, wenn die Formanordnung durch
den Manipulator zu der Gießöffnung 40 gebracht ist. Wenn diese unabhängigen Vorgänge zeitlich und
•räumlich zusammenkommen, wird der Tiegel 58 gekippt
und das geschmolzene Metall wird in die Form 94 gegossen. Der Elektronenstrahl überstreicht während
des Gießvorganges die Oberfläche des geschmolzenen Metalls.
Die gefüllte Form 94 wird dann schnell von der Gießöffnung 40 weggebracht und die Formanordnung
wird in eine Erstarrungszellenabschreckplatte 100 eingesetzt. In der Erstarrungszeüe 64, die in Fig. 3
gezeigt ist, wird ein elektrisches Induktionsheizelement 104 verwendet, um eine Temperatur von ungefähr
1540 ° C in dem Suszeptor der Zelle 64 zu erzeugen. Wenn die Formanordnung der Erstarrungszellenabschreckplatte
100 zugeführt wird, wird die Anordnung von der Abschreckplatte 100 aufgenommen
und in die Zelle 64 eingeführt, wie in Fig. 3 dargestellt.
Der Form 94 wird gestattet, für eine Zeitspanne von etwa 5 Minuten innerhalb der Zelle 64
auf einer bestimmten Temperatur zu bleiben, damit die flüssig-fest-Trenr.fläche, die sich an der Gießplane
96 zu bilden beginnt, in dem Gußstück bis zu einer Stelle anwachsen kann, die dem Strahlungsschild 92
der Zelle 64 entspricht. Die Form 94 ist an der Unterseite offen und das flüssige Metall ist direkt der Gießplatte
96 ausgesetzt, die in innigem Kontakt mit der wassergekühlten Erstarrungszellenabschreckplatte
100 ist. Wenn die Erstarrung beginnt, wird eine flüssig-fest-Trennfläche
in einer Horizontalebene gebildet und die Abwärtsbewegung der Zellenabschreckplatte
100 in einer vertikalen Richtung erlaubt der Trennfläche, sich langsam durch das gesamte Gußstück
hindurchzubewegen, sowie die Form aus dem Heizbereich entfernt wird. Für die oben angegebenen
Parameter hat sich eine Herausziehgeschwindigkeit von etwa 10 cm/h während 5 Minuten als zufriedenstellend
erwiesen. Die Geschwindigkeit wird dann auf 20 cm/h erhöht und bleibt unverändert, bis das Gußstück
vollständig aus der Erstarrungszelle 64 entfernt ist. Unter diesen Bedingungen werden Gußstücke, die
ungefähr 450 Gramm wiegen, mit einer Geschwindigkeit von 1 Gußstück pro Minute erzeugt. Wenn das
Füllgewicht vergrößert wird, nimmt die Zeit, die zum richtigen Schmelzen und Überhitzen der Füllung erforderlich
ist, entsprechend zu und die Gußstückaustragsgeschwindigkeit wird verringert.
Wenn die Legierung fest ist, obwohl sie noch nicht vollständig abgekühlt ist, entnimmt der Manipulator
die Formanordnung aus der Erstarrungszelle 64 und transportiert sie zu der Gußstückaustragsrutsche 74.
Die vollständige Gießplatte und Abschreckplatte werden von dem Arbeitsplattenbereich aus der
Hauptkammer 10 hinausbefördert und aus der Ofenanlage durch die Auslaßschleuse 80 hindurch ausgetragen.
Während des Austragsvorganges wird das Gußstück durch Abstrahlung auf die Wände der Austragsrutsche
74 weiter abgekühlt, bis die Temperatur nominell 540° C beträgt, so daß das Gußstück, wenn
es der natürlichen Atmosphäre ausgesetzt ist, die den
Öfen umgibt, keine Beschädigung durch Oxydation erfährt.
