DE3608587C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Hubeinrichtung für Gießformen in Feingießöfen mit einer in einer Schmelzkammer ange­ ordneten Schmelzeinrichtung und einer unterhalb der Schmelzkammer angeordneten Schleusenkammer für das Ein- und Ausbringen von Gießformen, wobei die Hubein­ richtung einen zentrisch unter der Gießform angeordneten Formtisch mit einer Hubstange und einer Vertikal­ führungseinrichtung sowie einen Antrieb aufweist.

Durch die US-PS 35 32 155, die DE-OS 21 35 159 und die DE-OS 32 20 744 sind Feingießöfen mit Hub­ einrichtungen der eingangs beschriebenen Gattung bekannt. Bei den bekannten Hubeinrichtungen sind die Antriebe einstufig ausgeführt und bestehen ent­ weder aus sehr langen Hydraulikzylindern, die die Bauhöhe der Feingießöfen erheblich vergrößern (US-PS 35 32 155 und DE-OS 21 35 159), oder die Hub­ einrichtung befindet sich seitlich neben der Bewegungs­ bahn der Gießform (DE-OS 32 20 744). Bei einstufigen hydraulischen Hubantrieben läßt sich zwar ohne weiteres eine Eilbewegung der Gießform durchführen; es ist jedoch sehr schwierig bzw. nicht ohne weiteres möglich, eine kontinuierliche, langsame Absenkbewegung durchzuführen, wie sie beispielsweise bei der "gerichteten Erstarrung" erforderlich ist, bei der die zunächst noch mit Schmelze gefüllte Gießform unter kontinuierlicher Wanderung der Erstarrungs­ grenze aus einer Heizeinrichtung herausbewegt werden muß. Das hydraulische Antriebssystem neigt bei der­ artigen langsamen Bewegungen zu Vibrationen, die den Prozeß der "gerichteten Erstarrung" nachhaltig stören. Bei mechanischen Antrieben ist es außerordentlich schwierig, einen großen Geschwindigkeitsbereich zu durchfahren. Auch hierbei ist es außerordentlich schwierig bzw. praktisch unmöglich im Bereich niedriger Absenkgeschwindigkeiten vibrationsfrei zu arbeiten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Hubeinrichtung der eingangs beschriebenen Gattung anzugeben, mit der sehr unterschiedliche Verstellge­ schwindigkeiten möglich sind und die dennoch im Bereich langsamer Absenkgeschwindigkeiten vibrations­ frei arbeitet.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei der eingangs beschriebenen Hubeinrichtung erfindungsgemäß dadurch, daß der Antrieb aus einem Eilantrieb und einem dazu in Reihe geschalteten Feinantrieb besteht, daß an der Vertikalführungseinrichtung ein Schlitten geführt ist, der durch den Eilantrieb in mindestens zwei vorgebbare Positionen verfahrbar ist, und daß der Feinantrieb am Schlitten befestigt und zusammen mit diesem heb- und senkbar ist und mit der Hubstange des Formtisches verbunden ist.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist es möglich, den Schlitten zunächst mittels des Eilantriebs in eine von mindestens zwei vorgebbare Positionen zu verfahren, wobei es sich vorzugsweise um zwei Positionen handelt, nämlich um eine Höchststellung und eine Tiefststellung des Schlittens. Ausgehend von diesen Positionen ist alsdann die Hubstange mittels des Feinantriebs ver­ stellbar, wobei dieser Hubantrieb im Hinblick auf lang­ same Stellgeschwindigkeiten ausgelegt werden kann, so daß eine vibrationsfreie kontinuierliche Verstellung der Hub­ stange und damit der Gießform möglich ist. Hierdurch ist es möglich, die Gießform insbesondere während des Verfahrensabschnitts "gerichtete Erstarrung" lang­ sam und vibrationsfrei abzusenken, so daß die Wanderung der Erstarrungsfront durch die Schmelze nicht beeinträchtigt wird.

Es ist dabei gemäß der weiteren Ausgestaltung der Erfindung besonders vorteilhaft, wenn die Vertikal­ führungseinrichtung aus mindestens zwei parallelen Führungssäulen besteht, die an einer unterhalb der Schleusenkammer angeordneten Bezugsplattform be­ festigt sind, und wenn der Eilantrieb mit der Bezugs­ plattform einerseits und mit dem auf den Führungs­ säulen geführten Schlitten andererseits verbunden ist. Die Führungssäulen sind dabei über die Bezugs­ plattform starr mit dem Feingießofen bzw. mit dessen Schleusenkammer verbunden, so daß Vibrationen bereits während ihrer Entstehungsphase unterdrückt werden können.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungs­ gegenstandes sind den Unteransprüchen zu entnehmen; ihre Vorteile sind in der Detailbeschreibung näher erläutert.

Zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachstehend anhand der Fig. 1 und 2 näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht eines vollständigen Feingießofens mit der erfindungsgemäßen Hubeinrichtung und

Fig. 2 eine Variationsmöglichkeit eines Teils von Fig. 1 in vergrößertem Maßstab.

In Fig. 1 ist ein Feingießofen 1 dargestellt, der eine Schmelzkammer 2 und eine darunter angeordnete Schleusen­ kammer 3 aufweist. Der Feingießofen ist unter Vakuum und/oder Schutzgas betreibbar und besitzt eine Ofen­ achse A-A, die für die Anordnung bzw. Ausrichtung der nachstehend noch beschriebenen Einzelteile maßgebend ist.

In der Schmelzkammer 2 befindet sich eine Schmelzein­ richtung 4, die beispielhaft aus einem kippbaren Schmelz­ tiegel 5 besteht, der von einer Induktionsspule 6 umgeben ist. Der Schmelztiegel 5 ist in Richtung auf die Ofenachse A-A kippbar, so daß sein Inhalt im wesent­ lichen in Richtung dieser Achse entleerbar ist.

Seitlich unterhalb der Schmelzeinrichtung 4 befindet sich eine oben und unten offene Heizeinrichtung 7, die sowohl für die Vorwärmung einer Gießform 8 als auch für die Durchführung einer gerichteten Erstarrung in dieser Gießform 8 dient. Zu diesem Zweck ist die Gießform 8 aus ihrer Position in der Schleusenkammer 3 in die strichpunktiert dargestellte Position 8a inner­ halb der Heizeinrichtung 7 anhebbar.

Schmelzkammer 2 und Schleusenkammer 3 sind durch eine entsprechend dimensionierte Öffnung 9 miteinander verbunden, die durch eine Ventilplatte 10 ver­ schließbar ist, um die Atmosphäre in der Schmelz­ kammer 2 aufrechtzuerhalten. Zur Freigabe der Öffnung 9 ist die Ventilplatte 10 mittels eines Aus­ legers 11 in eine Ventilkammer 12 zurückziehbar, die seitlich an der Schleusenkammer 3 angebracht ist. Aus der Schleusenkammer 3 kann die Gießform 8 durch eine Tür 13 entnommen werden, von der hier nur die Umrißlinie dargestellt ist.

Die Schleusenkammer 3 ruht auf einem Fundament 14, in dem eine Grube 15 angeordnet ist, die zur Aufnahme der erfindungsgemäßen Hubeinrichtung 16 dient. Zu dieser Hubeinrichtung gehört eine Bezugsplattform 17, die an der Unterseite der Schleusenkammer 3 fest ange­ bracht ist. Die Bezugsplattform 17 trägt eine Vertikal­ führungseinrichtung 18, die aus zwei parallelen Führungssäulen 19 und 20 besteht, die an ihren oberen Enden durch die besagte Bezugsplattform 17 und an ihren unteren Enden durch eine Traverse 21 miteinander verbunden sind. Auf diesen Führungssäulen 19 und 20 ist ein Schlitten 22 vertikal verschiebbar geführt, und zwar mittels dreier, im Dreieck angeordneter Lager 23, 24 und 25. An der Bezugsplattform 17 ist der Zylinder 26 eines hydraulischen Eilantriebs 27 befestigt, dessen zu den Führungssäulen 19 und 20 parallele Kolben­ stange 28 mit dem Schlitten 22 verbunden ist. Auf die angegebene Weise ist der Schlitten 22 aus der in Fig. 1 gezeigten Tiefststellung in eine Höchst­ stellung verfahrbar, in der die Oberkante 29 des Schlittens 22 an zwei Anschlägen 30 zur Anlage kommt.

Der Schlitten 22 besitzt im Bereich seines unteren Endes eine Stützkonsole 31, mit der von unten her der Zylinder 32 eines Feinantriebs 33 verbunden ist, dessen Kolbenstange 34 mit einer Hubstange 35 verbunden ist. Diese Hubstange führt über eine Vakuumdichtung 36 in das Innere der Schleusenkammer 3 und trägt an ihrem oberen Ende einen Formentisch 37, auf den die Gießform 8 aufgesetzt ist. Der Feinan­ trieb 33, die Hubstange 35 und die Gießform 8 sind dabei exakt koaxial zur Ofenachse A-A ausgerichtet. Der Eilantrieb 27 und der Feinantrieb 33 sind dabei kinematisch in Reihe geschaltet, d.h. ihre Wege addieren sich, wobei der Eilantrieb 27 im wesentlichen dazu dient, die erforderliche Voreinstellung herbei­ zuführen.

