DE3024311A1

DE3024311A1 - Beschickungseinrichtung fuer kokillengussmaschine

Info

Publication number: DE3024311A1
Application number: DE19803024311
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: Italpresse SpA
Current assignee: Italpresse SpA
Priority date: 1979-06-27
Filing date: 1980-06-27
Publication date: 1981-01-29
Also published as: FR2459699B1; IT7923919A0; ES492797A0; GB2053048B; ES8101431A1; IT1125372B; GB2053048A; FR2459699A1

Description

Die Erfindung betrifft-eine Beschickungseinrichtung für eine Kokillengußmaschine, d.h. eine Eiarichtung zum Einbringen des geschmolzenen Metalls in die Kokille. ·

Es sind Einrichtungen zum Einbringen des geschmolzenen Metalls in die . Druckgießform von Druckgußmaschinen bekannt, mittels welcher periodisch geeignete Mengen des geschmolzenen Metalls aus dem Schmelzofen in die DruckgiePform übergeführt werden.

Ferner ist es bekannt, daP in Kokillengußmaschinen Metallkörper gebildet werden, wobei das ebenfalls einem Schmelzofen entnommene geschmolzene Metall jeweils in eine mit dem inneren Hohlraum der Gießform in Verbindung stehende Oeffnung eingebracht wird.

Diese Oeffnung besitzt oft geringe Abmessungen, was" besondere Vorkehrungen beim Eingießen des geschmolzenen Metalls erforderlich macht, so daß hier die bekannten Beschickungseinrichtungen für Druckgußmaschinen nicht ohneweiters anwendbar sind.

Aufgabe der Erfindung ist die, Schaffung einer Beschickungseinrichtung, die im wesentlichen unter Beibehaltung des Aufbaues der bekannten Beschickungseinrichtungen für Druckgußmaschinen besondere neue Kennzeichen besitzt, so daß sie einwandfrei zur Beschickung einer Kokillengußmaschine verwendet werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe nabh der Erfindung mittels einer Beschickungseinrichtung mit einer, um eine waagrechte Achse schwenkbaren Pfanne zur Aufnahme des geschmolzenen Metalls und mit Antriebsmitteln zur Schwenkung

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dieser Pfanne von einer waagrechten Ruhelage in mindestens eine geneigte Lage zur Entnahme des Metalls aus dem Ofen und zum Eingießen desselben in die Beschickungsöffnung der Kokillengußmaschine, die dadurch gekennzeichnet ist, daß den Antriebsmitteln eine Geschwindigkeitsregelvorrichtung zugeordnet ist, um die Schwenkung der Pfanne von der waagrechten in die geneigte Lage zum Eingießen des Metalls in die Beschickungsöffnung der Kokillengußmaschine in drei aufeinanderfolgenden Stufen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu steuern, wobei eine erste Stufe mit einer zur Annäherung des Metalls an eine Ausgußtuil'e der Pfanne geeigneten Schwenkgeschwindigkeit, eine zweite Stufe mit mindestens einer zum langsamen Ausgießen des Großteils des geschmolzenen Metalls geeigne-

ten zweiten Schwenkgeschwindigkeit, die geringer als die erste ist,und die dritte Stufe mit allmählicher Beschleunigung bis zu einer dritten Schwenkgeschwindigkeit durchgeführt wird, die gro'ßer ist als die erste und die zum Ausgießen des restlichen geschmolzenen Metalls geeignet» ist.

Mit anderen Worten wird mittels der mit einem geeigneten Geschwindigkeitsregler versehenen Beschickungseinrichtung eine Verschwenkung der Pfanne im wesentlichen in der gleichen Art herbeigeführt, wie sie von Hand aus erfolgen müßte, um ein rasches Eingießen zu erreichen und gleichzeitig zu vermeiden, daß das Metall zur Stauung kommt, überfließt u.dgl.

