DE2640952C2

DE2640952C2 - Verfahren zum KokillengieBen von Formgußteilen und Kokillensatz zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2640952C2
Application number: DE19762640952
Authority: DE
Inventors: Wilhelm 7701 Hilzingen Hauke
Original assignee: Georg Fischer AG
Current assignee: Georg Fischer AG
Priority date: 1975-10-31
Filing date: 1976-09-10
Publication date: 1977-12-29
Also published as: ES452561A1; FR2329391A1; AT350203B; DD128007A5; NO763693L; SE438274B; SE7612075L; GB1541854A; DE2640952B1; JPS5266822A; CA1064670A; BE847786A; ATA746876A; NO142739C; CH604977A5; DK141085C; US4105060A; DK141085B; NO142739B; FR2329391B1

Description

Zum Gießen von Formgußteilen in Kokillen ist es üblich, aus zwei Hälften bestehende Kokillen zu verwenden, welche Hälften jeweils über einen Schließ- und Öffnungsmechanismus miteinander verbunden sind sind relativ aufwendig gebaut und weisen — neben den Kokillen selbst - große bewegte Massen auf. Es ergeben sich dadurch allgemein lange Taktzeiten sowie teurer Unterhalt, und das Umrüsten ist kompliziert.

Außer den genannten Anordnungen ist es bekannt, zum Gießen von Mahlkugeln einen Satz von getrennten Kokillen mit je zwei gegenüberliegenden Formtrennflächen, von denen je ein Teil-Formhohlraum ausgeht, in einer geschlossenen Bahn umlaufen zu lassen (US-PS 24 86 388). Dabei bildet jeweils ein Teil der Kokillen auf der Umlaufbahn einen geschlossenen Stapel, der an der Abgießstelle vorbei bis zu einer Auspackstelle führt, wo jede Kokille vom Stapel weg vorübergehend beschleunigt wird.

Bei dieser bekannten Anordnung sind die Formtrennflächen benachbarter Kokillen nur gerade an der Auspackstelle voneinander distanziert. Die Rückführung der Kokillen erfolgt nämlich wiederum in einem geschlossenen, zum erstgenannten Stapel parallelen Stapel. Vom Ende des rücklaufenden Stapels zum Anfang des vorlaufenden Stapels werden die Kokillen quer zur Stapelrichtung und mit aneinandergleitenden Formtrennflächen verschoben. Dies bedeutet, daß die Formhohlräume auf der gesamten Umlaufbahn praktisch unzugänglich und damit manche beim Kokillengießen erforderliche oder erwünschte Arbeitsgänge unmöglich sind. Aus diesen Gründen lassen sich mit dieser bekannten Anordnung lediglich geometrisch einfache, jedenfalls kernlose wie auch bezüglich des Gießwerkstoffs problemlose Teile herstellen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ausgehend vom vorgenannten Kokillengießverfahren die Herstellung von komplizierteren und anspruchsvolleren Formteilen zu ermöglichen, was insbesondere das Einlegen von Kernen und eine Beeinflussung der Kokillen auf ihrer Umlaufbahn voraussetzt. Dies wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch erreicht, daß die Kokillen auf ihrem Umlaufweg außerhalb des Stapels mit voneinander getrennt gehaltenen Formtrennflächen bewegt und beim Aufschließen auf die jeweils letzte Kokille des Stapels in Längsrichtung des Stapels geführt werden. Damit ist die Möglichkeit gegeben, an den umlaufenden Kokillen die Formhohlräume zu kontrollieren und zu reinigen, Schlichte aufzutragen, Kerne einzusetzen usw. Über die frei liegenden Formtrennflächen ist ferner eine gezielte Beeinflussung der Kokillentempei'atur, insbesondere eine Kühlung möglich, wodurch das Kokillengewicht im Verhältnis zum Gießgewicht kleiner gewählt werden kann.

Die Erfindung betrifft ferner einen Kokillensatz zur Durchführung des vorstehend angegebenen, erfindungsgemäßen Verfahrens. Die aus der erwähnten US-PS 24 86 388 bekannten Kokillen weisen an ihrer Oberseite eine zu den Teil-Formhohlräumen führende Vertiefung zur Bildung eines Gießbeckens auf, wobei diese Vertiefung längs des Stapels aneinandergereiht einen durchgehenden Gießkanal bilden. In diesem Gießkanal entsteht bei der bekannten Anordnung, ausgehend von der Abgießstelle, ein zusammenhängender, die Formgußteile untereinander verbindender Metallstrang. Es ist dort deshalb notwendig, beim Abgießen für Querrinnen im Metallstrang zu sorgen und nach der Erstarrung den Strang bei diesen Qtuerrinnen zu

und zusammen einen FormhohlraiüT! bilden. Für einen brechen indem die Kokillen über einen auf dem Beden

automatisierten Betrieb können dabei mehrere solcher Kokillen auf einem Drehgestell angeordnet sein und taktweise an verschiedenen Arbeitsstationen längs einer Kreisbahn vorbeigeführt werden. Solchs Einrichtungen ihres Führungskanals vorhandenen Buckel hinweg bewegt werden. Aus diesem Grund ist eine größere Stapeliänge zwischen Abgießstelle und Auspackstelle notwendig, und es vergrößert sich zwangsläufig die