Die Metallblöcke 44, die am Anfang in die Legierungslagerkammer
32 eingebracht werden, werden durch die Blockzuführungswelle 50 in die Schmelz- und Gießkammer 34 vorgeschoben. Ein Block 44 wird
in den Bereich unmittelbar oberhalb des Tiegels 58 gebracht und mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit
gedreht. Der Elektronenstrahl trifft auf die Spitze des Blockes 44 auf, wodurch eine Kegelform gebildet
wird, wenn das Metall bis zu einem flüssigen Zustand aufgeheizt wird und von dem Block 44 in den Tiegel
58 tropft. Wenn sich eine abgemessene Metallmenge in dem Tiegel 58 angesammelt hat, wird die Abschmelzelektrode
schnell aus dem Weg des Elektro-
JO nenstrahls zurückgezogen, welcher zum weiteren Erhöhen der Temperatur des Metalls in dem Tiegel
verwendet wird. Die Metallmenge, die in jeder Charge geschmolzen wird, wird kontrolliert. Das erfolgt vorzugsweise,
indem an dem Tiegel 58 ein Dehnungs-
J5 messer angebracht wird, der zweckmäßig so geeicht ist, daß er das Gewicht des dem Tiegel hinzugefügten
Metalls anzeigt. Das überhitzte Metall wird in eine vorgeheizte Form 94 eingegossen, der Block 44 wird
in die Schmelzposition zurückgebracht und ein neuer Schmelzvorgang beginnt.
Die Kaupikammer IG der Ofenanlage ist als ein
insgesamt zylindrischer Mantel beschrieben worden, in welchem die Erstarrungszellen 64 zweckmäßig auf
der Innenseite des Mantels angeordnet sind. Statt dessen kann die Hauptkammer auch rechteckig sein und
die Erstarrungszellen können auch außerhalb des Mantels durch geeignete Schleuseneinrichtungen angebracht
sein, so daß eine fehlerhafte Zelle von dem eigentlichen System getrennt und repariert oder ersetzt
werden kann.
Die integrierte Ofenanlage ist leicht programmierbar, so daß die kontinuierliche Erzeugung des gleichen
Gußerzeugnisses sowie die kontinuierliche Erzeugung von Gußstücken mit unterschiedlichen Formen möglieh
ist, die beispielsweise veränderliche Volumina von geschmolzenem Metall und entsprechende Erstarrung
erfordern. Eine Computersteuerung kann so programmiert werden, daß Funktionsstörungen in solchen
Einheiten, wie den Erstarrungszellen, mit schneller innerer Umprogrammierung berücksichtigt
werden, so daß zukünftige Gußstücke nicht zu dem Bereich transportiert werden, in dem eine Betriebsstörung
aufgetreten ist.
Ein weiterer attraktiver Aspekt der Computer-
es steuerung der hier beschriebenen Ofenanlage ist die
Anwendung einer Echtzeitsteuerung auf die flüssigfest-Trennfläche während des Erstarrungsvorganges.
Während die meisten Zurückziehgeschwindigkeiten
030103/225
bei der gerichteten Erstarrung auf empirischen Werten
beruhen, ist es möglich, die Lage der Trennfläche in der Erstarrungszelle mit Infrarotfühlern abzuf ühlen
und der Computersteuerung ein Rückführungssignal zu liefern, die dann die Zurückziehgeschwindigkeit
10
kontinuierlich verändert, um den Wirkungsgrad des Erstarrungsvorganges zu maximieren. Dieses Verfahren
ermöglicht ein Nachstellen bei; jedweder Geometrieänderung der verschiedenen Abschnitte der Gußstücke.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Verfahren zum kontinuierlichen Erzeugen von einzelnen Gußstücken in einer Ofcnanlagc mit
kontrollierter Atmosphäre in folgenden Schritten:
1) Einbringen eines Vorrats an Formen in den
Ofen durch eine Luftschleuse,
2) Vorheizen der Formen,
3) Einbringen eines Vorrats an Metallegierung in eine Schmelz- und Gießkammer in dem
Ofen,
4) Schmelzen der Metallegierung,
5) Sammeln der geschmolzenen Legierung in einem Tiegel,
6) Eingießen der geschmolzenen Legierung in die Form,
7) Abkühlen der gefüllten Form, bis die Metalllegierung erstarrt ist, und
8) Austragen des erstarrten Gußstückes aus dem Ofen,
fäadurch gekennzeichnet, daß vor dem Schritt 6) folgende weitere Schritte ausgeführt
werden:
a) Einbringen eines Vorrats an Gießplatten in den Ofen durch eine weitere Luftschleuse,
b) Abkühlen der Gießplatten,
c) Vereinigen jeweils einer vorgeheizten Form mit einer gekühlten Gießplatte zu
einer Forntanordnung, daß nach dem Schritt 6) und vor dem Schritt 7) folgende
weitere Schritte ausgeführt werden:
d) Einführen der gefüllten Formanordnung in einer Erstarrungszelle in dem
Ofen,
e) Halten der gefüllten Formanordnung in
der Erstarrungszelle eine Zeitlang auf einer bestimmten Temperatur, und daß schließlich nachdem Schritt7)folgender
weiterer Schritt ausgeführt wird:
f) Austragen des erstarrten Gußstückes aus dem Ofen durch noch weitere Luftschleuse.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tiegel vor dem Schritt 6)
auf eine Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur der Metallegierung abgekühlt wird, so daß
ein Tiegelrückstand zwischen dem Tiegel und der darin enthaltenen geschmolzenen Metallegierung
gebildet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gefüllte Formanordnnng
auf einer Temperatur gehalten wird, die größer ist als die Schmelztemperatur der Metallegierung.
