DE2648730C3

DE2648730C3 - Maschine zum Gießen unter Niederdruck oder unter Gegendruck

Info

Publication number: DE2648730C3
Application number: DE2648730A
Authority: DE
Inventors: Asparuch Michajlov Dipl.-Ing. Antonov; Angel Tontschev Prof. Balevski; Ivan Dimov Prof. Nikolov
Original assignee: INSTITUT PO METALOSNANIE I TECHNOLOGIA NA METALITE SOFIA
Current assignee: INSTITUT PO METALOSNANIE I TECHNOLOGIA NA METALITE SOFIA
Priority date: 1975-10-27
Filing date: 1976-10-27
Publication date: 1979-04-05
Also published as: BE847665A; DK486376A; NO763652L; AT351194B; CA1079930A; NL7611920A; JPS5415252B2; DE2648730B2; CH615848A5; ATA792976A; DE2648730A1; GB1557972A; DD126592A1; JPS5257016A; IN145751B; NO144032B; NO144032C; BG22157A1; SE7611838L; FR2329390A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine zum Gießen unter Niederdruck oder unter Gegendruck, die in der Gießereitechnik Anwendung für die Herstellung von Gußstücken aus Nichteisenmetallen findet.

Es sind Maschinen zum Gießen unter Niederdruck bekannt, bei denen der Tiegel mit dem Gießrohr in einer hermetisch abgeschlossenen Kammer angeordnet ist, die sich unmittelbar unter der Platte befindet, welche die Gießform trägt Die Nachteile dieser Maschinen sind, daß eine solche Anordnung zur Begrenzung des Fassungsvermögens des Tiegels führt und es ist außerdem unmöglich, Auswerfer und Kerne in der unteren Gießformhälfte zu montieren, da kein Platz für die Mechanismen für deren Antrieb vorhanden ist.

Die Nachteile sind nicht nur konstruktionstechnischer, sondern auch technologischer Art, Das Steigen des Metalls im Gießrohr für das Füllen der Gießform und sein Zurückfließen abwärts führt zur Oxydierung entlang den Wänden des Gießrohrs, die von der Schmelze benetzt werden und die gebildeten Oxidschuppen werden bei dem nächstfolgenden Gießvorgang in der Gießform fortgetragen. Dies kann durch Verwenden von inertem Gas anstatt Luft vermieden werden, wodurch jedoch der Prozeß wesentlich verteuert wird.
Das unmittelbare Speisen der Gießform aus dem

Tiegel hat ferner den Nachteil, daß mit dem Ändern des Metallniveaus in ihm, die Geschwindigkeit des Formfüllens sich ebenfalls verändert, was zur Ungleichmäßigkeit in der Qualität der Gußstücke führt
Das häufige Nachladen des Tiegels mit geschmolzenem Metall, das durch sein begrenztes Fassungsvermögen bedingt ist, führt zum Stillstand der Maschine, was sich auf ihre Produktivität auswirkt

Es sind Maschinen zum Gießen unter Niederdruck bekannt, bei denen der Tiegel für das geschmolzene Metall außerhalb der Maschine angeordnet ist infolgedessen seine Abmessungen größer sein können und unter der Gießform Raum für die Anordnung von verschiedenen Mechanismen freigemacht werden kann. Dadurch werden aber die Bedingungen zum Schutz des Metalls vor Oxydierung und Aufnahme von Gasen aus der Luft stark verschlechtert

Die erwähnten Nachteile sind charakteristisch auch für die bekannten Maschinen zum Gießen unter Gegendruck.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die

erwähnten Nachteile der bekannten Maschinen zu vermeiden und Bedingungen für ein Herabsetzen der

Oxydierung des Metalls auf ein Minimum zu schaffen. Insbesondere sieht die Erfindung die Konstruktion

einer Gießmaschine vor, welche einen Schutz der freien Oberflächen der Metallschmelze mit inertem Gas bei minimalem Verbrauch desselben gewährleistet und zwar bei rationeller Anordnung ihrer Organe, wodurch die Anordnung von verschiedenen Mechanismen unmittelbar unter der Platte mit der Gießform möglich wird.

Die erfindungsgemäße Maschine, die einen Haupttiegel für geschmolzenes Metali aufweist, der außerhalb von ihr angeordnet ist ist mit diesem Haupttiegel über einen Zwischentiegel für Schmelze verbunden, der ebenfalls außerhalb der Maschine angeordnet ist.

Gemäß einem der wesentlichen Merkmale der Erfindung ist das untere Ende des Zwischentiegels mittels Siphon-Metalleitung direkt mit der Gießform verbunden. Der obere Teil des Zwischentiegels ist mittels einer zweiten Metalleitung mit dem Haupttiegel für die Schmelze verbunden, wobei der Einlauf der zweiten Metalleitung im Zwischentiegel durch einen steuerbaren Verschluß vom Typ einer gasdichten

so Glocke geschlossen und geöffnet wird. Es ist erforderlich, daß das Niveau der Schmelze im Zwischentiegel niedriger liegt als der steuerbare Verschluß.

