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Gießanlage für 1Vlasseln. Beim Auswalzen von Gußstücken zu dünnen
Blechen gehen alle Fehler im Gußstück in das Blech über. Es ist daher wichtig, von
Gußstücken aus besonders reinem Metall und von blasenfreier Beschaffenheit auszugehen.
Diese sind um so schwerer zu erreichen, j e größer die Masseln werden sollen. Nun
ist es aber erstrebenswert, möglichst große Masseln herzustellen, damit der Abfall,
der durch Beschneiden der Bleche und durch andere Ursachen entsteht, einen prozentual
möglichst geringen Betrag erreicht.
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Die Erfindung bezweckt die Herstellung von Massein von beträchtlichem
Gewicht und sehr gleichförmigem Gefüge und chemischer Beschaffenheit, insbesondere
für die Herstellung von Zinkblech, in einem ununterbrochenen Betrieb. Die Erfindungszwecke
werden dadurch erreicht, daß man in an sich bekannter Weise die Formen für die Massein
durch einen beweglichen Formenträger an einer Füllstelle vorüber nach einer Entleerungsstelle
befördert und sie auf dem Wege dorthin kühlt, wobei die Kühlung gemäß der Erfindung
in der Weise durchgeführt wird, daß die Abkühlung des unteren Teiles der Formen
rascher erfolgt als die des- oberen Teiles, so daß die Schrumpfung des Metalls im
unteren Teil der Formen durch Zufluß von oben her ausgeglichen wird, wie es bei
feststehenden Formen bekannt ist.
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Die Beherrschung des Abkühlungsvorganges der Formen auf dem Wege von
der Füllstelle zur Entleerungsstelle läßt sich durch entsprechende Anordnung von
TemperaturregJungseinrichtungen auf dem zwischen Füllstelle und Entleerungsstelle
liegenden Abschnitt der Formbahn erzielen, z. B. durch Vorsehung von Wärmeschutzhauben
für den oberen Teil der Formen und durch Küh:tröge für den Formboden.
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Die richtige Beherrschung der Abkühlung der Massein setzt voraus,
daß alle Massein gleiches Gewicht haben. Die Kontrolle des Gewichts wird gemäß einem
weiteren Teil der Erfindung dadurch erzielt, daß die Formen lösbar mit der endlosen
Förderkette vertunden werden, so daß jede Form für sich nach erfolgter Füllung über
eine automatische Waage geführt werden kann. Die Loslösung der Formen von der endlosen
Förderkette bietet zugleich die Möglichkeit, den endlosen Kettenantrieb für die
Formen durch einen Antrieb vermittels eines besonderen Trieb= mittels zu unterstützen,
wodurch die Beanspruchung des oberen Kettentrums, das den gefüllten Massem zugeordnet
ist, in wünschenswerter Weise herabgesetzt wird.
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Die Gleichartigkeit des Metalls in den einzelnen Massein wird auch
dadurch erzielt, daß die Formen in bekannter Weise unmittelbar aus dem Schmelzofen
gefüllt werden und daß die Schmelzung im Ofen unter Vermeidung stärkerer Oxydation
erfolgt, wie man sie besonders durch elektrischen Betrieb des Ofens erreicht. Doch
ist dieser Teil der Gießanlage nicht Gege:istand der eigentlichen Erfindung.
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Auf den Zeichnungen ist die Gießanlage dargestellt.
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Abb. i ist eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer Vorrichtung
zum Tragen und Antreiben von Formen.
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Abb-. 2 ist eine der Abb. i ähnliche Ansicht in größerem Maßstabe,
welche einen Teil des rechtsseitigen Endes der in. Abb. i dargestellten Vorrichtung
zeigt.
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Abb. 3 zeigt in größerem Maßstabe einen Querschnitt und teilweise
Ansicht nach der Linie III-III der Abb. 2 gesehen in der Richtung der Pfeile, wobei
zugleich eine Form eines Schmelzofens in punktierten Linien angedeutet ist.
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Abb. 4. ist eine Einzelansicht und veranschaulicht einen Teil der
Antriebsvorrichtung für die Form.
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Abb. 5 ist eine der Abb. q. ähnliche Ansicht, welche 'jedoch die Teile
in etwas abweichender Lage zeigt.
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Abb. 6 ist ein Schnitt nach der Linie VI-VI der Abb. q..
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Abb. 7 ist ein Grundriß, welcher den Antriebsmechanismus für die die
Form tragenden und fortschaltenden Organe zeigt.
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Abb. 8 endlich ist eine der Abb. 3 ähnliche Darstellung einer etwas
abgeänderten Ausführungsform der Erfindung.
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Für die Durchführung der vorliegenden
Erfindung ist
es wünschenswert, die etwas schwerfälligen, drehbaren Tische, welche man bisher
als Träger der Formen benutzte, durch eine endlose Tragekette 2 zu ersetzen, wie
sie aus Abb. i und 2 ersichtlich ist. Diese Kette kann geeignete seitliche Glieder
besitzen, an welchen Reibrollen 3 vorgesehen sind, wie aus Abb. 3 ersichtlich ist,
und welche an ihren Enden durch Querzapfen 4 miteinander verbunden sind. Diese Ketten
tragen die Formen 5, in welchen die Barren gebildet werden.