Im übrigen kann die Beschickungseinrichtung, insbesondere in ihrem Aufbau unverändert bleiben, so wie sie in bekannter Weise für Druckgußmaschinen verwendet wird.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemä'ßen Beschickungseinrichtung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig.1 und 2 zeigen schematisch in Seitenansicht und Draufsicht den all-

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geraeinen Aufbau der Einrichtung zur Ueberführung von geschmolzenen Metall aus einem Schmelzofen in eine Kokillengußmaschine,

Fig.3 zeigt die Beschickungseinrichtung im einzelnen wie in Fig.l und teilweise im Schnitt,

Fig.4 ist ein waagrechter Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig.3,

Fig.5 zeigt den oberen und unteren Teil der Einrichtung in bezüglich der Fig.3 um 90° gedrehter axialer Schnittansicht,

Fig.6 zeigt die Teile wie in Fig.5 jedoch bezüglich der Fig.3 um 180° gedreht,

Fig.7 ist ein Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig.6 durch den oberen Teil*der Einrichtung,

Fig.8 ist ein Prinzip-Blockschema des Geschwindigkeitsreglers, der die Schwenkung der das geschmolzene Metall aufnehmenden Pfanne in drei Stufen steuert, und

Fig.9 ist eine grafische Darstellung des Schwenkgeschwindigkeitsverlaufes in den drei Stufen des Ausgießens.

In den Fig.l und 2 ist die Beschickungseinrichtung 1 in Verbindung mit einem Schmelzofen 5 mit Entnahmeo'ffnung 4j sowie mit einer Kokillengußmaschine 7 mit Beschickungso'ffnung 6 dargestellt. Die Kokillengußmaschine 7 weist in bekannter Weise ein Fundament 8 auf, auf dem zwei Platten 10 durch entsprechende Hydraulikzylinder 9 verschiebbar angeordnet sind.

Die Platten 10 tragen je eine halbe Gießform 11, welche zusammen die vollständige Gießform bilden, deren Hohlraum 12 durch die Beschickungsöffnung 6 zugänglich ist und in der ein Kern 13 von geeigneter Gestalt angeorflnet ist. ' . '

Die Beschickungseinrichtung 1 umfaßt in erster Linie einen Portalrahmen 2, der über dem Schmelzofen 5 und der Kokillengußmaichine 7 angeordnet ist.

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Auf zwei waagrechten Stangen 3, die zusammen mit einer rückseitigen Verschalung 15 den waagrechten Querbalken des Portalrahmens bilden, ist ein Wagen 14 mit Hilfe eines geeigneten bekannten Antriebes hin und herverschiebbar.

Wie die Fig.3 und 4 besser veranschaulichen, sind am Wagen 14 zwei lotrechte achsengleiche Stangen 16, 17 gelagert. Am unteren Ende der rohrförmigen Stange 16 ist ein Bügel 30 angebracht, an dem eine Entnahme- und Gießpfanne (bzw. Becher) 19 mittels eines Gelenkzapfens 18 angelenkt ist, die eine Ausgußtülle 24 aufweist (Fig.5). Das untere Ende der zwei-' ten Stange 17 ist mittels eines Stabes 20 gelenkig mit dem Längsrand 23 ' der Pfanne 19 verbunden (siehe Fig,3, 5, 6), welcher Stab 20 durch einen· Zapfen 21 an die Stange 17 und durch einen Zapfen 22 an den Rand 23 der Pfanne angelenkt ist.

Die äußere Rohrstange 16 jst im Wagen 14 seitens einer Führung 29 lotrecht axial verschiebbar gelagert und weist zu ihrer Verschiebung (siehe Fig.3, 4) eine Zahnstange 25 auf, die mi^ einem Zahnrit-el 26 klimmt, das auf der Ausgangswelle 28 eines Motors 27 mit Geschwindigkeitsregler sitzt.