Ein weiteres kennzeichnendes Merkmal der Erfindung ist daß das obere Knie der Siphon-Metalleitung, die zur Gießform führt, in einem Niveau angeordnet ist, welches in der Nähe des Einlaufs der Gießform liegt und mit einer Ausweitung, die ein Gaskissen bildet, versehen

Die Ausweitung sowie auch die von Schmelze freien

Räume im Zwischentiegel und im Haupttiegel sind mittels bekannter Steuerglieder mit einem Gassystem für inertes Gas verbunden, welches seinerseits mittels eines bekannten Regelgliedes mit einem zweiten Gassystem — für Luft — verbunden ist, welches für die Steuerung des Drucks in der Gießform bei den Maschinen zum Gießen unter Gegendruck vorgesehen ist.
Ein weiteres kennzeichnendes Merkmal der Erfin-

dung ist, daß das höchste Niveau der Schmelze im Zwischenzylinder niedriger liegt als das Niveau des oberen Knies der Siphon-Metalleitung.

Zur Durchführung des Gießverfahrens mit der erfindungsgemäßen Maschine wird inertes Gas in dem mit der nötigen Schmelzmenge gefüllten Zwischentiegel zugeführt, bei geschlossener Glocke zur vom Haupttiegel einlaufenden zweiten Metalleitung. Der Druck des inerten Gases wird entsprechend der Geschwindigkeit des Füllens der Gießform gesteuert Gleichzeitig wird mit dem Steuerglied für den Druck im oberen Knie der Siphon-Metalleitung eingewirkt, damit kein Metall die Metalleitung durchfließt, wodurch das im oberen Knie befindliche Gas in die Ausweitung hinausgedrängt wird, um dort ein Gaskissen zu bilden, das nach dem Füllen der Gießform und dem Abbau des Drucks im Zwischentiegel den Metallstrom unterbricht

Zur Durchführung des Prozesses müssen alle Bereiche der Maschine dicht abgeschlossen werden. Auf diese Weise wird der Schutz des flüssigen Metalls vor Oxydierung erreicht sowohl im Haupttiegel, als auch im Zwischentiegel und in der Siphon-Metalleitung.

Als weitere Vorteile der Erfindung seien aufgezählt:

der Einfluß des veränderlichen Niveaus des geschmolzenen Metalls im Haupttiegel auf die Geschwindigkeit des Füllens der Gießform wird eliminiert;

es wird Raum unter der Gießform für die Anordnung von Antriebsmechanismen u. a. frei gemacht;

es werden die Stillstände der Maschine zum Nachladen des Haupttiegels mit Metall vermieden;

es wird möglich einen Haupttiegel an mehrere Gießmaschinen anzuschließen, die mit eigenen Zwischentiegeln ausgerüstet sind.

All dies führt zur Verbesserung der Qualität der Gußstücke und zur Erhöhung der Produktivität der Maschine.

Die Erfindung wird eingehender mit Hilfe der Zeichnung erläutert, in der schematisch der Aufbau der Maschine und die gegenseitige Anordnung und die Verbindungen zwischen ihren einzelnen Bauelementen gezeigt sind.

Der Zwischen tiegel 1 für Schmelze, mit einem Fassungvermögen für mehrere Arbeitstakte der Maschine, ist außerhalb der Maschine angeordnet und zwar in solcher Höhe, daß bei höchstem Niveau des Metalls in ihm das Metall immer tiefer bleibt als das Niveau im oberen Knie 2 im geneigten Arm der Siphon-Metalleitung 3, welche den Zwischentiegel 1 mit der Gießform 4 verbindet Im unteren Knie der Siphon-Metalleitung 3 ist ein Sperrventil 5 montiert, das in dem nichtarbeitenden Zustand, welcher in der Zeichnung gezeigt ist, geschlossen ist Das Sperrventil ist vorgesehen für das Vermeiden ungewünschter Schwankungen im Niveau des Metalls in der Siphon-Metalleitung.

Im oberen Teil des Zwischentiegels 1, welches vom Metallniveau nicht erreicht wird, ist eine gasdichte Glocke 6 angeordnet, die von außen gesteuert wird und den Einlauf der speisenden zweiten Metalleitung 7 abdeckt, welche die Verbindung mit dem Haupttiegel 8 für Schmelze realisiert, dessen Volumen und Anordnung willkürlich sind und zweckmäßig entsprechend den Werksbedingungen bestimmt werden, z. B. zum Speisen

von einer oder mehreren Gießmaschinen. Der Haupttiegel 8 ist ebenfalls hermetisch abgeschlossen.

