DE4006765A1

DE4006765A1 - Warmhalte- und giessgefaess-einrichtung fuer metallschmelzen sowie giessstutzen

Info

Publication number: DE4006765A1
Application number: DE19904006765
Authority: DE
Inventors: Oleg Fishman; Satyen Nagesh Prabhu; William Robert Pflug
Original assignee: Inductotherm Corp
Current assignee: Inductotherm Corp
Priority date: 1989-03-13
Filing date: 1990-03-03
Publication date: 1990-09-20
Also published as: GB9003870D0; GB2229384A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Warmhalte- und Gießgefäß für Metallschmelze und einen verbesserten Stutzen, der dazu dient, Metallschmelze in einer Gießerei in Gießformen zu gießen.

Hintergrund der Erfindung

In Gießereien wird Metallschmelze häufig aus Warmhaltegefäßen mit einer Boden-Gießöffnung in Gießformen gegossen. Das Steuern des Fließens der Metallschmelze aus dem Gefäß in die Form ist für das erfolgreiche Gießen von Metallteilen außerordentlich wichtig. Ein weiterer wichtiger Aspekt für die Qualität des Gießverfahrens besteht darin, die Temperatur der Gießöffnung, des Gießstutzens oder dergleichen so zu halten, daß sie unge fähr der der Metallschmelze entspricht.

Bei der Verwendung von üblichen rechteckigen Gießgefäßen ent stehen zwei Probleme. Das erste Problem steht in Verbindung mit der Fließgeschwindigkeit der Metallschmelze durch die Gießöff nung oder den Gießstutzen. Das zweite Problem steht im Zusam menhang mit der Notwendigkeit, die Temperatur der Gießöffnung oder des Gießstutzens während der Zeit, in welcher nicht gegossen wird, auf einer Temperatur zu halten, bei welcher die Bildung von Schlacke und Metallanwachsungen an der inneren Oberfläche des Stutzens oder der Öffnung minimiert wird.

Bezüglich des ersten Problems gilt allgemein, daß die Fließge schwindigkeit der Metallschmelze, welches aus einem rechteckigen Gefäß gegossen wird, direkt proportional der Höhe der Metallschmelze im Gefäß ist. Dies kann durch folgende Be ziehung ausgedrückt werden:

Q ∼ ,

wobei
Q = Fließgeschwindigkeit der aus dem Gefäß gegossenen Metall schmelze,
H = Druckhöhe der Metallschmelze im Gefäß.

Da das Volumen durch die Länge und die Breite des Gefäßes und die Höhe der Metallschmelze im Gefäß bestimmt wird, ist die Druckhöhe, die durch dieses Volumen entsteht, eine direkte Funktion der Höhe der Metallschmelze im Gefäß zu irgendeiner gegebenen Zeit, da Länge und Breite konstant bleiben. Da die Höhe und damit die Druckhöhe abnehmen, nimmt somit auch die Fließgeschwindigkeit Q ab. Tatsächlich bestimmt die Beziehung, daß ein 75% Abfall bezüglich des Volumens zu einem 75% Abfall in der Druckhöhe und einem etwa 50% Abfall der Fließgeschwin digkeit entspricht.

Um die Fließgeschwindigkeit aus einem üblichen Gefäß relativ konstant zu halten, muß eine Absperrstange fortwährend justiert werden, um die Öffnung des Gießstutzens zu steuern. Dies bedeu tet, daß, wenn das Gefäß voll ist, eine kleine Öffnung erfor derlich ist und, wenn das Gefäß nahezu leer ist, eine größere Öffnung erforderlich ist. Ein genaues Einstellen der Absperr stange zur genauen Steuerung des Flusses ist über den gesamten dynamischen Bereich des Druckhöhen-Wechsels außerordentlich schwierig.

Bei einem großen dynamischen Bereich ist es möglich, daß die Metallschmelze die Öffnung des Stutzens nicht ganz umgibt oder nicht ganz ausfüllt. Dies vergrößert die Gefahr des Ansetzens von Schlacke entlang dem inneren Durchmesser des Stutzens. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn Kugelgraphiteisen ge gossen wird, weil per Definition das Eisen schlackebildende Elemente aufweist (z. B. Magnesium, Silizium und Aluminium), die, wenn sie der Luft ausgesetzt sind, oxidieren können. Diese Gefahr kann dadurch minimiert werden, daß der dynamische Be reich verringert wird, wodurch ein Stutzen bzw. eine Gießöff nung mit kleinerem inneren Durchmesser verwendet werden kann.

Die Verwendung eines Stutzens oder dergleichen mit kleinerem inneren Durchmesser schafft die Möglichkeit, daß die Metall schmelze die Öffnung des Stutzens völlig überdeckt, so daß da durch Oxidationsreaktionen verringert werden.

