DE2506013C3 - Kühlvorrichtung für Kokillen-Schleudergießmaschinen - Google Patents

Description

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Produktion zu beträchtlichem Ausschuß führen kann.

Das gleiche trifft auch für Kokillen zu. die innen mit einer feuerfesten Auskleidung auf der Basis einer Mischung aus Kieselerde und Bentonit versehen sind. Diese sogenannte »Wet-spray«-Auskleidung, die das Aus- s glühen des gegossenen Rohres z>tm Gehen ermöglicht, ist ebenfalls empfindlich gegenüber einer ungleichmäßigen Temperaturverteilung der Kokille.

Aufgabe der Erfindung ist es. eine Kühlvc-richtung für Kokillen zum Schleudergießen von gußeisernen Rohren od. dgl. unter Verwendung von Spritzwasser anzugeben, die in einfacher Weise die lokalen Temperaturabweichungen der Kokille beseitigt und die es gestauet, bei der Auskleidung der Kokille mit einem »Wet-spray« eine gleichmäßige Qualität der Auskleidung zu erhalten.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, eine Kühlvorrichtung der im Oberbegriff bezeichneten Art anzugeben, die gekennzeichnet ist durch mindestens ein zusätzliches lokales Sprühelement für Kühlwasser, das in seiner Stellung längs und quer zur Kokille für jeden Gießvorgang einstellbar ist und das während des jeweiligen Gießvorganges stationär ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung sind in den Unteransprüchen 2 bis 11 angegeben.

Mit der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung wird unter Verwendung einer Wassersprühkilhlung erreicht, daß lokale Überhitzungen der Kokille abbaubar sind, wobei die Kühlleistung der zusätzlichen lokalen Sprühelemente einerseits durch die Steillung des Sprühelcments längs und quer zur Kokille und andererseits durch die Dosierung des durch ein Dosierventil zugeführten Kühlwasser regulieren lassen. Die Einstellung der zusätzlichen lokalen Sprühelementc kann dabei entweder auf Grund optischer Beobachtung durch den Bedienungsmann und von Hand oder aber auf Grund der Abtastung infraroter Strahlung unter Verwendung von Photozellen und angeschlossenen Magnetventilen über Regelkreise durchgeführt werden.

Somit ermöglicht es die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung, unter Verwendung einer Wasscrsprühkühlung ausgezeichnete Ergebnisse hinsichtlich der Qualität der gegossenen Rohre zu erhalten.

Weitere Merkmale und Vorteile der erfindungsge- 4$ mäßen Vorrichtung sollen an Hand der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und an Hand der Zeichnungen näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt in

F i g. 1 eine schematische teilweise geschnittene Darstellung einer Schleudergicßmaschine mit einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung,

Fig.2 einen Schnitt — im vergrößerten Maßstab — längs der Linie 2-2 der Fig. I, wobei die Kühlvorrichtung in Arbeitsstellung dargestellt ist,

F i g. 3 einen der F i g. 2 ähnlichen Teilschnitt, wobei die Kühlvorrichtung in die Ruhestellung zurückgeklappt ist und in

F i g. 4 eine Ansicht eines Details der Vorrichtung.

Das in den Zeichnungen dargestellte Ausführungs- < >o bcispiel zeigt die Anwendung der erfindungsgemiißen Vorrichtung bei einer Gießmaschine M zum Schleudergießen von gußeisernen Ruhren. Die Maschine weist im wesentlichen einen zwischen einer Gießrinne H und einer nicht gezeichneten, am anderen Finde der Fahr- ^(><> bahn C angeordneten Vorrichtung zum Herausziehen der gegossenen Rohre verfahrbaren Wagen A auf.

Der Wagen Λ weist ein Gehäuse auf, in dessen Innerem eine Gießkokille 2 mi> der Achse X-X untergebracht ist. Das Gehäuse 1 besteht aus einer unteren Plattform 3 und einer gewölbten Decke 4, die über Seitenwände 5 auf beiden Seiten an die Plattform 3 anschließt. Eine der Seitenwände 5 weist bewegbare Platten auf, die es ermöglichen, über die gesamte Länge des Gehäuses eine Seitenöffnung 6 freizugeben (vgl. F i 5.3). Die Kokille 2 wird von Laufrollen 7 getragen, welche von einem Motor 8 angetrieben werden. Die gesamte Vorrichtung läßt sich längs der die Fahrbahn Cbildenden Schienen 9 mit Hilfe einer nicht gezeichneten, pneumatischen Antriebsvorrichtung bewegen.

