DE2730361A1

DE2730361A1 - Giessgeraet

Info

Publication number: DE2730361A1
Application number: DE19772730361
Authority: DE
Inventors: Suekichi Honda
Original assignee: HONDA KINZOKU GIJUTSU KK
Current assignee: HONDA KINZOKU GIJUTSU KK
Priority date: 1977-02-04
Filing date: 1977-07-05
Publication date: 1978-08-10
Also published as: JPS5396920A; AU503704B2; AU2934877A; GB1588592A; JPS5428374B2; DE7721078U1

Description

Dipl.-In₉. H. MITSCHERLICH D-8000 MÖNCHEN 22 Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN Steinsdorfstraße 10 Dr. r.r. not. W. KÖRBER ^ ⁽⁰⁸⁹⁾ '"66 84 Dipl.-Ing. J. SCHMIDT-EVERS

PATENTANWÄLTE * S. Juli 19

Honda Kinzoku Gijutsu Kabushiki uaisna I62o, Aza ivamesafuchi, Ooaza Hatoba
Kawagoe-shi, Saitarae-ken / Japan

Patentanmelduna

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Diese Erfindung bezieht sich auf Gießgeräte einer so gearteten Konstruktion, daß geschmolzenes Metall unter der Wirkung der Schwerkraft und auch von Gasdruck in eine Gießform gegossen wird.

Bisher ist ein Gießgerät.mit der Bezeichnung "Niederdruck-Gießmaschine" bekannt, in dem das in dem Schmelztiegel vorhandene geschmolzene Metall unter dem Druck von Gas, das in den Schmelztiegel eingeblasen wird, in eine auf dem Schmelztiegel sitzende Gießform übertragen wird. Solch ein Gießgerät hat einige Vorteile gegenüber herkömmlichen Schwerkraft-Gießgeräten einschließlich einer außergewöhnlich hohen Ausbeute aus dem geschmolzenen. Metall aufgrund der Tatsache, daß keine Notwendigkeit für ein oteigetrichersystem(risering system) an der verwendeten Gießform besteht, und einschließlich der bequemen Automatisierung. Andererseits hat das bekannte Gerät folgende Nachteile: Erstens variiert, wenn das geschmolzene Metall in dem Schmelztiegel verbraucht oder aufgefüllt wird, der Hubabstand des geschmolzenen Metalls von dem Niveau in dem Schmelztiegel zu dem Hohlraum in der darüber gelegenen Gießform in .hohem Maße. Dies resultiert in Schwankungen der Gußqualität, da gewisse Änderungen im GLeßdruck und anderen Gießbedingungen auch bei festgelegten Gaseinblasbedingungen verursacht werden. Zweitens verursacht jedes Durchsickern des in den Schmelztiegel eingeblasenen Gases natürlich eine gewisse Schwankung in den Gießbedingungen, und die hohe Temperatur des Schmelztiegels und die wesentliche Ausdehnung des Abdichtungsbereiches machen es außerordentlich schwer, über einen längeren Nutzungszeitraum einen perfekten Luftabschluß des Schmelztiegels aufrechtzuerhalten. Drittens macht das bekannte Gerät die Verwendung einer verlängerten Gießröhre(oder sogenannten "Stork Tube") erforderlich, die zu allen Zeiten in Verbindung mit dem Inneren des Schmelztiegels unter dem Niveau des darin enthaltenen geschmolzenen Metalls gehalten werden muß. Dies bewirkt nicht nur die Tendenz von Oxyden des geschmolzenen Metalls, an der Innenwand der Gießröhre zu haften und sich davon zu lösen und

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während des Gießvorgangs in die Gießform zu fließen, sondern bringt auch die Gefahr mit sich, daß sich ein Abschnitt der Gießröhre, insbesondere der Abschnitt, der in das geschmolzene Metall eingetaucht ist, teilweise in dieses hinein auflöst. Offensichtlich beeinflussen solche Erscheinungen die Qualität erhaltener Gußstücke ungünstig.

Daher ist der Gegenstand der Erfindung die Schaffung eines neuartigen Gießgerätes der beschriebenen Gattung, bei dem die oben geschilderten Nachteile vermieden werden, während die Vorteile herkömmlicher Niederdruck-Gießmaschinen bestens genutzt werden.

Um dies Ziel zu erreichen, schlägt die Erfindung vor, das Gerät so anzuordnen, daß der Schmelztiegel mit einer darauf befestigten Gießform kippbar ist, um das Fließen des in dem Schmelztiegel enthaltenen geschmolzenen Metalls in die Gießform unter der Wirkung der Schwerkraft zu bewirken, und daß nach dem Kippen des Schmelztiegels Gas in diesen eingeblasen wird, um die geschmolzene Metalloberfläche mit einem Druck zu beaufschlagen.