Es ist demzufolge wünschenswert, den größten Teil des Volumens an Metallschmelze mit einem wesentlich kleineren prozentualen Abfall an Druckhöhe und Fließgeschwindigkeit zu gießen. Dies gibt die Möglichkeit, einen Gießstutzen mit kleinerem inneren Durchmesser zu verwenden; es führt zu einer Verbesserung des Steuerns der Absperrstange.

Bezüglich des zweiten Problems ist festzustellen, daß bei übli chen Gießgefäßen Schwierigkeiten mit dem Verstopfen des Gieß stutzens dadurch auftreten, daß die Temperatur des Stutzens oder dergleichen während der Intervalle zwischen den Gießvor gängen sinkt. Diese Intervalle treten normalerweise auf, wenn das Gießen zwischen Gießformen unterbrochen wird. Wenn der Stutzen abzukühlen beginnt, haben verflüssigte Schlacke, die in bestimmten Metallschmelzen enthalten ist, wie auch die Metalle selbst die Tendenz, an der inneren Oberfläche des Gießstutzens anzubacken. Dieser Vorgang führt letzten Endes zum Verstopfen des Gießstutzens bzw. der Gießöffnung.

Übliche Gießstutzen bestehen im allgemeinen aus feuerfestem Ma terial, welches mit dem äußeren Stahlgehäuse und der Verstär kungsplatte des Gefäßes in Berührung ist. Dies hat zur Folge, daß das äußere Gehäuse und die Verstärkungsplatte als Wärmeab leiter wirken, die Energie aus dem Gießstutzen abführen. Diese Anordnung führt zu unterschiedlichen Temperaturen an unter schiedlichen Punkten entlang dem Stutzen, wenn der Gießvorgang nicht kontinuierlich erfolgt. Somit benötigen bekannte Gieß stutzen das Fließen der Metallschmelze, um ihre Temperatur bei zubehalten.

Die Lösung des ersten Problems macht es erforderlich, daß das Gießgefäß in der Lage ist, einen relativ konstanten Fluß von geschmolzenem Material an die Gießform abzugeben, wenn das Vo lumen der Metallschmelze im Gefäß absinkt. Somit sollen Fließ geschwindigkeit und Druckhöhe, die die Metallschmelze durch den Gießstutzen drückt, nur geringfügig absinken, wobei bezüglich des Volumens der Metallschmelze größere prozentuale Abnahmen eintreten.

Die Lösung des zweiten Problems erfordert eine Konstruktion des Gießgefäßes, bei welcher der Gießstutzen in einer einen Wärme austausch erlaubenden Relation mit dem Metallschmelze innerhalb des Gefäßes bleibt und gegenüber dem äußeren Stahlgehäuse und der Verstärkungsplatte in einer eine Berührung vermeidenden Weise isoliert ist. Diese Ausgestaltung führt dazu, daß der Gießstutzen auf einer Temperatur gehalten wird, die nahe bei der Temperatur der Metallschmelze im Gefäß liegt mit der Wir kung, daß Kühleffekte durch die außenseitige Umgebung während normaler Intervalle zwischen Gießvorgängen nicht auftreten.

Diese Lösung erfordert die Anordnung des Gießstutzens in einer Position, in welcher er gegenüber dem äußeren Gehäuse und der Verstärkungsplatte isoliert und somit damit nicht in Berührung ist, wobei die inneren Oberflächen in kontinuierlichem thermischen Kontakt mit dem Metallschmelze bleiben. Zusätzlich muß der Stutzen aus Werkstoffen hergestellt sein, die eine gute thermische Leitfähigkeit haben.

Das Warmhalte- und Gießgefäß gemäß der Erfindung vermeidet die vorstehend geschilderten Nachteile und Mängel des Standes der Technik dadurch, daß ein Gießgefäß mit Dimensionen vorgesehen ist, die es ermöglichen, den größten Teil des Volumens an Me tallschmelze innerhalb des Gefäßes mit einer wesentlich kleineren prozentualen Abnahme der Druckhöhe und der Fließge schwindigkeit auszutragen. Zusätzlich behält bei dem Gefäß oder dem Stutzen gemäß der Erfindung der Gießstutzen nahezu die Tem peratur der Metallschmelze innerhalb des Gefäßes bei. Die Er findung erreicht diese Ergebnisse in einer Weise, die das Zu setzen des Gießstutzens und das Auftreten von Fehlern in den gegossenen Metallteilen erheblich reduziert. Es ist demzufolge eine Aufgabe der Erfindung, ein Warmhalte- und Gießgefäß und einen Gießstutzen verfügbar zu machen, die die dem Stand der Technik innewohnenden Nachteile nicht aufweisen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen und der folgenden Beschreibung der Erfindung.

Darstellung der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Warmhalte- und Gießgefäß für flüssiges Metall, um einen relativ konstanten Fluß einer Me tallschmelze in eine Gießform zu gießen. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf einen Stutzen zur Verwendung an Boden-Gieß pfannen für Metallschmelzen, der das Zusetzen minimiert.