Drei Wasserspritzläufe 10 sind in der Länge der Kokille 2 in Längsrichtung des Rahmens 1 in der Nähe der äußeren Oberfläche der Kokille angeordnet. Zwei dieser Läufe 10 befinden sich oberhalb der Kokille 2 beiderseits einer vertikalen Ebene durch die Achse X-X, während der dritte Lauf 10 unterhalb der Kokille 2 in dieser vertikalen Ebene angeordnet ist. Die Läufe 10 sind an ihren Enden mit Leitungen 11 für die Wasserzufuhr und -ableitung versehen, die lösbar mittels Flanschverbindungen 12 an Rohre 13 angeschlossen sind, welche die Wand des Gehäuses durchsetzen und mit einer Wasserversorungsleitung verbunden sind.

Das Gehäuse 1 trägt ferner an seinem unteren Teil eine seitlich in seiner Längsrichtung verlaufende Führungsschiene 14 in der Nahe der bewegbaren Seitenwand 5 parallel zur Achse X-X und den Sprühläufen 10. Die Führungsschiene 14 hat beispielsweise einen rechteckigen Querschnitt und läßt sich in Endlagern 15 um ihre Achse drehen. Sie kann in verschiedenen Winkclslellungen mittels Bolzen 16 gehalten werden, die durch einen an jedem Ende der Führungsschiene angeordneten Ring S7 und eine mit der Plattform 3 fest verbundene Platte 18 hindurchgreifen (vgl. F i g. 4). In der Nähe jedes Endlagers 15 ist ein Bolzen 16, ein Ring 17 und eine Platte 18 angeordnet, wobei jeder Ring 17 mindestens zwei quer verlaufende öffnungen 19 zur Einstellung unterschiedlicher Winkelstellungen für den Bolzen 16 aufweist, damit mindestens zwei Einstellungen gegenüber der Führungsschiene 14 möglich sind.

Auf der Führungsschiene 14 können zwei einem dem Querschnitt der Schiene entsprechenden Querschnitt, d. h. einem viereckigen Hohlquerschnitt aufweisende Läufer 20 gleiten. Jeder Läufer 20 trägt ein starres, hochstehendes Rohr 21, das an seinem oberen Ende mit einem zusätzlichen örtlichen Wassersprühelcment 22 verschen ist. Dieses Element 22 wird von einem kurzen, parallel zur Achse X-X der Kokille 2 ausgerichteten Lauf gebildet, welcher mehrere Sprühdüsen 23 aufweist. In der in F i g. 2 dargestellten Arbeitsstellung befindet sich dieser Lauf leicht oberhalb der Achse X-X der Kckille 2 in der Nähe von deren Oberfläche, wobei die Sprühdüsen 23 gegen diese Oberfläche gerichtet sind.

In das starre Rohr 21 mündet ein gebogenes, starres Rohr 24, das an eine biegsame Versorgungsleitung 25 angeschlossen ist, welches in einer Anzahl von Windungen 26 mit Hilfe einer Stange 27 an der Decke 4 aufgehängt ist. Die biegsame Leitung 25 ist am starren Rohr 24 mit einem bekannten Spezialvcrschluß 28 angeschlossen, der ein rasches Zusammen- und Auseinandcrbaucn ermöglicht und für ein automatisches Verschließen des Rohres in der auseinandergebauten Stellung sorgt. Die biegsame Leitung 25 durchsetzt die Decke 4 in der Nähe der Mitte der Gesamtlänge des Gehäuses 1 und ist an ein starres Rohr angeschlossen, das ein Dosierventil 30 für die Wasserzufuhr aufweist.

Das Dosierventil 30 ist an einem T-förmigen Anschlußteil 31 befestigt, dessen Hauptzweig seinerseits mit der Hauptleitung 32 der Wasserzufuhr verbunden ist.

Die Leitungen 11 zur Versorgung der Wassersprühläufe 10 sind ebenfalls an die Hauptleitung 32 angeschlossen (vgl. F i g. 2). Die Hauptsprühläufe 10 und die zusätzlichen Sprühelemente 22 sind somit an eine gemeinsame Versorgung angeschlossen und werden von der gleichen, nicht gezeichneten Armatur an der Versorgungshauptleitung 32 gesteuert. Das öffnen und Schließen der auf der Hauptleitung 32 angeordneten Ventile steuert somit die Zufuhr bzw. das Absperren des Wassers gleichzeitig für die Sprühläufe 10 und die Zusätzelemente 22, wobei letztere zusätzlich mit dem jeweiligen Dosierventil 30 gesteuert werden können.