Die innere Stange 17 ist in der Rohrstange 16 axial verschiebbar und mit ihrem oberen Ende an einer Verlängerung 31 mit teilweiser Zahnung 32 befestigt (Fig.5)« Mit dieser Zahnung 32 k'ämmt ein Zahnritzel 33 (Fig.5, 6, 7)j das an der Ausgangswelle 34 eines Motors 35 mit veränderlicher Drehzahl sitzt, der am oberen Ende der Rohrstange 16 angebracht ist.

Die unter Bezugnahme auf die Fig.1-7 beschriebene Beschickungseinrichtung wird in folgender Weise betrieben.

Der Wagen 14 wird entlang der Führungsstangen 3 soweit verschoben, bis

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die Pfanne 19 im wesentlichen über der Entnahmeöffnung 4 des Ofens 5 zu liegen kommt (Fig.l), wonach der Motor 27 in Betrieb gesetzt wird, um beide achsengleichen Stangen 16 und 17-31 zu senken und die Pfanne 19 in den Ofen 5 einzuführen. Nun wird der Motor 2-7 angehalten und dagegen jener 35 in Betrieb gesetzt, der die innere Stange 17-31 gegenüber der Rohrstange 16 absenkt, wodurch die Pfanne 19 um den Anlenkzapfen 18 geschwenkt wird und eine geneigte Lage, mit der AusgußtüLle 24 nach oben weisend, annimmt. Die Pfanne 19 wird somit mit geschmolzenem Metall aus dem Ofen 5 gefüllt. AnschliePend wird der Motor 35 in entgegengesetztem Sinn in Betrieb gesetzt, um die Pfanne 19 Λ^η die waagrechte Lage zurückzuführen und schließlich wird auch der Motor 27 in entgegengesetztem Sinn in Betrieb gesetzt, wodurch die beiden achsengleichen Stangen 16" und 17-31 mit der gefüllten Pfanne 19 angehoben werden.

Der Wagen 14wird nun entlang der Führungsstangen 3 soweit verschoben,daß die Pfanne 19 über der Beschickungsöffnung 6 der Kokillengußmaschine 7 zu liegen kommt. Die Pfanne I9 wird sodann mittels des Motors 27 bis in die Nähe der Beschickungsöffnung 6 abgesenkt.

Alle bisher beschriebenen Bewegungen der Einrichtung erfolgen mit kor.stanter Geschwindigkeit in selbsttätig vorbestimmter Aufeinanderfolge dank der Einwirkung verschiedener Endschalter, wie die in Fig.3 gezeigten Mikroschalter 36, 37 und 38, mit denen Steuerelemente 39j 40 und 41 zusammenwirken.

Nachdem die Pfanne 19 in der Nähe der Beschickungsöffnung 6 der Kokillengußmasch-ine angelangt ist und die Einrichtung zum Eingießen des gesahmolzenen Metalls in die Kokille durch Schwenkung der Pfanne gesteuert wird, kommt ein dem Motor 35 zugeordneter Geschwindigkeitsregler in Betrieb, durch

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den der Eingießvorgang in drei Stufen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten unterteilt wird.

Ein AusfüTirungsbeispiel des Geschwindigkeitsreglers ist schematisch in Fig.8 dargestellt. Er umfaßt in erster Linie einen Impulsgenerator 42, der der Ausgangswelle 34 des Motors 35 derart :ugeordnet ist, daß er einen Impuls je vorbestimmten Drehwinkel der Welle 34 abgibt. Beispielsweise kann dieser Impulsgeber aus einer auf der Welle 34 sitzenden gezahnten Scheibe und einem ortsfesten Fühler bestehen (beispielsweise elektromagnetischer Art), der den Vorbeilauf der Zaline der Scheibe abtastet. An den Impulsgeber 4² sind zwei Impulszähler 43, 44 angeschlossen, die derart geeicht sind, daß sie nach der Zählung unterschiedlicher Impulssahlen N und N ( N < N) entsprechend bestimmten Schwenkwinkeln S und S 12 12 Iz