Das Warmhalte- und Gießgefäß für die Metallschmelze weist einen oberen rechteckigen Abschnitt und einen unteren, pyramidenför migen Abschnitt auf, der umgekehrt angeordnet ist. Ferner ist ein Auslaß vorhanden, um die Metallschmelze aus dem Gefäß zu gießen. Die Form des Gefäßes gibt die Möglichkeit, den größten Teil des Volumens der Metallschmelze innerhalb des Gefäßes mit einer erheblich kleineren prozentualen Abnahme der Fließge schwindigkeit zu gießen als dies bei üblichen rechteckigen Ge fäßen der Fall ist.

Der Stutzen ist insbesondere geeignet zur Verwendung an Boden- Gießpfannen für Metallschmelzen. Sie weist thermisch leitfähiges Material auf. Der Stutzen erstreckt sich in das Innere der Pfanne derart, daß Teile des Stutzens innerhalb des Innenraums der Pfanne ununterbrochen in thermischem Kontakt mit der Metallschmelze innerhalb der Pfanne bleiben. Der Stutzen ist weiterhin gegenüber dem äußeren Gehäuse des Gefäßes zur Vermeidung von thermischem Kontakt isoliert um zu verhindern, daß Wärme vom Stutzen abgegeben wird. Der Umstand, daß der Stutzen in thermischem Kontakt mit der Metallschmelze bleibt, führt dazu, daß alle Punkte auf dem Stutzen nahezu die gleiche Temperatur aufweisen, und zwar unabhängig davon, ob Metall schmelze durch den Stutzen gegossen wird oder nicht. Durch die Beibehaltung der Temperatur des Stutzens, die nahezu gleich ist der Temperatur der Metallschmelze, wird die Schlackebildung an der inneren Oberfläche des Stutzens minimiert, so daß die Schwierigkeiten, die sich durch Zusetzen des Stutzens ergeben, ganz erheblich reduziert werden.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist das Warmhalte- und Gießgefäß für die Metallschmelze mit einem oberen rechteckigen Abschnitt und einem unteren Abschnitt versehen, welcher die Form einer auf den Kopf gestellten Pyramide hat und einen Gieß stutzen aufweist, der in seinem Boden angeordnet ist. Der Stutzen weist ein innerhalb des Gefäßes befindliches Eintritt sende und ein Auslaßende auf, welches aus dem Boden des unteren Abschnittes des Gefäßes vorsteht. Ferner sind Mittel vorhanden, um das Fließen der Metallschmelze durch das Eintrittsende des Gießstutzen zu steuern. Der Gießstutzen besteht aus thermisch leitendem Material. Er ist innerhalb des unteren Abschnittes des Gefäßes so angeordnet, daß das Eintrittsende des Gießstut zens ununterbrochenen thermischen Kontakt mit der innerhalb des Gefäßes verbleibenden Metallschmelze aufrecht erhält. Das Aus trittsende des Stutzens ist isoliert derart, daß ein Kontakt mit dem äußeren Gehäuse des Gefäßes nicht vorhanden ist. Diese Art der Ausgestaltung führt dazu, daß alle Punkte des Stutzens während normaler Unterbrechungen des Gießvorganges nahezu auf der Temperatur der Metallschmelze bleiben, ohne dafür aus schließlich abhängig zu sein vom Fließen der Metallschmelze, um die Stutzentemperatur beizubehalten. Auf diese Weise wird eine nahezu konstante Temperatur im Gießstutzen sowohl während der Gießperioden als auch während der Perioden zwischen den Gieß vorgängen aufrecht erhalten.

Beschreibung der Zeichnungen

In der Zeichnung ist zum Zwecke der Erläuterung der Erfindung eine derzeit bevorzugte Ausführungsform dargestellt, wobei je doch die Erfindung keineswegs auf die dargestellten Anordnungen und Mittel beschränkt sein soll. Es zeigen

Fig. 1 die Seiteneinsicht einer Einrichtung mit einem Warmhalte- und Gießgefäß für Metall, die gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ausgebildet ist,

Fig. 2 eine Draufsicht mit dem Gefäß, welches von einer Wagen-Anordnung getragen ist, die eine Hin- und Herbewegung des Gefäßes ermöglicht,

Fig. 3 eine isometrische Ansicht des Gefäßes, das eine schwenkbar angebrachte Abdeckplatte aufweist, die das Füllen des Gefäßes mit Metallschmelze ermöglicht,

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 2 in größerem Maßstab, der eine Sperreinrichtung zeigt, mittels welcher das Gefäß an der Wagen-Anordnung fixiert werden kann,

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 3 mit einer zusätzlichen strichpunktierten Darstellung, die das Gefäß in einer gekippten Position zeigt derart, daß das Metallschmelze von der Gieß-Austrittsöffnung entfernt ist,

Fig. 6 in größerem Maßstab eine Querschnittsansicht der Gießöffnung im Boden des Gefäßes mit einem darin angeordneten Säuberungswerkzeug,

Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie 7-7 der Fig. 1, der einen Kippmechanismus darstellt, um die Metallschmelze von der Gießöffnung weg zu bewegen oder sie aus dem Gefäß zu entfernen,

Fig. 8 einen Schnitt nach der Linie 8-8 der Fig. 7, der den Kippmechanismus zeigt, welcher eine Achse aufweist, um welche das Gefäß schwenkbar ist.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile.