Das oben genannte und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen ersichtlich, die eine Ausführungsform der Erfindung darstellen. Es zeigt:

Figur 1 einen Seitenriß im Querschnitt eines erfindungsgemäßen Gießgerätes;

Figur 2 eine der Figur 1 ähnliche Ansicht mit dem Gießgerät in Gießstellung;

Figur 3 in Querschnitt einen Aufriß des in Figur 1 gezeigten Gerätes; und

Figur 4 einen bruchstückartigen Querschnitt längs der Linie IV-IV in Figur 3.

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Unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 3 bezeichnet Bezugszeichen 1 einen ... Heizofen, der auf einer Seite mit einem Brenner 2 versehen ist, und in dem ein Schmelztiegel 3 geschlossener Bauweise angeordnet ist. Der Schmelztiegel 3 ist mittels einer Anzahl Klammern If ( von denen in Figur 1 nur eine gezeigt ist) an dem Heizofen befestigt, und der vordere und hintere Abschnitt des Schmelztiegels sind oben durch eine Gießlochplatte 11 bzw. einen festen Deckel 12 verschlossen. Der feste Deckel 12 ist zur Auffüllung von geschmolzenem Metall mit einer Öffnung versehen, die durch einen abnehmbaren Deckel 13 verschlossen ist. Die Gießlochplatte 11 wird aus einer Grundplatte _s 11a und einer darüberliegenden Wärmeisolierplatte 11b gebildet. Wie gezeigt, sind in die Wärmeisolierplatte 11b Lochplatten 1*f eingebettet. Gießlöcher 16 erstrecken sich durch die Lochplatten 1 if und die Grundplatte 11a und stehen normalerweise in direkter Verbindung mit dem Innenraum des Schmelztiegels 3 über dem Niveau geschmolzenen Metalls 5, wie in den Figuren 1 und 3 gezeigt.

Ein Gießform-Tragrahmen 6 ist an der Oberseite des Schmelztiegels 3 mittels einer angemessenen Zahl Klemmen 15 und 15' befestigt, die die Gießlochplatte 11 umgeben. Zwei fluchtende Wellen 6a und 6b erstrecken sich von der rechten bzw. linken Seite des Tragrahmens 6 und sind in entsprechenden Lagern 9 drehbar gelagert, die am oberen Ende von zwei TragstUtzen 8 angebracht sind, welche auf dem Traggerüst 7 des Gerätes angeordnet sind. Aus diese Weise ist der Aufbau einschließlich Heizofen 1 und Schmelztiegel 3 auf dem Traggerüst 7 zur freien vertikalen Kippbewegung montiert. Ein ölhydraulisches Betätigungsglied Io ist an seinem Basisende drehbar auf dem Traggerüst 7 gelagert, und die Stange des Betätigungsgliedes ist an ihrem entfernten Ende mit dem Mittelabschnitt des Heizofens 1 an dessen einer Seite gelenkig verbunden. Wie ersichtlich, läßt eich alt dieser Anordnung der Heizofen 1 zusammen mit dem Schmelztiegel 3 aus der in Figur 1 gezeigten horizontalen

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Stellung um die gemeinsame Achse der Lager 9 in jede gewünschte geneigte Stellung kippen, wie in Figur 2 dargestellt.

Eine in dem Gießgerät angeordnete Gießform 17 besteht aus einem Oberteil 17b und einem Unterteil 17a. Das Unterteil 17a ist ! fest auf dem Tragrahmen 6 montiert, so daß der Hohlraum in der ι Gießform in Verbindung mit den in der Gießlochplatte 11 ausgebildeten Gießlöchern 16 steht. Der Tragrahmen 6 ist mit einer . Vielzahl aufrechter Führungsstangen 19 versehen, an deren j oberen Enden eine feststehende Platte 21 befestigt ist. Eine j bewegliche Platte 2o ist ferner auf den Führungsstangen 19 zwischen ihren Enden zu vertikaler Gleitbewegung montiert. Ein ö'lhydraulischer Betätiger 22 ist auf der feststehenden

! Platte 21 montiert und betriebsmäßig mit der beweglichen Platte ^; 2o verbunden_;und dient dazu, diese längs der Führungsstangen J 19 zu heben und zu senken. Das Oberteil 17b der Gießform 17 ist fest an der Unterseite der beweglichen Platte 2o angebracht. Ein in der Gießform 17 geformtes Gußstück ist in Figur 2 mit 23 bezeichnet.

