DE2514305C3 - Vorrichtung zum Gießen von Metall in Formen - Google Patents

Description

45

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Gießen von Metall in Formen, die in automatischen Formmaschinen hergestellt worden sind.

Zur vollständigen Ausnützung einer automatischen Formmaschine muß u. a. das Gießen von Metall in die Formen möglich sein, ohne daß die Zykluszeit der Formmaschine herabgesetzt wird und ohne daß unnötige Betriebsunterbrechungen in anderer Weise veranlaßt werden.

Die übliche Vorrichtung zum Gießen von Metall besteht aus einer mit feuerfestem Material ausgekleideten Pfanne, die in der Nähe der Formbahn in einiim Rollenblock aufgehängt ist und von Hand gekippt werden kann. Da die Metalltemperatur in der Pfanne schnell sinkt, muß der Metallinhalt der Pfanne iiuf diejenige Menge beschränkt werden, die normalerweise in 5-10 Minuten verbraucht wird, wonach neues Mel;all aufgefüllt werden muß.

Eine typische, automatische Formmaschine hat eine Zyklusgesamtzeit von 12 Sekunden. Die für den ⁶S Vorschub der Formen um einen Schritt erforderliche Zeit beträgt 3 Sekunden. Die benutzte effektive Gießzeit liegt in der Regel nahe der höchstzulässigen, die im oben erwähnten Beispiel 9 Sekunden ist. Hieraus folgt, daß ein Pfannenwechsel innerhalb von 3 Sekunden erfolgen muß, falls man eine Stillsetzung der Formmaschine vermeiden will. Auch wenn mehrere Pfannen im Umlauf sind, sind Wechselzeiten von etwa 1 Minute nicht ungewöhnlich. Bei einer Wechselfrequenz von 10 Pfannen pro Stunde betragen die von einem Pfannenwechsel verursachten Betriebsunterbrechungen somit etwa 15 %.

Auf dem Markt ist eine Anzahl Gießvorrichtungen erhältlich, bei denen man die oben geschilderten Problems zu lösen versucht hat. Die meisten bekannten Lösungen des Gießproblems bauen auf den Gedanken, daß geschmolzenes Metall stets zur Verfugung stehen soll. Bei einer bekannten Lösung hat man somit oben auf den Formen eine Ofenwanne angebracht, die mit Stopfen und Lochstein versehen ist. Bei einer anderen bekannten Lösung hat man seitlich der Formen einen Ofen angebracht, von dem ein Gießen dadurch erfolgt, daß ein Gasüberdruck in der Ofenwanne hergestellt wird oder daß man elektromagnetische Rinnen benutzt.

Diese bekannten Lösungen sind im Vergleich zu dem üblichen Pfannengießen mit den folgenden Nachteilen behaftet:

1. Die Metallqualität läßt sich erst nach vollständiger Entleerung der Ofenwanne ändern.

2. Betriebsprobleme wegen Verschleißes feuerfester Einzelteile, Stopfen, Lochsteine.

3. Beim Gießen verschiedener Gußeisenqualitäten wird das Metall gewöhnlich vor der Anwendung geimpft. Die Impfwirkung klingt innerhalb von etwa 10 Minuten ab, weshalb ein Gießen innerhalb dieser Zeit erfolgen sollte. Bei etwaigen längeren Betriebsunterbrechungen in der Formmaschine läuft man somit die Gefahr, daß die Impfwirkung verklungen ist, wenn der Gießvorgang wieder gestartet wird.

4. Mit den bekannten Gießvorrichtungen ist es schwierig, die Gießgeschwindigkeit zu regeln. Für auf Bestellung anfertigende Gießereien, wo Modelle üblicherweise in kurzen Zeitspannen gewechselt werden und verschiedene Gießgeschwindigkeiten zur Anwendung gelangen, ist indessen die Möglichkeit einer Regelung der Gießgeschwindigkeit eine wesentliche Forderung.