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Bei der nachfolgenden Umlenkung behalten die Kokillen ihre räumliche Orientierung bei, wodurch die Formtrennflächen wieder quer zur Bahnrichtung zu stehen kommen. Es erfolgt anschließend eine Verzögerung, bis die Kokillen bei der Stelle A wieder in Längsrichtung des Stapels 14 auf dessen letzte Kokille aufschließen.

Auch bei der Umlaufbahn 10 nach F i g. 2 werden die Kokillen jeweils am Ende des Stapels (Stelle C) beschleunigt und gegen den Anfang des Stapels (Stelle A) verzögert. Auf dem Umlaufweg des geschlossenen Stapels 14 braucht die Fördergeschwindigkeit, wie ersichtlich, nicht auf allen Abschnitten gleich zu sein. Im allgemeinen ist die Geschwindigkeit außerhalb des Stapels, bedingt durch Abstände zwischen den Kokillen, größer als innerhalb des geschlossenen Stapels 14. Es wäre jedoch denkbar, daß dies auf einzelnen Abschnitten nicht zutrifft, so etwa bei dem an die Kokille 12' anschließenden, geschlossenen Stapel, falls entgegen der Darstellung die Kokillenabmessung k kleiner ist als der Abstand h zwischen vorderer und hinterer Trennfläche der Kokille.

Die bereits anhand der F i g. 1 beschriebenen, mannigfaltigen Möglichkeiten zur Einwirkung auf die Kokillen sind auch bei der Variante nach Fig.2 gegeben, jedoch noch vermehrt durch wechselnde Relativlage und Geschwindigkeit der Kokillen entlang der Umlaufbahn.

Die F i g. 3 und 4 zeigen Einzelheiten bezüglich der Formgebung der Kokillen und des Gießvorganges innerhalb des geschlossenen Stapels. Im Vertikalschnitt (F i (T. 3) sind in jeder Kokille der vordere Teil-Formhohlraum 20a und der hintere Teil-Formhohiraum 20b sowie ein eingelegter Sandkern 18 ersichtlich. Die Oberseite 13c jeder Kokille weist besonders geformte Vertiefungen auf, die im Stapel aneinandergereiht einen durchgehenden Gießkanal 26 bilden und über Anschnittöffnungen 25 mit den Formhohlräumen verbunden sind. Die höchste Stelle jeder Vertiefung ist durch eine unterhalb der Oberseite 13c liegende, quer zum Gießkanal 26 verlaufende Firstkante 22 gebildet, die sich vorzugsweise nahe bei der hinteren Formtrennfläche 13b befindet. Von dieser Firstkante 22 fällt ein Teil 23 des Bodens der Vertiefung zur hinteren Formtrennfläche 13b bzw. zur dortigen Angußöffnung 25 steil ab, während ein weiterer Bodenteil 24 gegen die vordere Formtrennfläche 13a mit wesentlich geringerer Neigung abfällt.