Wie in den Figuren 3 und k gezeigt, ist das Oberteil 17b der Gießform an seinen gegenüberliegenden Seiten mit verschiebbaren Wandabschnitten 17c versehen, deren innere Endflächen einwärts und nach unten geneigt sind, so daß am Ende des Gießvorgangs, wenn das Oberteil 17b von dem Unterteil 17a abgehoben wird, das Gußstück 23 in dem Oberteil 17b festgehalten wird. Zum Zweck des Lösens des Gußstücks 23 aus dem Oberteil 17b sind mehrere Auswurfstifte 2/f vorgesehen, die sich durch das Oberteil 17b erstrecken und an ihren Enden mit einer Auswurfplatte 2k verbunden sind, welche durch sich von der feststehenden Platte 21 nach unten erstreckende Ausstoßstifte 26 betätigt werden.

Wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt, ist der feste Deckel \2. des Schmelztiegels 3 mit einem Gasdruckeinlaß oder einer Gaseinblasöffnung 27 versehen, die über ein Gasrohr 28 mit einer

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Gaseinblasvorrichtung 29 verbunden ist. Die Gaseinblasvorrichtung 29 ist so ausgelegt, daß sie zum richtigen Zeitpunkt im Zyklus des Gießvorgangs betätigt wird. Das in dem System verwendete Gasmedium soll ein inertes Gas wie beispielsweise Stickstoff sein. Ein in den Figuren 1 und 2 gezeigtes Thermoelement 3© ist in dem Schmelztiegel 3 angeordnet, um die Temperatur des geschmolzenen Metalls 5 zu bestimmen.

Als nächstes wird der Betrieb der dargestellten Ausführungsform beschrieben. Zuerst, wenn der Schmelztiegel 3 in horizontaler Stellung ist, wird der Betätiger 22 betätigt, damit er sich nach unten ausstreckt und die bewegliche Platte 2o absenkt, ι um das Oberteil 17b in festen Kontakt mit dem Unterteil 17a ^! zu bringen. Anschließend an 6£eßformeinrichtvorgang wird das Betätigungsglied Io ausgestreckt, wie in Figur 2 gezeigt, um den Aufbau einschließlich Heizofen, Schmelztiegel 3 und eingerichteter Gießform 17 um die Achse der Lager 9 zu kippen. Dabei fließt gleichzeitig das geschmolzene Metall in dem Schmelztiegel 3 unter der Schwerkraft durch die Gießlöcher 16 in die Gießform 17· Es ist zu bemerken, daß bei dieser Gelegenheit, da die Gießform 17 allmählich mit dem Fließen von geschmolzenen Metall in die Gießform gekippt wird, vorher darin enthaltene Luft glatt durch den gemeinschaftlichen Bereich zwischen den Gießformteilen herausgedrückt wird und so ein wirksamer Ersatz der Luft durch geschmolzenes Metall sichergestellt ist. Ee ist auch zu bemerken, daß die Gießgeschwindigkeit und andere Gießbedingungen genau nach Wunsch gesteuert werden können, einfach dadurch, daß die Kippgeschwindigkeit des Schmelztiegels 3 und damit auch der Gießform 17 reguliert wird.

Nach dem Gießen des geschmolzenen Metalls wird durch Betätigung der Gaeeinblasvorrichtung 29 Gas in den Schmelztiegel eingeblasen, so daß auf die Oberfläche des geschmolzenen Metalls 5 in dem Schmelztiegel 3 ein Gasdruck ausgeübt und dieser auf

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die zuvor in die Gießform 17 aufgenommene Masse geschmolzenen Metalls übertragen wird, um auf diese als Druckbelastung zu wirken. Der Belastungs- oder Druckzustand des geschmolzenen Metalls in der Gießform 17 wird aufrechterhalten, bis das geschmolzene Metall erhärtet, so daß ein Gußstück 23 ungewöhnlich kompakter und einheitlicher Struktur ohne wesentliche Blasen und Lunker erhalten wird. Anschließend wird die Gaseinblasvorrichtung 29 abgestellt, um den Druck in dem Schmelztiegel 3 zu reduzieren, während andererseits das Betätigungsglied zurückgezogen wird, um den kombinierten Aufbau von Heizofen und Schmelztiegel 3 in seine normale horizontale Stellung zurückzuführen. Gleichzeitig damit wird der Betätiger 22 zurückgezogen, um das Oberteil 17b mit der beweglichen Platte 2.0 nach oben zu bewegen, so daß das am Oberteil 17b mittels der verschiebbaren Wandabschnitte 17c festgehaltene Gußstück 23 von dem Unterteil 17a abgehoben wird. Anschließend werden die verschiebbaren Wandabschnitte 17c auswärts zurückgezogen, während die bewegliche Platte 2o weiter ansteigt, so daß die Ausstoßstifte, die gegen die obere Oberfläche der Auswurfplatte 25 stoßen, 41··· von weiterer Anstiegebewegung abhalten· Folglich werden die Auswurfetifte 2h abwärts durch das ansteigende Oberteil 17b in den an dessen Unterseite gebildeten Hohlraum gestoßen und stoßen auf diese Weise das Gußstück 23 nach unten aus dem Oberteil 17b heraus.