Fig. 1 zeigt eine Einrichtung 10 mit einen Warmhalte- und Gieß gefäß für Metallschmelzen. Diese Einrichtung ist zur Verwendung in automatischen Formgebungssystemen in einer Gießerei be stimmt, wie beispielsweise solchen Systemen, die eine übliche Förderlinie aufweisen, mittels welcher mehrere Formen zu einer Gießstation transportiert werden, in welcher die Formen mit der zu gießenden Metallschmelze gefüllt werden. Üblicherweise wird bei solchen Systemen so vorgegangen, daß die Förderlinie jedes mal eine Form vorbewegt. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Formen mit konstanter Geschwindigkeit vorzubewegen. Automa tisiertes Formen ist allgemein bekannt und dem Fachmann allge mein geläufig, so daß es nicht erforderlich ist, dazu hier Ein zelheiten zu beschreiben.

Die Einrichtung 10 ist mit einem Warmhalte- und Gießgefäß 14 für Metallschmelze versehen, welches direkt oberhalb einer Gießform 12 angeordnet ist. Dazu dienen ein Paar rechtwinklig zueinander angeordnete Wagen- oder Laufkatzen-Einrichtungen, nämlich eine in X-Richtung verfahrbare Laufkatze 24 und eine in Y-Richtung verfahrbare Laufkatze 28. Das Gießgefäß 14 ist fest an der in X-Richtung verfahrbaren Laufkatze 24 durch mehrere Anbringungsflansche 20 befestigt, die mit einer zentralen Boh rung zur Aufnahme einer Sperrbolzen-Einrichtung 54 versehen sind. Das spezifische Anbringungsmittel ist deutlicher in den Fig. 3 und 4 dargestellt und wird im folgenden im Detail be schrieben.

An der in X-Richtung verfahrbaren Laufkatze 24 sind mehrere kreisförmige Räder 26 angebracht, die auf einem Schienenpaar 30 laufen. Gemäß der Darstellung in Fig. 2 können wenigstens eine Schiene 30 a und wenigstens die auf einer Seite der Laufkatzen- Einrichtung angebrachten Räder 26 a mit einem Profil, beispiels weise in Form einer Nut oder Kerbe versehen sein, welches einen formschlüssigen Eingriff zwischen dieser Schiene und den zuge ordneten Rädern bewirkt. Die Schienen 30 sind auf der oberen Oberfläche der in Y-Richtung verfahrbaren Laufkatze 28 ange bracht. Beide Enden der Schienen 30 sind mit Anschlägen 32 für die Laufkatze versehen, um zu verhindern, daß die in X-Richtung verfahrbare Laufkatze 24 an den Enden der Schienen 30 von die sen herunterfällt. Die in Y-Richtung verfahrbare Laufkatze 28 weist mehrere Verlängerungsbeine 34 auf. An den Enden jedes dieser Verlängerungsbeine ist jeweils ein mit einer Kerbe oder Nut versehenes Rad 36 angebracht. Jedes Rad ist senkrecht zu der Richtung der Räder 26 der in X-Richtung verfahrbaren Lauf katze 24 angeordnet. Die mit einer Nut oder Kerbe versehenen Räder 36 rollen auf einem Schienenpaar 38, dessen Schienen im Querschnitt pyramidenförmig ausgebildet und auf einem Ständer paar 40 angebracht sind. Die vorstehend beschriebene Laufkat zen-Konstruktion gibt die Möglichkeit, das Gießgefäß 14 entlang senkrecht zueinander stehenden X-Y-Richtungen in jede Position innerhalb eines bestimmten Bereiches zu verfahren, so daß es direkt oberhalb der Gießform 12 angeordnet werden kann.

Das Gefäß 14 weist einen oberen rechteckigen Abschnitt 16 und einen unteren Abschnitt 18 auf, der die Form einer umgekehrten Pyramide hat und ein Gießmundstück aufweist, welches im Boden desselben angeordnet ist. Als solches enthält der obere rechteckige Abschnitt ein Volumen
V ₁ = 1/2 HWL.

Der untere, die Form einer umgekehrten Pyramide aufweisende Ab schnitt hat ein Volumen
V ₂ = 1/6 HWL.

Somit beträgt das vollständige Volumen bei vollständiger Fül lung
V _T = V ₁ + V ₂ = 2/3 HWL.