der Pfanne 19 das Oeffnen bzw. Schließen zugehöriger Kontakte 45j 46 steuern. Diese Kontakte sind Potentiometern 47', 48 zugeordnet, die auf unterschiedliche Werte P , P (P > P ) eingeregelt sind. Ferner ist ein drittes Potentiometer 49 vorgesehen, das auf einen Wert Ρ«>Ρ₁ eingestellt ist. Die Potentiometer 47 und 49 verbinden unmittelbar und das Potentiometer verbindet über einen Stufenerzeuger 50 eine positive Klemme 51 mit einem ersten Eingang eines DifferentialVerstärkers 52, der noch einen zweiten, über einen Bezugswiderstand 53 an Masse liegenden Eingang besrfzt. Der Ausgang des Differentialverstä'rkers 52 ist mit dem Eingang eines zweiten Differentialverstä'rkers 54 verbunden, dessen zweiter Eingang über einen veränderlichen Bezugswiderstand 55 an Masse liegt. Ein Impulsbildner 56 hat schließlich die Aufgabe, die am Ausgang des zweiten Verstärkers 54 anfallende Gleichspannung in eine Impulsfolge mit konstanter Frequenz und von mit dem Wert dieser Spannung veränderlicher Dauer zu erzeugen.

Diese Impulsfolge steuert eine Gleichrichterbrücke 57 mit SCR-Dioden, die

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zwischen den Glei-chstrommotor 35 und einer Wechselstromspeisung 58 liegt, indem sie bei abneiimender Dauer der Impulse den Augenblick verzögert, in dem die SCR-Dioden leitend werden, und umgekehrt.

Der Geschwindigkeitsregler nach Fig.8 bewirkt, daß das Eingießen des geschmolzenen Metalls aus der Pfanne 19 in die Beschickungsöffnung 6 der Kokillengußmaschine in den, aus der grafischen Darstellung der Fig.9 entnehmbaren drei aufeinanderfolgenden Stufen erfolgt.

Wenn der Motor 35 durch eine bei Beendigung des Abwa'rtshubes der Pfanne 19 ausgelöste Steuerung in Betrieb gesetzt wird, bewirkt er durch das Anheben der inneren Stange 17-31 die fortschreitende Schwenkung der Pfanne 19 im Sinn der Neigung der Ausgußtülle 24 nach unten, und zwar mit einer ersten konstanten Geschwindigkeit V₁, die mittels des Potentiometers 47 festgelegt wird (in diesem Fall fließt kein Strom durch das auf einen höheren Wert eingestellte Potentiometer 49)· Auf diese Weise wird der erste Teil der Schwenkung der Pfanne, um das in ihr enthaltene geschmolzene Metall bis nahe zur Ausgußtiüle 24 zu bringen, mit verhältnismäßig großer" Geschwindigkeit durchgeführt, ohne unnützliche Zeitverluste.

Inzwischen zählen die beiden Impulszähler 43, 44 die vom Impulsgeber 42 mit einer von der Schwenkgeschwindigkeit der Pfanne abhängigen Frequenz erzeugten Impulse.

Wenn der Zähler 43 eine der vorbestimmten Zahl N , entsprechend einem Schwenkwinkel S der Pfanne (siehe Fig.9), entsprechende Zahl von Impulsen gezählt hat, bewirkt er das Oeffnen des Kontaktes 45j wodurch nun'über das auf einen höheren Wert eingestellte Potentiometer 49 eine entsprechend niedrigere Steuerspannung an den ersten Eingang des Verstärkers 52 angelegt wird, so daß über den Verstärker 54 und den Impulsbildner 56 Impulse ge-

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ringerer Dauer erzeugt werden, die den Uebergang der SCR-Dioden des Brückengleichrichtsrs 57 in den leitenden Zustand verzögern, die Speisung des Motors 35 herabsetzen und somit, dessen Dreh-ahl verringern.