Die Wirkungsweise der in der beschriebenen Art geformten Vertiefungen bzw. »Eingußtrichter« ist ebenfalls aus den F i g. 3 und 4 ersichtlich: Der in F i g. 3 am weitesten rechts dargestellte Formhohlraum ist soeben vollständig mit Schmelze gefüllt worden, die zum Gußteil 21 erstarrt. Über dem Formhohlraum befindet sich lediglich eine geringe Metallmenge in der Angußöffnung 25. Der weiter links befindliche Formhohlraum ist erst teilweise bis zur Höhe 29 gefüllt. In der darüberliegenden Vertiefung befindet sich noch ein Schmelzevorrat 28, welcher in den Formhohlraum nachfließt, bis der rechts dargestellte Endzustand erreicht ist. Die Schmelzenmengen in den aufeinanderfolgenden Vertiefungen des Gießkanals 26 sind von Anfang an durch die dazwischenliegenden Firstkanten 22 getrennt, und es entstehen getrennte Gußteile, so daß die Kokillen sich an der Auspackstelle D ohne weiteres öffnen lassen. Die in F i g. 3 und 4 am weitesten links dargestellte Kokille 12 ist beim (kontinuierlichen oder schrittweisen) Vorschub des Stapels soeben zur Abgießstelle A bzw. zum Gießstrahl 27 gelangt. Infolge der beschriebenen Lage der Firstkanten 22 nahe bei den hinteren Formtrennflächen trifft der Gießstrahl 27 jeweils unmittelbar nach Durchgang einer Firstkante direkt auf die nachfolgende Angußöffnung 25. Dadurch erfährt die Schmelze beim Angießen des nachfolgenden Formhohlraumes nur eine geringe Abkühlung an der Kokille. Die Schmelzen-Durchflußmenge pro Zeiteinheit im Gießstrahl 27 ist vorzugsweise größer als das Schluckvermögen durch die Angußöffnung 25, wodurch sich im Eingußtrichter sofort ein Metallsumpf bildet. Der Gießstrahl 27 wird beim Weitertransport der Kokillen von diesem Metallsumpf aufgenommen, ohne zuerst an der Kokillenoberfläche abgekühlt zu werden. Durch diese Maßnahmen wird die Gefahr des »Einfrierens« der Schmelze sowie der Bildung von Kaltschweißstellen in den Gußteilen wirksam vermieden.

Durch Abstimmung der mittleren Vorschubgeschwindigkeit des Kokillenstapels und der Durchflußmenge des Gießstrahlcs auf das Gießgewicht je Kokille bzw. das Volumen des Formhohlraumes läßt sich eine gleichbleibende, in der Angußöffnung bzw. dem Gießtrichter verbleibende Metallmenge einstellen, und /war sowohl bei kontinuierlichem wie auch taktweise unterbrochenem Gießstrahl 27. Je nach den gießtechnischen Anforderungen kann auf diese Weise ein sehr hohes Ausbringen erzielt werden.

Die anhand der F i g. 3 und 4 erläuterten Sachverhalte treffen natürlich gleichermaßen auf Kokillenumläufe nach F i g. 1 oder nach F i g. 2 zu. Das beschriebene erfindungsgemäße Verfahren läßt sich für verschiedenartige Gießmetalle und einen weiten Bereich vor Stückgewichten anwenden. Insbesondere eignet siel dieses Verfahren für das Gießen von Eisenwcrkstoffei bei geringen Stückgewichten und kurzen Taktzeiten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Kokillengießen von Formgußteilen mittels eines Satzes von getrennten, in einer geschlossenen Bahn umlaufenden Kokillen mit je zwei gegenüberliegenden Formtrennflächen, von denen je ein Teil-Formhohlraum ausgeht, wobei jeweils ein Teil der Kokillen auf der Umlaufbahn einen geschlossenen Stapel bildet, der an einer Abgießstelle (B) vorbei bis zu einer Auspackstelle (C) führt, wo jede Kokille vom Stapel weg vorübergehend beschleunigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kokillen (2, 12) auf ihrem Umlaufweg außerhalb des Stapels (4, 14) mit voneinander getrennt gehaltenen Formtrennflächen (3,13) bewegt und beim Aufschließen auf die jeweils letzte Kokille des Stapels in Längsrichtung des Stapels geführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kokillen nach ihrer Beschleunigung an der Auspackstelle (C) mit einer gegenüber der mittleren Geschwindigkeit (w) des Stapels erhöhten mittleren Geschwindigkeit (w) bis zur Aufschließstelle (/^bewegt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Umlaufweg außerhalb des Stapels die Ausrichtung der Formtrennflächen (13) relativ zur Umlaufrichtung vorübergehend verändert wird (F i g. 2).

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kokillen (14) vorübergehend mit zur Umlaufrichtung parallelen Formtrennflächen bewegt werden (F i g. 2).

5. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Kokillen auf einer kreisförmigen Umlaufbahn (1) bewegt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kokillen auf einer im wesentlichen rechteckigen Umlaufbahn (10) bewegt werden.

7. Kokillensatz zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, wobei jede Kokille an ihrer Oberseite eine zu den Teil-Formhohlräumen führende Vertiefung zur Bildung eines Gießbeckens aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung jeder Kokille eine zur Längsrichtung des Stapels (4,14) querstehende, die Schmelze unterbrechende Firstkante (22) aufweist.

8. Kokillensatz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Firstkante (22) nahe der hinteren Formtrennfläche (136) verläuft und die Vertiefung einen gegen diese Formtrennfläche steil abfallenden Bodenteil (23) und einen gegen die vordere Formtrennfläche (13a) flacher abfallenden Bodenteil (24) aufweist.