In diesen Gleichungen bedeutet H die Gesamthöhe des Gefäßes, d. h. die Höhe vom Stutzen bis zur oberen Begrenzung des oberen rechteckigen Abschnittes (vgl. Fig. 5). Diese Gestaltung gibt die Möglichkeit, ungefähr 75% des Volumens an Metallschmelze in dem Gefäß, wenn dieses gefüllt ist (die Gesamtheit von V ₁, jedoch nichts von V ₂) in die Gießform zu gießen mit einem ent sprechenden Abfall der Druckhöhe von nur 50% und etwa 30% der Fließgeschwindigkeit.

Metallschmelze kann in das Gefäß 14 eingeführt werden, indem eine schwenkbar angebrachte Abdeckplatte 42 geöffnet wird, die beispielsweise durch einen pneumatischen Zylinder betätigt wird. Aus Fig. 2 geht hervor, daß Abdeckplatte 42 und pneumati scher Zylinder 44 auf einer Gefäßabdeckung 46 angebracht sind, die sich quer über die obere Oberfläche des rechteckigen Ab schnittes 16 erstreckt. In der Abdeckung 46 ist weiterhin ein Brennerkopf 48 angebracht, der dazu dient, daß Gefäß 14 auf eine gewünschte Temperatur vor dem Füllen des Gefäßes mit dem Metallschmelze vorzuheizen. Weiterhin ist in der Gefäßabdeckung 46 eine Öffnung 68 für den Durchgang einer Absperrstange 50 in das Gefäß 14 vorgesehen. Die Absperrstange 50 wird von einem räumlichen Steuermechanismus 52 (nicht vollständig dargestellt) für die Absperrstange getragen. Dieser Mechanismus gibt die Möglichkeit, die Absperrstange in genaue Ausrichtung zum Gieß stutzen 22 zu bringen. Die genaue Anordnung und Ausrichtung zwischen Gießstutzen 22 und Absperrstange 50 ist in Fig. 5 vollständiger dargestellt.

Der Steuermechanismus 52 weist einen nicht dargestellten Servo motor auf, der eine vertikale Bewegung der Absperrstange 50 er möglicht, um diese in und außer Eingriff mit dem Gießstutzen 22 zu bringen. Der Servomotor gibt die Möglichkeit, die Sitzkraft der Absperrstange 50 bezüglich des Stutzens 22 zu variieren und die Position der Absperrstange 50 in Bezug auf den Stutzen 22 genau zu steuern. Der Steuermechanismus/Servomotor kann auf der Grundplatte 56 oder irgendeinem anderen verfügbaren Stützteil angebracht werden.

An der in X-Richtung verfahrbaren Laufkatze 24 ist ein Kippein richtungs-Paar 60 an Grundplatten 58 angebracht. Diese Einrich tungen 60 geben die Möglichkeit, das Gefäß etwas zu kippen, so daß das Metallschmelze vom Gießstutzen 22 wegbewegt werden kann. Andererseits können die Kippeinrichtungen 60 dazu benutzt werden, um das Gefäß 14 um 90° zu kippen, so daß unverbrauchtes Metallschmelze aus dem Gefäß durch eine Austrittsöffnung 62 entfernt werden kann. Die Kippbewegung wird durch einen Kippbü gel 64 bewirkt, der um den Umfang des Gefäßes 14 derart ange ordnet ist, daß er an beiden Kippeinrichtungen 60 angreift.

Der Kippbügel 64 ruht auf der Laufkatzen-Stützfläche 66, um während der Verwendung des Gefäßes zum Gießen die richtigen Be dingungen bezüglich der ebenen Einstellung bzw. der Einhaltung einer bestimmten Höhenlage zu gewährleisten. Wie insbesondere Fig. 2 zeigt, erstreckt sich der Kippbügel 64, an welchem die Grundplatte 56 angebracht ist, entlang der rückwärtigen Hälfte des Gefäßumfangs, bis er mit beiden Kippeinrichtungen 60 in Verbindung ist. In Fig. 3 ist das Gefäß 14 ohne die in X-Rich tung verfahrbare Laufkatze 34 dargestellt. Die schwenkbar ange brachte Abdeckplatte 42 ist durch das Ausfahren des pneumatischen Zylinders 44 in die Schließlage gebracht. Der pneumatische Zylinder 44 ist an einer Seite der Gefäßabdeckung 46 angebracht. Auslaßöffnung 62 und die Mittelbohrung des An bringungsflansches 20 sind ebenfalls deutlich sichtbar.