Die Schwenkgeschwindigkeit dter Pfanne 19 sinkt somit auf einen niedrigeren Wert V , der durch das Potentiometer 49 festgelegt ist, so daß das Eingießen des geschmolzenen Metalls aus der Pfanne in die Beschickungsöffnung der Kokillengußmaschine ausreichend langsam erfolgt und Stauungen, Ueberfließen von Metall und andere derartige Mangel vermieden werden.

Gewünschtenfalls kann auch eilte zwischen verschiedenen benachbarten Werten veränderliche Eingießgeschwindigkeit V vorgesehen werden. Dies kann erreicht werden, indem für jede unterschiedliche Geschwindigkeit ein weiterer Impulszähler vorgesehen wird, der einem zugehörigen Potentiometer, wie jenem 49* zugeordnet ist, wobei diese Potentiometer offenbar auf unterschiedliche Werte einzustellen sind.

Sobald 'jedoch der Zähler 44 die vorbestimmte Impulszahl N gezählt hat, die einem Schwenkwinkel S der Pfanne entspricht (siehe Fig.9)> der so gewählt ist, daß nach dieser Schwenkung das meiste geechmolzene Metall bereits aus der Pfanne 19 ausgeflossen ist, wird durch ihn der Kontakt geschlossen, so daß an die Stelle des auf einen höheren Wert eingestellten Potentiometers 49 das auf einen niedrigeren Wert eingestellte Potentiometer 48 gelangt, über das, der Verstärker 52 gespeist wird. Der Stufenerzeuger 50 bewirkt jedoch, daß die Eingangsspannung des Verstärkers 52 nicht sofort den der Eichung des Potentiometers 48 entsprechenden Wert annimmt, sondern gemäß einer Stufe mit vorbestimmter·Neigung linear auf diesen Wert ansteigt. Diesem Verlauf folgen natürlich auch die Ausgangsspannu^gen der Verstärker 52 und 54» die Dauer der Ausgangsimpulse des Impulsbildners

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56, die Speisung des Motors 35 und somit die Schwenkgeschwindigkeit der Pfanne 19, die - wie die Fig.9 zeigt - linear bis zum Maximalwert V-ansteigt.

Der Eingießvorgang des geschmolzenen Metalls wird somit in einer letzten Stufe der Schwenkung mit größerer Geschwindigkeit beendet, die ein rasches Entleeren der Pfanne 19 gestattet.

Ein Endanschlag stellt das Erreichen des maximalen Schwenkwinkels S ,

fest und steuert den Beginn der Rückführung der Einrichtung in ihren Ausgangszustand, d.h. setzt den Motor 35 in entgegengesetztem Sinn in Betrieb, um die Pfanne in die waagrechte Lage zurückzuführen, wonach der Motor 27 die Pfanne wieder anhebt und der Wagen 14 in die Ausgangslage über den Schmelzofen zurückgeführt wird.

Gewünschtenfalls kann ein und dieselbe Beschickungsvorrichtung zur Beschickung mehrerer Kokillen verwendet werden, die entweder beiderseits' eines einzigen Schmelzofens oder um den Schmelzofen im Kreis angeordnet sein können. Im letzteren Fall muß das Traggestell der Beschickungseinrichtung natürlich in der Lage sein, sich zu drehen, um jeweils oberhalb der verschiedenen Kokillen angeordnet werden zu können.