Ferner sind auch Gießmaschinen bekannt, bei denen zwei Pfannen auf einem fahrbaren Wagen angebracht und auf hydraulischem Wege gekippt werden können. Die Kippwellen sind in den bekannten Fällen jedoch zur Fahrtrichtung des Wagens parallel, und die Pfannen werden über einen Ausguß entleert. Demzufolge wird der Abstand zwischen den Auslaufteilen der Pfannen derart lang (etwa 1 Meter), daß ein Pfannenwechsel durch Bewegung des Wagens nicht in hinreichend kurzer Zeit erfolgen kann. Außerdem »wandert« der Gießstrahl beim Kippen der Pfannen.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, die oben geschilderten Probleme in einer einfachen und praktischen Weise zu lösen.

Die Erfindung betrifft somit eine Gießvorrichtung zum Gießen von Metallen, vorzugsweise in Verbindung mit automatischen Formmaschinen, welche Gießvorrichtung einen fahrbaren Wagen mit zwei daran abnehmbar angebrachten Gießpfannen umfaßt.

Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich die Gießvorrichtung erfindungsgemäß dadurch aus, daß der Wagen zwei kippbare Wiegen aufweist, deren Kippwellen hauptsächlich quer zur Fahrtrichtung des Wagens gerichtet sind und die spiegelverkehrt zueinander

angebracht sind und in denen die Gießpfannen in auch wenn die Pfannen 19 ein verhältnismäßig großes

beabsichtigten Lagen anbringbar sind, wobei die Volumen haben. Hierdurch kann man von dem Gießen

Pfannen in den beiden Wiegen zueinander ispiegelver- mit einer Pfanne in der einen Wiege 14 zum Gießen mit

kehrt sind und je eine Schnauze haben, dia in der Weise einer anderen Pfanne in der anderen Wiege 14' sehr

gerichtet ist, daß ihre Mittellinie wenn die Pfanne an der _{s schne}„ _{übergeheni indem der fah}rbare Wagen mittels

beabsichtigten Meile in ihrer Wiege angebracht ist, im des Hydrozylinders 12 um eine Strecke bewegt wird, die

wesentlichen mit einer Verlängerung der Kippwelle der dem Abstand A zwischen den Schnauzen entspricht,

bezüglichen Wiege zusammenfällt. _Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Gießvor-

Durch diese Maßnahmen kann der Abstand zwischen richtung wird eine gefüllte Pfanne 19 in der einen Wiege

den Schnauzen der beiden Pfannen sehr kurz gehalten io angebracht, wobei der Hydrozylinder 12 in die eine

werden, so daß man vom Gießen mit der einen Pfanne Außenlage bewegt worden ist, welche der durch eine

zum Gießen mit der anderen Pfanne schnell übergehen strichpunktierte Linie B-D bezeichneten Gießposition

kann, da der Wagen nur um eine Strecke verfahren zu entspricht. Das Gießen wird dadurch gestartet, daß der

werden braucht, die dem kurzen Abstand der Schnauzen Hydrozylinder 15 auf dem bezüglichen Teil des Wagens

entspricht. ,_s betätigt wird, so daß er die Pfanne 19 nach oben gekippt

Es ist eine Vorrichtung zum Schleudergießen bekannt und Metall durch die Schnauze 22 hinausströmt und in

(DT-PS 7 20 704), bei der auf einem verfahrbaren den Eingußtrichter 23 der Form eintritt. Die Metallströ-

Wagen zwei einander gegenüberstehende Gießpfannen mungsgeschwindigkeit beim Gießen wird durch die

vorgesehen sind, die durch Verschwenken um eine zur Bewegung des Hydrozylinders 15 geregelt. Die Pfanne

Wagenlaufrichtung parallele Kippwelle das Metall ω 19 ist vorzugsweise derart ausgebildet, daß sie im

wechselweise in einen zwischen den Gießpfannen Querschnitt die Form eines Kreissektors hat. Hierdurch

befindlichen Sumpftopf füllen, der über einen Überlauf erreicht man, daß die gleiche Metallmenge für jeden

eine in Laufrichtung des Wagens weisende Schnauze für Grad der Kippbewegung austritt, wodurch die Rege-

das Einfüllen des Metalls in Schleudergießformen speist. lung des Gießvorganges einheitlich wird, bis die Pfanne