In Fig. 4 ist der Anbringungsflansch 20 (der an der Vorderseite des Gefäßes 14 angeordnet ist) in sperrendem Eingriff mit der Bolzen-Einrichtung 54 dargestellt. Letztere weist einen Bolzen 70 auf, der mit einem Zapfen 72 und einem Sperrglied 74 versehen ist, welches entlang dem Zapfen 72 gleitbar angeordnet ist derart, daß es in einem rechten Winkel zum Bolzen 70 ver laufen kann. Wenn das Sperrglied 74 in eine Position bewegt wird, in welcher es um den Zapfen 72 rotiert werden kann, wird es eine mit dem Bolzen 70 fluchtende Position einnehmen derart, daß sowohl Bolzen 70 als auch Sperrglied 74 durch die Bohrung im Anbringungsflansch hindurchgeführt werden können. Bei der dargestellten Anordnung ist der Bolzen 70 auf dem Kippbügel 74 angebracht, der seinerseits auf der Stützfläche 66 ruht, wenn kein Kippvorgang durchgeführt wird. Anbringungsflansch 20 ist vorzugsweise mittels Schweißen am äußeren Gehäuse 76 des rechteckigen Abschnittes 16 des Gefäßes 14 befestigt.

Aus der Schnittdarstellung des Gefäßes 14 in Fig. 5 geht her vor, daß das Gefäß einen mehrlagigen Aufbau aufweist. Das Ge häuse 76 bildet die äußere Schicht oder die äußere Lage des Ge fäßes 14. Das Gehäuse 76 wird vorzugsweise aus Hochtemperatur stahl hergestellt, obwohl das genaue Material für die Erfindung nicht entscheidend ist. An der inneren Oberfläche des Gehäuses 76 ist eine Isolierlage oder -schicht 77 angebracht, die dazu dient, das Gehäuse 76 gegenüber der höheren Temperatur der Me tallschmelze innerhalb des Gefäßes 14 abzuschirmen. Ein zusätz licher Abschirmeffekt wird durch eine Lage oder Schicht 78 aus einer isolierenden Platte , die an der Schicht 77 angebracht ist, und einer Hochtemperatur-Fertigschicht 79 aus feuerfestem Material bewirkt, die an der Plattenlage 78 angebracht ist.

Eine Verstärkungsplatte 80 ist fest an der äußeren Oberfläche des Gehäuses 76 angebracht, um den Gießstutzen 22 zu halten.

Das Auslaßende des Gießstutzens 22 erstreckt sich durch die Verstärkungsplatte 80, ohne diese jedoch zu berühren. Er ist von außerhalb des Gefäßes 14 noch eben sichtbar.

Der Stutzen 22 besteht aus einem thermisch leitenden Material, welches sich in das Gefäß 14 derart erstreckt, daß seine oberen Umfangs-Eintrittsoberflächen durchgehend in Berührung mit dem im Gefäß 14 befindlichen Metallschmelze sind, und zwar unabhän gig davon, ob die Absperrstange 50 im Eingriff mit der Düse 22 ist oder nicht. Deshalb sollte sich der äußere Umfang des Stut zens 22 merklich über den äußeren Umfang der Absperrstange 50 erstrecken. An seinen Seiten ist der Stutzen 22 im wesentlichen von einer vorgefertigten Schicht aus isolierendem Material 82 umgeben, die sich durch die Verstärkungsplatte 80 erstreckt.

Das isolierende Material 82 isoliert den Stutzen 22 gegenüber der Verstärkungsplatte 20, die der Stutzen 22 nicht berührt.

Fig. 6 läßt erkennen, daß die Schicht oder Lage 82 an ihrer oberen Oberfläche mit gestampftem Ton verbunden ist, der im we sentlichen den oberen Umfangsabschnitt des Stutzen 22 umgibt, um diesen in seiner Lage zu sichern. Der Stutzen 22 wird vor zugsweise aus einem Tonerde/Silica-Material oder anderem ge eigneten feuerfestem Material mit niedrigem Wärmewiderstand hergestellt. Sie weist vorzugsweise kreisförmige innere und äußere Dimensionen auf, obwohl das verwendete Material oder die verwendete Form für die Erfindung nicht von Bedeutung sind. Die Konstruktion gibt die Möglichkeit, daß der obere Umfang und Ring, der bzw. die durch die kreisförmigen Formen des Stutzens 22 gebildet werden, in fortwährendem Kontakt mit dem Metall schmelze innerhalb des Innenraums des Gefäßes 14 sind.

Das Gefäß 14 ist vorteilhaft in einen Gießabschnitt A und einen Auffüllabschnitt B unterteilt. Dazu dient eine vertikale Trenn wand 84 aus feuerfestem Material, die sich von der Gefäßabdeckung 46 bis zur Isolierschicht 79 erstreckt. Die Trennwand 84 ist direkt unterhalb der Verbindung der schwenkbar angebrachten Abdeckplatte 42 mit der Gefäßabdeckung 46 angeord net. Sie enthält eine seitliche Öffnung 86, die als Teilfilter dient, welches Schlackematerial zurückhält, das innerhalb des in den Auffüllabschnitt B eingegebenen Metallschmelzes vorhan den sein kann. Auf diese Weise wird erreicht, daß lediglich re lativ sauberes Metallschmelze M durch die abgeschirmte Öffnung 86 in den Gießabschnitt A mit einem Minimum an Schlacke hin durchtreten kann.