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Claims

DIPLOM-CHEMIKER UND PATENTANWALT

STEUBSTRASSE 10

D-8032 GRAFELFING-MONCHEN

TELEFONi (087) 85 23 33 TELEXi £2» 830 ittffd

IHR ZEICHENi MEINZEICHENi BZ-22

Italpresse S.p.A. Capriano del Colle (Brescia) Italien

Beschickungseinrichtung für Kokillengußmaschine

Patentansprüche

X. Einrichtung zur Beschickung einer Kokillengußmaschine mit geschmolzenem Metall mit einer, um eine waagrechte Achse schwenkbaren Pfanne zur Aufnahme des geschmolzenen Metalls und mit Antriebsmitteln zur Schwenkung der Pfanne von einer waagrechten Ruhelage in mindes-. tens eine geneigte Lage zur Entnahme des Metalls aus einem Schmelzofen und zum Eingießen desselben in die Beschickungsöffnung der Kokillengußmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß den Antriebsmitteln (35) ein Geschwindigkeitsregler zugeordnet ist, durch den die Schwenkung der Pfanne (19)' von der waagrechten in die geneigte Lage zum Eingießen 4es Metalls in die Beschickungsöffnung (6) der Kokillengußraa-

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ORTGTNÄU INSPECTED

schine (7) in drei aufeinanderfolgenden Stufen* mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten (V , V , V ) gesteuert wird, wobei eine

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erste Stufe mit einer zur Annäherung des Metalls an eine Ausgußtülle (24) der Pfanne (19) geeigneten Schwenkgeschwindigkeit (V ), eine zweite Stufe mit mindestens einer zum Ausgießen des Großteils des geschmolzenen Metalls geeigneten zweiten Schwenkgeschwindigkeit (V ) und die dritte Stufe mit allmählicher Beschleunigung bis zu einer dritten Schwenkgeschwindigkeit (V ) durchgeführt wird, die größer ist als die erste Schwenkgeschwindigkeit (V ) und die zum Ausgießen des restlichen geschmolzenen Metalls geeignet ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel einen Elektromotor (35) umfassen und daß der Geschwindigkeitsregler einen Impulsgeber (42) zur Abgabe je eines Impulses für einen vorbestimmten Schwenkwinkel der Pfanne (19) und mindestens zwei Impulszähler (43, 44) umfasst, durch die bei Erreichen der jeweiligen vorbestimmten Impulszahlen (N, N) die Speisung des Mqtors (35) derart· beeinflußt wird, daß bei der durch d en ersten Zähler (43) bei Erreichen einer ersten vorgegebenen Impulszahl (N) ausgelösten Steuerung der sofortige Uebergang von der ersten (V ) auf die zweite SchwenkgeschwinfiigkeiU (V) hervorgerufen wird, jährend bei der durch den zweiten Zähler (44) bei Erreichen einer zweiten vorgegebenen, größeren Impulszahl (N ) ausgelösten Steuerung eine stetige Beschleu- · nigung des Motors (35) bis zu einer der dritten, Schwenkgeschwindigkeit (V.) entsprechenden Drehzahl hervorgerufen wird.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steue-

rung durch den ersten Zähler (43) auf di"e Eingangsspannung eines Verstärkers (52) dermaßen einwirkt, daß diese von einen ersten auf einen zweiten geringeren Wert absinkt und daß die Steuerung durch den

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zweiten Zähler (44) auf die genannte Spannung dermaßen einwirkt, daß sie stufenartig von dem zweiten Wert auf einen dritten Wert ansteigt, der gro'ßer als der erste Wert ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungswerte durch eingangsseitig in bezug auf den Verstärker (52) liegende einstellbare Potentiometer (47j 49) festgelegt sind, wobei dem Potentiometer (48) für den dritten Spannungswert ein Stufenerzeuger (50) in Reihe geschaltet ist, der beim Einschalten des betreffenden Potentiometers (48) eine stetige Spannungserhöhung bis auf den dritten Spannungswert hervorruft.
5. Einrichtung nach den Ansprüchen 3'und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker (52, 54) an einen Impulsbildner (56) angeschlossen ist, durch den Impulse mit veränderlicher Dauer erzeugt werden und der eine Gleichrichterbrücke (57) mit SCR-Dioden steuert, die zwischen dem Gleichstrommotor (35) und einer Wechselstromspeisung (58) eingeschaltet ist.

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