Das obere Knie 2 der Siphon-Metalleitung 3, sowie auch die Bereiche über dem Metall im Zwischentiegel 1 und im Haupttiegel 8 sind mittels bekannter Steuerglieder 9,10,11 und 12,13,14 untereinander und mit einem Behälter für komprimiertes inertes Gas 15 verbunden. Die Kammer 16, in welcher die Gießform 4 angeordnet ist, ist ihrerseits mittels bekannter Steuerglieder 17 und 18 mit dem Druckluftbehälter 19 verbunden, und beide Gassysteme — für Luft und für inertes Gas — sind untereinander mittels eines bekannten Reguliergerätes 20 verbunden, welches zum Steuern des Druckunterschieds zwischen ihnen dient

Die Wirkungsweise der Maschine ist wie folgt:

Bei ausgeglichenem Druck im Zwischentiegel 1 und im Haupttiegel 8 wird in bekannter Weise ein Befehl abgegeben und die gasdichte Glocke ti wird geöffnet wonach durch Erhöhung des Drucks im C Jaupttiegel 8, das Überlaufen einer Portion Metall in den Zwischentiegel 1 hervorgerufen wird, die für mehrere Gußstücke ausreicht Nach dem Ausgleich des Drucks in beiden Tiegeln, .vas zur Unterbrechung des Metallstroms führt wird ein Befehl für das Schließen der gasdichten Glocke 6 gegeben. Für das Füllen der Gießform 4 mit Metall wird das Sperrventil 5 der Siphon-Metalleitung 3 geöffnet und zwar mittels des Steuerglieds 10 des Gassystems für inertes Gas; der Druck im Zwischenliegel 1 wird erhöht und das darin enthaltene Metall steigt durch die Siphon-Metalleitung 3 in die Gießform 4, wobei es das Gas vom oberen Knie 2 der Siphon-Metaüleitung 3 im Gaskissen 2a und Steuerglied 9 verdrängt

Nach dem Füllen der Gießform 4 und dem teilweisen Erstarren wird der Druck im Zwischentiegel 1 abgebaut, das Steuerglied 9 gewährleistet ebenfalls Atmosphärendruck im oberen Knie, und als Ergebnis fließt das Vietall vom senkrechten Arm der Siphon-Metalleitung 3 durch Gravitation herab bis zum Niveau des oberen Knies 2, wobei der Metallstrom unterbrochen wird. Dieses Niveau ist zweckmäßig in möglichst geringem Abstand vom Niveau am Eingang der Siphon-Metalleitung 3 in die Gießform 4 gewählt

Bei den Maschinen zum Gießen unter Gegendruck wird der Gegendruck durch Druckluft vom Behälter 19 mittels der Steuerglieder 17 und 18 erzeugt wobei das Reguliergerät 20 die Funktion zum Steuern des Drucks im Zwischentiegel 1 ausführt; dieser Druck wird mit inertem Gas ausgeübt und zwar so, daß er um einen erforderlichen Betrag höher ist als der Druck in der Kammer 16 der Gießform 4, um ein Fördern des Metalls zusrzi/ien.

Ein Synchronismus in der Tätigkeit aller Steuerglieder kann nach den bekannten Arten der Steueiung von Gießmaschinen erzielt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Maschine zum Gießen unter Niederdruck oder unter Gegendruck, die von einem hermetisch abgeschlossenen Haupttiegel für Schmelze gespeist wird, welcher außerhalb der Maschine montiert ist und seinerseits mittels Steuergliedern mit einem Behälter für umlaufendes inertes Gas verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß für das direkte Speisen der Gießform (4) mit Schmelze ein Zwischentiegel (1) vorgesehen ist, der außerhalb der Maschine angeordnet ist und durch sein unteres Ende mittels einer Siphon-Metalleitung (3) mit der Gießform (4) verbunden ist und in seinem oberen Ende — mittels einer zweiten Metalleitung (7) mit dem Haupttiegel für Schmelze (8) verbunden ist, wobei die Einlauföffnung der zweiten Metalleitung (7) durch einen steuerbaren gasdichten Verschluß (6) geöffnet und geschlossen wird, und das obere Knie (2) der Siphon-Metalleitung (3) mit einem Gaskissen (2a) versehen ist und in einem Niveau nahe dem Einlauf der Gießform (4) liegt, während das untere Knie der Siphon-Metalleitung (3), die unter der Gießform (4) angeordnet ist, mit einem Sperrventil (5) versehen ist, und alle diese Elemente hermetisch dicht abgeschlossen sind und mit umlaufendem inerten Gas mittels Steuergliedern (9,10,11,12,13, 14,15) gespeist werden, die im oberen Knie (2) der Siphon-Metalleitung (3) und den oberen Bereichen des Zwischentiegels (1) und des Haupttiegels (8) montiert sind, und mit einem an sich bekannten Gassystem (9, 10,11, 12,13, 14,15) für inertes Gas verbunden sinJ.

2. Maschine zum Gießen un*r:r Niederdruck oder unter Gegendruck nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gassysi.~ni (9,10,11,12,13, 14,15) für inertes Gas mittels eines Reguliergerätes (20) mit einem Gassystem (17, 18, 19) für Luft verbunden ist, welches mittels Steuergliedern (17, 18) mit der Kammer (16) der Gießform (4) zur Erzeugung eines Gegendrucks beim Gießen verbunden ist.