Fig. 5 zeigt darüber hinaus das Gefäß 14 strichpunktiert in einer geringfügig gekippten Position, so daß das Metallschmelze vom Gießstutzen 22 entfernt ist. Wie ausführlicher in Fig. 6 dargestellt, gibt dies einer Bedienungsperson die Möglichkeit, die Absperrstange 50 vom Stutzen 22 weg zu bewegen, so daß ein den Stutzen bearbeitendes Reinigungswerkzeug 88 von oben durch die Öffnung 68 eingeführt werden kann. Das Werkzeug 88 hat vor zugsweise die Form eines Bohrers und ist vorzugsweise an einer rotierbaren Welle 40 angebracht, so daß Schlacke und/oder Me tall, die sich an der inneren Oberfläche des Stutzens 22 fest gesetzt haben könnten, ausgeräumt werden. Weiterhin kann, wenn das Gefäß 14 um volle 90° gekippt wird, nicht verwendete Me tallschmelze, das im Gefäß 14 verblieben ist, am Ende einer Gießschicht durch die Entleerungsöffnung 22 entfernt werden.

In Fig. 7 ist eine der beiden Kippeinrichtungen 60 im Quer schnitt dargestellt. Die Kippeinrichtung 60 ist auf der Grund platte 68 angebracht, die wiederum an der in X-Richtung ver fahrbaren Laufkatze 24 angebracht ist. Das Gefäß 14 ist um eine Achse 90 innerhalb der Kippeinrichtung 60 rotierbar. Der Kipp bügel 64 erstreckt sich von der Achse 90, um so eine Hebelüber setzung für das Einleiten des Kippens des Gefäßes 14 verfügbar zu machen. Darüber hinaus ist die Bolzeneinrichtung 44 in ihrer Sperrposition mit Anbringungsflansch 20 dargestellt. Fig. 8 zeigt die innerhalb der Kippeinrichtung 60 zentrierte Achse 90.

Der Kippbügel 64 erstreckt sich von der Achse 90 entlang dem Umfang des Gefäßes 14. Kippeinrichtung 60 ist auf der Grund platte 58 angebracht und darüber hinaus in Verbindung mit An bringungsflansch 20, und zwar durch den eine Sperre bewirkenden Eingriff mit der Sperrbolzen-Einrichtung 54.

Die Erfindung kann in anderen spezifischen Formen verwirklicht werden, ohne daß dadurch der Kern der Erfindung oder wesentliche Merkmale derselben verlassen werden. Demzufolge sollte auf die beigefügten Ansprüche und nicht so sehr auf die vorstehende Zeichnungsbeschreibung zur Feststellung des Schutz umfanges Bezug genommen werden.

Claims

1. Warmhalte- und Gießgefäß für Metallschmelzen mit folgenden Merkmalen:

a) ein oberer rechteckiger Abschnitt (14);
b) ein unterer Abschnitt (18) in Form einer umgekehrten Pyra mide;
c) eine Austrittsöffnung zum Gießen von Metallschmelze aus dem Gefäß.

2. Warmhalte- und Gießgefäß (14) nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Austrittsöffnung mit einer Absperrstange (50) versehen ist, die mit einem Gießstutzen (22) innerhalb des Gefäßes zusammenwirkt.

3. Boden-Gießpfanne für Metallschmelzen, gekennzeichnet durch einen Stutzen (22) aus thermisch leitfähigem Material, welcher sich in das Innere der Pfanne in einem Ausmaß erstreckt, daß die Abschnitte des Stutzens innerhalb des Inneren der Pfanne ununterbrochenen thermischen Kontakt mit der Metallschmelze in nerhalb der Pfanne halten, um alle Punkte des Stutzens auf im wesentlichen derselben Temperatur zu halten.

4. Stutzen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß er iso liert ist, um thermischen Kontakt mit der Pfanne zu vermeiden.

5. Stutzen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das thermisch leitfähige Material Tonerde/Silica-Masse ist.

6. Stutzen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren und äußeren Abmessungen des Stutzens kreisförmig sind.

7. Warmhalte- und Gießgefäß für Metallschmelzen, gekennzeichnet durch

a) einen oberen rechteckigen Abschnitt (16);
b) einen unteren Abschnitt (18) in Form einer umgekehrten Py ramide, die einen Gießstutzen (22) enthält, der innerhalb des Bodens des Abschnittes angeordnet ist;
c) Mittel zum Steuern des Fließens der Metallschmelze, die durch den Stutzen gegossen wird, der aus einem thermisch leitfähigen Material hergestellt und innerhalb des unteren Abschnittes des Gefäßes angeordnet und gegen Berührung mit dem unteren Abschnitt des Gefäßes isoliert ist, sich jedoch in thermischen Kontakt mit der im Gefäß be findlichen Metallschmelze sowohl während der Gießperioden als auch der Perioden befindet, während welcher nicht gegossen wird.

8. Warmhalte- und Gießgefäß für Metallschmelzen nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch Mittel zum Kippen des Gefäßes.