Hierdurch ist ein kontinuierlicher Gießvorgang, jedoch 25 völlig leer ist. Das Gießen wird dadurch unterbrochen,

nicht eine genaue Regelung der Gießgeschwindigkeit daß der Hydrozylinder 15 betätigt wird, um die Pfanne

während jedes einzelnen kurzzeitigen Abgießens einer nach hinten in der Richtung auf die Ausgangslage zu

jeden Form in der Folge der aus einer automatischen kippen. Während der Zeit, wo ein Gießen mit Hilfe der

Formherstellungsmaschine intermittierend vorgescho- im rechten Teil des Wagens angebrachten Pfanne

benen Formen möglich. 30 stattfindet, wird eine gefüllte neue Pfanne in der

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der gegenüberstehenden Wiege 14' (links in der Zeichnung)

Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher angebracht. Der Übergang von dem Gießen mit der

beschrieben. Es zeigt einen Pfanne zu dem Gießen mit der anderen Pfanne

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen erfolgt durch Betätigung des Zylinders 12, so daß der

Vorrichtung, 35 Wagen 10 um eine Strecke A bewegt wird, die im

F i g. 2 eine Draufsicht dieser Vorrichtung, und wesentlichen mit dem Abstand zwischen den Schnauzen

Fig. 3 die Vorrichtung von rechts in Fig. 1 gesehen. der Pfannen übereinstimmt. Die Bewegung erfolgt

In F i g. 1 ist eine Ausführungsform der Vorrichtung gleichzeitig wie die Formmaschine eine neu hergestellte

mit einem Schienenwagen 10 dargestellt, welcher längs Form schrittweise fortbewegt.

eines Gleises 11 mit Hilfe eines Hydrozylinders 12 um 40 Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen

eine Strecke A bewegt werden kann. Der Wagen weist Gießvorrichtung ist der Abstand A 400 mm und kann

ein nach oben gerichtetes Gestell 13 mit kräftigen ein Pfannenwechsel in 3 Sekunden erfolgen. Der

Lagern auf. Das Gestell trägt zwei spiegelverkehrt Kippmechanismus ist hierbei als hydraulisch betätigtes

montierte Wiegen 14, die mit Hilfe von Hydrozylindern Kniegelenk (nicht dargestellt) ausgeführt, welches ein

15 nach oben gekippt werden können. Diese Hydrozy- 45 einstellbares Schnellkippen von 1 - 5° gestattet und mit

linder sind zwischen dem Wagen 10 und einer Kurbel 16 welchem eine nicht gezeigte Schraubenspindel über ein

eingeschaltet, die ihrerseits über eine in den Lagern des Kugelgelenk verbunden ist. Die Schraubenspindel wird

Gestells 13 gelagerten Welle 17 mit der Wiege 14 von einem thyristorgesteuerten Gleichstrommotor

verbunden ist. Die Wiegen sind mit Gliedern, z. B. angetrieben. Das Kniegelenk wird zum Starten und

Haken 18, zum Festhalten von Pfannen 19 versehen. In 50 Stoppen des Gießens angewendet, während die

der Zeichnung ist lediglich eine Pfanne 19 in ihrer Wiege Schraubenspindel für das erforderliche kontinuierliche

14 auf dem Wagen 10 angebracht. Die andere Pfanne ist Hochkippen verwendet wird, das zur Regelung der

zum Pfannenwechsel abgehoben worden. Gießgeschwindigkeit nötig ist.