4. Integrierte Ofenanlage zum kontinuierlichen Erzeugen von einzelnen Gußstücken, insbesondere
zur Durchrführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 Ws 3, mit einer Hauptkammer,
mit Einrichtungen zum Erzeugen einer kontrollierten Atmosphäre in der Hauptkammer,
mit einem Ausgangsmaterialbehälter neben der Hauptkammer, welcher Ausgangsmaterial zum
Schmelzen, Gießen und Einbringen in die Hauptkammer enthält, mit einer Schmelz- und Gießstation
zw.ichen der Hauptkammer und dem Aus-
gangsmaterialbehälter, mit Einrichtungen zum Schmelzen des Ausgangsmaterials, mit einem Manipulator
innerhalb der Hauptkamme«, mit einer Einlaßschleuse zum Einbringen frischer Formen
ohne Unterbrechung der kontrollierten Atmosphäre der Hauptkammer und mit Heizelementen
innerhalb der Einlaßschleuse zum Vorwärmen der Formen, gekennzeichnet durch eine Formzuführungsrutsche (70), die durch eine Seite der Hauptkammer
(10) hindurchgeführt ist und in die die frischen Formen durch die Einlaßschleuse (78)
eingebracht werden, durch eine Fördereinrichtung zum Transport der Formen (94) aus der Einlaßschleuse
(78) in die Hauptkammer (10), durch eine Gußstückaustragsrutsche (74), die durch eine
Seite der Hauptkammer (10) hindurch in eine Auslaßschleuse (80) führt, die mit einer Fördereinrichtung
zum Austragen der erstarrten Gußstücke aus der Haupikammer (10) und mit einer Kühleinrichtung für die Gußstücke versehen ist,
durch eine mit der Hauptkammer verbundene und durch eine Seite derselben hindurchgeführte
Gießplattenrutsche (72) zum Einführen von Gießplatten (96) in die Hauptkammer, mit einer
weiteren Einlaßluftschleuse (78') zum Einbringen frischer Gießplatten in die Gießplattenrutsche
ohne Unterbrechung der kontrollierten Atmosphäre in der Hauptkammer und mit einer Fördereinrichtung
zum Transportieren der Gießplatten aus der weiteren Einlaßluftschleuse (78') in die
Hauptkammer, und durch mit der Hauptkammer ein Ganzes bildende Erstarrungszellen (64) zum
kontrollierten Abkühlen der Gußstücke.
5. Ofenanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Erstarrungszellen (64) innerhalb der Hauptkammer (10) angeordnet sind.
6. Ofenanlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangsmaterialbehälter
(30) eine Elektronenstrahlanordnung (54) zum kontrollierten Schmelzen des Ausgangsmaterials
enthält.
7. Ofenanlage nach einem der Ansprüche 4 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangsmaterialbehälter (30) einen Tiegel (58) enthält zum
Sammeln und Aufnehmen des Ausgangsmaterials während des Schmelzens.
8. Ofenanlage nach einem der Ansprüche 4 bis
7, dadurch gekennzeichnet, daß der Manipulator (28) dreh- und verschiebbar ausgebildet ist.
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