Kurzgefaßt fließt erfindungsgemäß das in dem geschlossenen Schmelztiegel gehaltene geschmolzene Metall unter Schwerkraft in eine auf den Schmelztiegel aufgesetzte Gießform, wenn dieser gekippt wird, und das ermöglicht nicht nur einen sanften Ersatz der vorher in der Gießform vorhandenen Luft durch geschmolzenes Metall, sondern auch eine genaue Einstellung der erwünschten Gießbedingungen, unabhängig von äußeren Störfaktoren, indem einfach die Kippgeechwindigkeit des Schmelztiegels gesteuert wird. Erfindungegemäß ist deshalb die Herstellung besondere stabilsierter und in der Qualität gleichbleibender Gußstücke

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Immer sichergestellt. Ferner kann der Gießvorgang des Gerätes eine bestimmte Anzahl von Malen wiederholt werden, wenn die geschmolzene Metallmasse einmal aufgefüllt ist, indem einfach der Schmelztiegel wiederholt gekippt wird, und kann somit gut automatisiert werden. Weiterhin wird erfindungsgemäß Gas in den Schmelztiegel eingeblasen, nachdem geschmolzenes Metall in die Gießform gegossen worden ist, und der in den Schmelztiegel eingeführte Gasdruck wird durch die Masse geschmolzenen Metalls in die Gießform als Belastungsdruck gelenkt. Dies sichert eine stabile Herstellung von Gußstücken mit hoher Qualität und viel weniger Blasen und Lunkern als im Fall herkömmlicher Niederdruck-Gießmaschinen, bei denen Gas in den Schmelztiegel unter im wesentlichen demselben Druck wie dem bei der Erfindung angewandten eingeblasen wird. Es ist offensichtlich, daß ebenso wie herkömmliche Niederdruck-Gießmaschinen das erfindungsgemäße Gerät insofern vorteilhaft ist, als die Ausbeute von geschmolzenem Metall besonders hoch ist aufgrund der Tatsache, daß für die verwendeten Gießformen kein Steigrohr-SYStem benötigt wird, und daß die Qualität der Produkte nicht in widriger Weise beeinflußt wird, wenn eine gewisse Leckage ▼on Gas aus dem Schmelztiegel auftritt.

Da ferner das erfindungsgemäße Gerät so ausgelegt ist, daß, solange der Schmelztiegel horizontal gehalten wird, das Gießloch oder die Gießlöcher in der aufgesetzten Gießform in direkter Verbindung mit dem Luftraum in dem Schmelztiegel über der Oberfläche von geschmolzenem Metall steht, erreicht das geschmolzene Metall die Gießlöcher direkt, wenn der Schmelztiegel gekippt wird, Aufgrund dessen wird jede Störung wie die in üblichen Niederdruck-Gießmaschinen durch die Verwendung einer Gießröhre zum Passieren von geschmolzenem Metall in die Gießform verursachten vollständig vermieden, und geschmolzenes Metall kann unter optimalen Bedingungen in die Gießform gegossen werden, um Qualitätsgußstücke mit Leichtigkeit herzustellen, falls der Schmelztiegel eine angemessene Zahl von in seiner Oberwand an passenden Stellen gebildete Gießlöcher aufweist.

Der Patentanwalt

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Claims

Ansprüche:

1. Gießgerät, gekennzeichnet durch ein Traggerüst (7), durch einen geschlossenen Schmelztiegel (3) der an dem Traggerüst (7) zu vertikaler Kippbewegung drehbar befestigt ist und einen mit wenigstens einem Gießloch (16) und einer Gaseinblasöffnung (27) versehenen festen Deckel (12) aufweist, durch eine Gießform (17), die auf den Schmelztiegel (3) aufgesetzt ist und mit dem Gießloch (16) in Verbindung steht, durch ein Betätigungsglied (1o), das mit dem Traggerüst (7) und dem Schmelztiegel (3) verbunden und zu betätigen ist, um den Schmeltiegel (3) um einen vorgegebenen Winkel zu kippen und dadurch zu bewirken, daß das darin enthaltene geschmolzene Metall (5) durch die Schwerkraft in die Gießform (17) fließt, und durch eine Gaseinblasvorrichtung (29), die mit der Gaseinblasöf fnung (27) in Verbindung steht und nach dem Kippen des Schmelztiegels (3) zu betätigen ist, um Gas in den Schmelztiegel (3) über dem Niveau des darin enthaltenen geschmolzenen Metalls (5) einzublasen und damit Druck auf die Niveauoberfläche des geschmolzenen Metalls auszuüben.

2. Gießgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gießloch (16) mit dem Luftraum in dem Schmelztiegel (3) über dem Niveau von darin enthaltenem geschmolzenen Metall (5) in direkter Verbindung steht, solange der Schmelztiegel (3) in horizontaler Stellung gehalten wird.

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