Die untere Plattform 3 des Rahmens 1 weist ferner kurze Ablaßrohre 33 für das Kühlwasser auf, mit dem die Kokille 2 aus den Sprühläufen 10 und den Zusatzelementen 22 besprüht wird.

Die beschriebene Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Beobachtet man beispielsweise bei den gerade herausgezogenen Rohren besonders rote Bereiche, so stellt man ein oder mehrere besonders heiße Bereiche auf der Kokille 2 mit oder ohne feuerfester Auskleidung fest und verschiebt die Läufer 20 auf der Führungsschiene 14, bis sich die zusätzlichen Sprühelemente 22 gegenüber diesen Bereichen befinden. Während einer solchen Verschiebung werden die biegsamen Windungen 26 auf die gewünschte Länge zusammengeschoben oder auseinandergezogen. Bei umlaufender Kokille 2 wird das Wasser gleichzeitig den Läufen 10 und den beiden Zusatzelementen 22 zugeführt. Durch Betätigen der Dosierventile 30 läßt sich die Wasserzufuhr für das eine oder andere der beiden Zusatzsprühelemente 22 regeln. Treten keine besonders heißen Bereiche auf, so kann man einfach die Wasserzufuhr für die Elemente 22 sperren.

Die Kokille 2 wird somit nicht nur von den Sprühläufen 10, sondern auch von den Zusatzelementen 22 besprüht welche somit eine örtliche zusätzliche Sprühvorrichtung bilden und örtlich für eine stärkere Abkühlung der besonders heißen Bereiche sorgen. Auf diese Weise steht das Gußteil in der Kokille 2 in Kontakt mit einer Wand oder Auskleidung der Kokille, die sich auf einer ungefähr gleichmäßigen Temperatur befindet, so daß das Gußteil mit gleichmäßiger Struktur erstarrt

In der Ruhestellung lassen sich nach dem Entfernen der seitlichen Platten des Gehäuses 1 die automatisch schließenden Schnellverschlüsse 28 demontieren und auf geeignete, nicht gezeichnete Haken an der Decke 4 des Gehäuses 1 aufhängen. Nach dem Herausnehmen der Bolzen 16 läßt sich die Führungsschiene 14 mit den die Sprühläufe 22 tragenden Rohren 21 in eine voll ausklappbare Stellung schwenken (vgL F i g. 3), wobei die Rohre 21 sich auf dem unteren Rand der öffnung 6 des Gehäuses 1 abstützen. In dieser Ruhestellung der Vorrichtung ist die seitliche öffnung 6 freigegeben und nach dem möglichen Ausbau der Sprühläufe 10 läßt sich die Kokille 2 durch die öffnung 6 seitlich herausnehmen.

Wird die Kokille 2 durch eine Kokille mit größerem Durchmesser ersetzt, so wird die Führungsschiene 14 mh den Ringen 17 in einer Stellung der Rampe verriegelt, die etwas weiter als in der F i g. 2 gezeigt von der Achse X-X entfernt ist, wobei ein anderes Verriegehmgsloch des Ringes 17 verwendet wird. In F i g. 3 ist die Ruhestellung der Vorrichtung mit durchgezogenen Linien dargestellt, während die beiden möglichen Arbeitsstellungen 22a und 22b strichliert angedeutet sind. Die Führungsschiene 14, die Ringe 17 und die Verriegelungsbolzen 16 gestatten somit die Regulierung der Sprühentfernung von der Kokille gegenüber den Sprühläufen 22 entsprechend dem Durchmesser der Kokille 2 und ermöglichen ferner ein vollständiges Herausklappen der Sprühläufe 22.

Bei einer abgeänderten Ausführungsform kann man

ίο zwei Führungsschienen 14 auf beiden Seiten der Kokille 2 anordnen, wobei die zweite zusätzliche Sprühanordnung mit der ersten, in F i g. 2 dargestellten identisch und symmetrisch bezüglich dieser angeordnet ist und die beiden Sprühanordnungen von der gleichen biegsamen Leitung 25 versorgt werden. Die Leitung 25 endet beispielsweise mit einem gabelförmigen Anschlußrohr und einem Schneliverschluß 28 an den jeweils beiderseits der Kokille 2 angeordneten gekrümmten Rohren 24.

Ferner kann der Querschnitt der Führungsschiene 14 statt rechteckig auch polygonal öder sogar rund sein und eine Nut für eine Keilnutverbindung tragen, in der ein für einen ringförmigen Läufer 20 geeigneter Anschlag läuft.