9. Warmhalte- und Gießgefäß für Metallschmelzen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einer vom Stutzen (22) getrennten Ausgießöffnung (22) für die Metallschmelze versehen ist.

10. Warmhalte- und Gießgefäß für Metallschmelzen nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Trennwand (84), die mit einer Sei tenöffnung (86) versehen ist und den Innenraum des Gefäßes in einen Auffüll-Abschnitt und einen Gieß-Abschnitt unterteilt.

11. Warmhalte- und Gießgefäß für Metallschmelzen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Seite Öffnung (86) so ange ordnet ist, daß sie Schlackenmaterial, welches in der Metall schmelze innerhalb des Auffüll-Abschnittes vorhanden sein kann, daran hindert, in den Gieß-Abschnitt zu gelangen.

12. Warmhalte- und Gießgefäß für Metallschmelzen nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch Mittel zum Abdecken des oberen rechteckigen Abschnittes des Gefäßes.

13. Warmhalte- und Gießgefäß für Metallschmelzen nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Abdecken des oberen rechteckigen Abschnittes des Gefäßes als Abdeckung (42) ausgebildet sind, die eine schwenkbar angebrachte Abdeckplatte aufweist.

14. Warmhalte- und Gießgefäß für Metallschmelzen nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die schwenkbar angebrachte Ab deckplatte (42) durch Mittel zum Anheben derselben zurückge schwenkt werden kann.

15. Warmhalte- und Gießgefäß für Metallschmelzen nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Anheben als pneumatische Zylinder-Einrichtung (44) ausgebildet ist.

16. Warmhalte- und Gießgefäß für Metallschmelzen nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (42) mit Mitteln zum Vorheizen des Gefäßes vor Füllen desselben mit Metall schmelze versehen ist.

17. Warmhalte- und Gießgefäß für Metallschmelzen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Steuern des Me tallschmelzen-Flusses als Absperrstange (50) ausgebildet sind, die mit dem Gießstutzen (22) zusammenwirken.

18. Warmhalte- und Gießgefäß für Metallschmelzen nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch Mittel, durch welche das Gefäß zu einer Gießform (12) ausgerichtet wird.

19. Warmhalte- und Gießgefäß für Metallschmelzen nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Bewegen des Ge fäßes als zwei senkrecht zueinander angeordnete Laufkatzen-Ein richtungen (24, 28) ausgebildet sind.

20. Warmhalte- und Gießgefäß für Metallschmelzen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Kippen mit zwei Kippeinrichtungen (60) versehen sind, die eine Achse (90), um welche das Gefäß rotierbar ist, und einen Kippbügel (64) auf weisen, um das Kippen des Gefäßes zu bewirken.

21. Warmhalte- und Gießgefäß für Metallschmelzen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß mit einer äußeren Wand (76) und wenigstens einer inneren Schicht (77) aus isolierendem Material versehen ist, um die Temperatur der Metallschmelze innerhalb des Gefäßes im wesentlichen aufrechtzuerhalten.

22. Warmhalte- und Gießgefäß für Metallschmelzen nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Wand (76) aus Hoch temperatur-Stahl hergestellt ist.

23. Warmhalte- und Gießgefäß für Metallschmelzen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gießstutzen (22) aus Ton erde/Silica-Masse besteht.

24. Warmhalte- und Gießgefäß für Metallschmelzen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gießstutzen (22) eine innere kreisförmige Abmessung aufweist.

25. Gieß-System für Metallschmelzen, gekennzeichnet durch

a) einen Vorrat an Formen;
b) ein Fördermittel zum Transportieren der Formen in eine Gießstation;
c) ein Warmhalte- und Gießgefäß (14) für Metallschmelzen in der Gießstation, welches einen oberen rechteckigen Abschnitt (16) und einen unteren Abschnitt (18) aufweist, der die Form einer umgekehrten Pyramide hat;
d) Mittel zum Steuern des Austretens der Metallschmelze aus dem Gefäß zur Form.

26. Gieß-System für Metallschmelzen nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Steuern des Ausfließens der Metallschmelze eine Absperrstange (50) aufweist, die mit einem Gießstutzen (22) innerhalb des Gefäßes zusammenwirkt.

27. Verfahren zum Gießen von Metallschmelzen in eine Form unter Verwendung einer Boden-Gießpfanne für Metallschmelzen, gekenn zeichnet durch folgende Schritte:

a) Transport einer Form in eine Position, in welcher sie Me tallschmelze aus der Pfanne aufnehmen kann;
b) Gießen von Metallschmelze aus der Pfanne derart, daß 75% der Metallschmelze, die in der Pfanne vorhanden ist, in die Form mit einer Verringerung der Fließgeschwindigkeit von etwa 30% in die Form gegossen wird;
c) Anwendung einer Verfahrensführung, bei welcher alle Punkte des Stutzens im wesentlichen dieselbe Temperatur wie die Me tallschmelze in der Pfanne aufweisen.