Fig.2 zeigt die Vorrichtung gemäß Fig. 1 von oben In der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung

und außerdem eine Formbahn 20, längs welcher eine 55 bewegt der Hydrozylinder 12 den Wagen hin und her

Reihe von aus einer nicht dargestellten Formmaschine über eine Strecke A, die dim Abstand zwischen den

herausgetragenen Formen 21 bewegt wird. Die Mittellinien der Schnauzen 22 der in den Wiegen

Schnauzen 22 der Pfannen sind in der Art ausgebildet, anbringbaren Pfannen gleich ist. Der Hydrozylinder 12

daß der Gießstrahl den Eingußtrichter 23 der Formen 21 kann indessen durch irgendwelchen anderen Antrieb

beim Gießen trifft und daß die Lage des Gießstrahls bei 60 ersetzt werden.

verschiedenen Kippwinkeln, d. h. bei verschiedenen In dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungs-

Winkellagen der Wiege 14, nicht geändert wird. Die beispiel sind die Mittellinien der Pfannenschnauzen

Pfannen weisen einen Hebebügel 24 od. dgl. auf, so daß zueinander parallel und auch die Kippwellen 17 sind

die Pfannen leicht aus den Wiegen, z. B. mit Hilfe zueinander parallel und horizontal. Wenn es erwünscht

irgendeiner Hebevorrichtung, zum Auffüllen von 65 ist, den Abstand zwischen den Ausläufen von den

Schmelze herausgehoben werden können. Durch diese Pfannenschnauzen noch zu vermindern, können die

Vorkehrung kann der Abstand zwischen den Schnauzen Kippwellen 17 im Verhältnis zueinander schräggestellt 11 der beiden Pfannen 19 sehr kurz gehalten werden, werden, so daß sie sich in Richtung der Spitze der

Pfannenschnauzen einander nähern und die Pfannenschnauzen somit einen anderen Winkel als einen rechten Winkel zur Formbahn bilden.

Eine andere Möglichkeit (auch nicht in der Zeichnung dargestellt) wäre, die Kippwellen 17 im Verhältnis zur Horizontalebene schwach schrägzustellen, so daß die Pfannenschnauzen schwach nach unten gegen die Eingußtrichter 23 der Formen geneigt sind. Hierdurch wird ein besserer Ausfluß von Metall aus den Pfannen gewährleistet.

Die erfindungsmäßige Vorrichtung läßt sich in vielerlei Weise im Rahmen der nachstehenden Patentansprüche abändern, und die obige Beschreibung ist demnach nicht für den Umfang der Erfindung beschränkend.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche;

1. Gießvorrichtung zürn Gießen von Metallen, insbesondere in Verbindung mit automatischen Formmaschinen, welche Gießvorrichtung einen fahrbaren Wagen mit zwei daran abnehmbar angebrachten Gießpfannen umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagen (10) zwei kippbare Wiegen (14) aufweist, deren Kippwellen (17) hauptsächlich quer zur Fahrtrichtung des Wagens gerichtet sind und die spiegelverkehrt zueinander angebracht sind und in denen die Gießpfannen (19) in beabsichtigten Lagen anbringbar sind, wobei die Pfannen (19) in den beiden Wiegen (14) zueinander spiegelverkehrt sind und je eine Schnauze (22) haben, die in der Weise gerichtet ist, daß ihre Mittellinie, wenn die Pfanne (19) an der beabsichtigten Stelle in ihrer Wiege (14) angebracht ist, im wesentlichen mit einer Verlängerung der Kippwelle (17) der bezüglichen Wiege zusammenfällt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Wiegen (14) mit ihren Kippwellen (17) neben einander montiert sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippwellen (17) der Wiegen (14) einen Winkel miteinander bilden.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippwellen (17) der Wiegen (14) einen Winkel zur Horizontalebene bilden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippwellen (17) der Wiegen (14) horizontal sind und zur Fahrtrichtung des Wagens (10) senkrecht sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagen (10) einen Antrieb (12) hat, der dem Wagen eine Fahrbewegung verleiht, die ebenso lang ist wie der Abstand zwischen den Mittelpunkten der Schnauzen (22) der in den Wiegen (14) angebrachten Pfannen (19).