Weiterhin brauchen die Läufer 20 die Führungsschiene 14 nicht vollständig zu umgreifen, sondern können einen offenen Querschnitt aufweisen. Erforderlichenfalls können die Läufer 20 mit einer Anschlagschraube auf der Führungsschiene 14 befestigt werden. Auch lassen sich mehr als zwei Läufer auf jeder Führungsschiene 14 anordnen.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird das Ende der Gießrinne B außen mit einer für infrarote Strahlung empfindlichen Fotozelle 34 versehen, die auf besonders heiße Bereiche in der Kokille anspricht. Die Fotozelle 34 ist durch Übertragungsleitungen 35 und 36, die in F i g. 1 strichpunktiert angedeutet sind, an Magnetventile statt Dosierventile angeschlossen, die wahlweise in an sich bekannter Weise geöffnet werden, wenn eine stärkere als die normale Infrarotstrahlung besonders heiße Bereiche anzeigt.
Man verfährt dann wie folgt:

Stellt der Bedienungsmann bei den gerade herausgezogenen Rohren das wiederholte Auftreten von ein oder zwei besonders roten, d. h. besonders heißen Bereichen fest, se ordnet er die Läufer 20 in entsprechender Weise an. Beim Zurückschieben des Rohrwagens vor jedem folgenden Gießvorgang überstreift die Zelle 34 bei umlaufender Kokille 2 die gesamte Innenfläche der Kokille; sobald besonders heiße Bereiche abgetastet werden, steuert die Zelle 34 das öffnen der entsprechenden Magnetventile.

Ferner ist bei einer anderen Ausführungsform, bei der in der Kokille 2 ein »Wet-spray« mittels einer

Spritzpistole versprüht wird, weiche entweder seitlich vom Gießkanal oder von einer weiteren Stange getragen wird, die Zelle 34 an der Spritzpistole angeschlossen, damit diese vom Ende des Gießkanais weiter entfernt ist Tatsächlich verringert das flüssige Gießmate-

rial durch seine Strahlung die Empfindlichkeit der Fotozelle 34.

Die Zelle 34 kann ferner bei einer anderen Ausführungsform einfach an ein Leuchtpult angeschlossen sein, um dem Bedienungsmann zu signalisieren, daß die

Zusatzsprühelemente 22 betätigt werden müssen. Man verwendet dann keine Magnetventile, sondern Dosierventile 30 (vgl. Fig. \\ die der Bedienungsmann, falls erforderlich, von Hand bedient

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Kühlvorrichtung für die Kokille einer Gießmaschine zum Schleudergießen von gußeisernen Rohren od. dgl. mit über die gesamte Länge der Kokille angeordneten Sprühläufen, die der Kokille gleichmäßig Kühlwasser zuführen, gekennzeichnet durch mindestens ein zusätzliches, lokales Sprühelement (22) für Kühlwasser, das in seiner Stellung längs zur Kokille (2) für jeden Gießvorgang einstellbar ist und das während des jeweiligen Gießvorganges stationär ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes lokale Sprühelement (22) auf einem Läufer (20) angeordnet ist, der auf einer Führungsschiene (14) parallel zrr Kokille (2) verschiebbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes lokale Sprühelement (22) mittels einer biegsamen beliebig in Abhängigkeit von der Stellung des entsprechenden Läufers (20) auf der Führungsschiene (14) zusammen- und auseinanderschiebbaren Leitung (25) an eine Wasserversorgungshauptleitung (32) angeschlossen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die biegsame Leitung (25) in Form einer Wendel aufgewickelt ist, deren Windungen (26) von einer parallel zur Führungsschiene (14) angeordneten Stange (27) getragen werden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und/oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wassersprühläufe (10) ebenfalls an die Wasserversorgungshauptleitung (32) angeschlossen sind, die mit einem Dosierventil für die gleichzeitige Wasserversorgung für die Sprühläufe (10) und die Zusatzsprühelemente (22) versehen ist, wobei die beiden zusätzlichen Sprühelemente (22) außerdem von einem Steuerungsorgan (30) zwischen der Hauptleitung (32) und der entsprechenden biegsamen Leitung (25) steuerbar sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan (30) ein von Hand zu betätigendes Ventil ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerungsorgan (30) ein Magnetventil ist.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine auf die Fläche der Kokille (2) gerichtete, für Infrarotstrahlung empfindliche Photozelle (34) auf einem gegenüber der Kokille (2) beweglichen Träger (B).