Die Hubstange 35 ist an ihrem unteren Ende mit einer Führungsgabel 38 versehen, die eine Führungsstange 39 umgreift, um die Hubstange 35 gegen ein Verdrehen zu sichern.

Fig. 2 zeigt den Ersatz des hydraulischen Feinantriebs 33 durch einen elektrischen Feinantrieb 33a. Die Stütz­ konsole 31 am unteren Ende des Schlittens 22 ist weitgehend übereinstimmend ausgebildet. Auf der Unterseite ist die Stützkonsole 31 mit zwei weiteren Führungssäulen 40 und 41 verbunden, von denen die linke nur teilweise dargestellt ist. Am unteren Ende sind die Führungssäulen 40 und 41 durch eine Traverse 42 miteinander verbunden, an deren linkem Ende ein elektrischer Getriebemotor 43 befestigt ist. Der Getriebemotor 43 besitzt eine Abtriebswelle 44 mit einem Zahnrad 45, das mit einem weiteren Zahnrad 46 über einen Zahnriemen 47 verbunden ist. Das rechte Zahnrad 46 ist verdrehfest auf einer Gewindespindel 48 befestigt, die axial unverschiebbar mittels eines Lagers 49 in der Traverse 42 gelagert ist. Die Gewindespindel 48 greift in eine Spindelmutter 50 ein, die ihrerseits in einer Führungstraverse 51 befestigt ist, die auf den Führungssäulen 40 und 41 verschiebbar ist. Durch Rotation der Gewindespindel 48 wird mithin die Führungs­ traverse 51 auf- oder abwärtsbewegt und nimmt bei dieser Gelegenheit eine Tragsäule 52 mit, die die Verlängerung der Hubstange 35 darstellt. Die Tragsäule 52 ist in einer Lagerbüchse 53 geführt, die in der Stütz­ konsole 31 befestigt ist. Um ein Schlagen der Gewinde­ spindel 48 zu verhindern, ist diese an ihrem oberen freien Ende mit einer Führungsbüchse 54 versehen, die sich radial gegen die hohle Tragsäule 52 abstützt. Auf diese Weise ist die Gewindespindel 48 an beiden Enden gelagert, so daß radiale Vibrationen nicht auftreten können.

Claims (5)

1. Hubeinrichtung für Gießformen in Feingießöfen mit einer in einer Schmelzkammer angeordneten Schmelzeinrichtung und einer unterhalb der Schmelzkammer angeordneten Schleusenkammer für das Ein- und Ausbringen von Gießformen, wobei die Hubeinrichtung einen zentrisch unter der Gießform angeordneten Formentisch mit einer Hubstange und einer Vertikalführungseinrichtung sowie einen Antrieb aufweist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Antrieb (27, 33, 33a) aus einem Eilantrieb (27) und einem dazu in Reihe ge­ schalteten Feinantrieb (33, 33a) besteht, daß an der Vertikalführungseinrichtung (18) ein Schlitten (22) geführt ist, der durch den Eil­ antrieb (27) in mindestens zwei vorgebbare Positionen verfahrbar ist und daß der Feinan­ trieb (33, 33a) am Schlitten (22) befestigt und zusammen mit diesem heb- und senkbar ist und mit der Hubstange (35) des Formtisches verbunden ist.

2. Hubeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vertikalführungseinrichtung (18) aus mindestens zwei parallelen Führungssäulen (19, 20) besteht, die an einer Bezugsplattform (17) befestigt sind, die unterhalb der Schleusenkammer (3) angeordnet ist, und daß der Eilantrieb (27) mit der Bezugs­ plattform einerseits und mit dem auf den Führungs­ säulen (19, 20) geführten Schlitten (22) anderer­ seits verbunden ist.

3. Hubeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schlitten (22) im Bereich des unteren Endes der Hubstange (35) eine Stütz­ konsole (31) besitzt, und daß der Feinantrieb (33) mit der Stützkonsole (31) einerseits und mit der Hubstange (35) andererseits verbunden ist.

4. Hubeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Feinantrieb (33) einen Hydraulikzylinder (32) besitzt, der an der Stützkonsole (31) befestigt ist und einen Kolben mit einer Kolbenstange (34) aufweist, die unmittelbar mit der Hubstange (35) verbunden ist.

5. Hubeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Feinantrieb (33a) einen Elektro­ motor (43) und einen von diesem angetriebenen Spindelantrieb (48) aufweist, der mit der Hub­ stange (35) verbunden ist und koaxial zu dieser verläuft.