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Photozelle (34) an die Magnetventile (30) angeschlossen ist und beim Abtasten einer besonders hohen Temperatur in einem einem entsprechenden zusätzlichen Sprühelement (22) gegenüberliege.iden Bereich der Kokille ein automatisches öffnen der Magnetventile (30) bewirkt.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschiene (14) mit Hilfe eines Bolzens (16) in mindestens zwei Winkelstellungen feststellbar ist.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschiene (14) unrunden Querschnitt aufweist.

Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung für die Kokille einer Gießmaschine zum Schleudergießen von gußeisernen Rohren od. dgl. mit über die gesamte Länge der Kokille angeordneten Sprühläufen, die der Kokille gleichmäßig Kühlwasser zuführen.

Derartige Vorrichtungen sind in der Technik bekannt (vgl. DTPS 5 31 106, US-PS 17 76 542, US-PS 17 76 545 und US-PS 17 76 577). Bei den dort beschriebenen Vorrichtungen sind ein oder mehrere Sprühläufe über die gesamte Länge der Kokille parallel zu dieser angeordnet, wobei durch eine mit einer Gießeinrichtung im Inneren der Kokille zusammenwirkende Einrichtung dafür Sorge getragen wird, daß die Kokille durch Sprüheinrichtungen in den Sprühläufen gleichmäßig und fortschreitend von außen mit Kühlwasser besprüht werden.

Bei den Vorrichtungen, wie sie in der US-PS 17 76 542, US-PS 17 76 545 und US-PS 17 76 577 beschrieben sind, werden im wesentlichen Kolben im Inneren der jeweiligen hohlen Sprühläufe von einer Betätigungseinrichtung koordiniert mit der Bewegung der Gießeinrichtung im Inneren der Kokille bewegt und dabei bestimmte Intervalle des Kokillenumfangs mit Kühlwasser besprüht. Bei den Betätigungseinrichtungen werden dort Seilzüge, Stangen, Zahngetriebe od. dgl. verwendet. Bei den Vorrichtungen nach der US-PS 17 76 542 bzw. der US-PS 17 76 545 wird die Länge des besprühten Intervalls umso langer je weiter der Gießvorgang fortschreitend und die Gießeinrichtung sich dem Ende des zu gießenden Rohres nähen, wobei das eine Ende des Sprühintervalls ungefähr mit dem einen Ende des zu gießenden Rohres zusammenfällt und das andere Ende des Sprühintervalls zwar räumlich fest mit der Gießeinrichtung koordiniert ist, seine Stellung gegenüber der Gießeinrichtung jedoch vorwählbar ist.

Bei der Vorrichtung nach der US-PS 17 76 577 ist die Länge des Sprühintervalls konstant und das Sprühintervall wandert mit der Gießeinrichtung mit wobei das Sprühintervall dem Gießintervall vorgeschaltet, nachgeschaltet oder das Gießintervall überlappend angeordnet sein kann. Die in der DT-PS 5 31 106 beschriebene Vorrichtung weist ebenfalls eine Sprüheinrichtung auf, bei der das Sprühintervall mit der Gießeinrichtung mitwandert, jedoch arbeitet die dort beschriebene Vorrichtung unter Verwendung von Nokkenscheiben und dazugehörigen Mechanismen für Ventile. Sämtlichen dort beschriebenen Kühlvorrichtungen ist gemeinsam, daß der Kokille gleichmäßig Kühlwasser zugeführt wird und die Kühlung fortschreitend, mit dem Gießvorgang im Inneren der Kokille koordinert erfolgt. Ein derartiger Aufbau der Kühlvorrichtung geht offenbar von idealen Verhältnissen aus, bei denen eine gleichmäßige Erwärmung der Kokille stattfindet. Man hat aber festgestellt, daß nach einem oder mehreren Gießvorgängen gewisse Bereiche der Kokille ungewöhnlich heiß werden können, obwohl theoretisch eine gleichmäßige Verteilung der aus den Sprühläufen austretenden Wasserstrahlen über die gesamte Länge der Kokille erfolgt. Andererseits weiß man, daß der in der Kokille hergestellte GuQ nach dem Abkühlen eine Struktur erhält, die von der Geschwindigkeit der Abkühlung, d. h. von der Temperatur der Kokille abhängt; an den normal heißen Bereichen der Kokille weist diese Struktur infolgedessen Ungleichmäßigkeiten auf. Insbesondere ist der Grad der Graphttbildung des Gusses dort wesentlich höher als in den relativ kälteren Bereichen, was bei der Herstellung von Gußrohren zur