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Die Trageketten können an jedem Ende durch ein polygonales Kettenrad
6 gehalten werden, über welches sie laufen. Diese Kettenräder sind wenigstens an
dem einen Ende der Gießvorrichtung auf der Welle 7 gelagert, welche durch einen
Motor 8 vermittels eines geeigneten Triebwerks, wie aus Abb.7 ersichtlich, angetrieben
werden kann. Das Triebwerk muß natürlich so eingerichtet sein, daß es die gewünschte
Übersetzung der Motorgeschwindigkeit ergibt, damit die Ketten so bewegt werden,
daß die Formen stetig entsprechend dem Erfordernis fortgeschaltet werden.
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Damit die Formen erforderlichenfalls er setzt werden können, werden
sie vorzugsweise lösbar auf die Ketten 2 aufgesetzt. Zu diesem Zweck können die
Formen auf ihrer Unterseite mit Vorsprüngen g versehen -sein, welche über die Gelenkzapfen
q. zu greifen vermögen, um eine Kupplung zwischen Ketten und Formen herbeizuführen.
In derjenigen Zeit, während welcher die Formen auf dem oberen Kettentrum ruhen,
werden sie darauf durch Schwerkraftwirkung gehalten. Während des Rücklaufs der Formen
können sie von Führungen io getragen werde i. An die Führungskanäle io können sich
gekrümmte Führungen i i an jedem Ende anschließen, um den Übergang der Formen in
und aus den Führungskanälen zu sichern.
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Während der Kettenbewegung können die Formen nacheinander mit geschmolzenem
Metall, wie z. B. Zink, gefüllt werden, worauf sie der Abkühlung überlassen werden
unter Regelung derselben auf die neue Art gemäß der Erfindung, wodurch Barren von
größerer Gleichförmigkeit erzielt werden, um schließlich entleert zu werden.
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Nach der Darstellung der Abb. i und 2 werden die Formen- von dem rechtsseitigen
Ende der Vorrichtung nach dem linksseitigen Ende hin bewegt. Nach '\-erlassen der
treibenden Kettenräder 6 laufen die Ketten in Abwärtsneigung über eine geeignete
Führung 12. Während sich die Ketten nach abwärts bewegen, schieben sie die Formen
auf Führungen 13, auf denen sie durch die folgenden Formen vorgeschoben werden.
Wenn eine Foxtn die Stelle Ä erreicht, dann kann sie durch eine besondere Einrichtung
weiter vorgeschoben werden. Diese Vorschubeinrichtung,welche im einzelnen in den
Abb' ¢ und 5 dargestellt ist, besteht aus auf einer Welle 14 sitzenden Armen 15,
die an ihren oberen Enden mit Lenkern 16 verbunden sind, die ihrerseits gelenkig
mit Vorsprüngen 17 verbunden sind, die auf der Unterseite von Schiebern
18 .sitzen, welche im Gestell i9 der Vorrichtung gelagert sind. An den Schiebern
i 8 sitzen, über die Oberseite derselben hervorragend gelenkige Schaltfinger 2o,
von denen zwei Satz in einem gewissen Abstande voneinander vorgesehen sind. Der
Abstand der Schaltfingersätze ist so bemessen, daß sie an aufeinanderfolgende Formen
anzugreifen vermögen, um diese gleichzeitig vorzuschieben. Die Welle i.4 kann eine
Schwingbewegung vollführen und vermag dadurch die Schaltfinger aus der in Abb. q.
dargestellten Lage in die in Abb. j dargestellte Lage überzuführen. Der Antrieb
der Welle 14 erfolgt durch auf ihr sitzende Kurbelarme, an welche eine Schulstange
22 angreift, die von einem Exzenter 23 angetrieben wird. Der Exzenter 23 kann in
fester Beziehung zu der Bewegung der Formträger vermittels eines Motors :24 angetrieben
werden. Die Motoren 8 und 24 können entweder unmittelbar gekuppelte Motoren sein
oder sie können selbsttätig in solcher Weise gesteuert sein, daß ihre Drehung im
wesentlichen gleichzeitig erfolgt. Jede Bewegung der Schaltfinger aus der in Abb.
¢ dargestellten Lage in die Lage der Abb. 5 bewirkt die Vorschaltung einer Form
von der Stelle A zu der Stelle B, an welcher letzteren die Formen
mit geschmolzenem Metall gefüllt werden. Während der Rücklaufbew egung der Schaltfinger
gehen sie frei unter den Formen vorbei infolge ihrer gelenkigen Lagerung und ihrer
Ausrüstung mit Gegengewichtsarmen 25.
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An der Stelle B, welche als Füllstelle gelten kann, können die Formen
in irgendeiner gewünschten Weise unterstützt werden. Vorzugsweise werden die Formen
jedoch unmittelbar von geeigneten Stützarmen 26 getragen, welche auf einem Waagebalken
27 ruhen, der in üblicher Weise mit einem auf einer Skala 28 spielenden Zeiger verbunden
ist, so daß der Bedienungsman i ohne weiteres ablesen kann, wenn die gehörige Metallmenge
der Form zugeführt ist. Wenn dieser Zeitpunkt erreicht ist, dann wird die Metallzufuhr
unterbrochen und die gefüllte Form weiter vorgeschoben und durch eine der Füllstelle
B zugeführte leere Form ersetzt. Dies geschieht selbsttätig durch Bewegung der Formschaltfinger
wie oben angegeben. Bei der Vorschaltung der Form erfaßt der vordere Satz der Schaltfinger
2o die gefüllte Form
an der Füllstelle B, während der hintere Satz
Schaltfinger eine leere Form an der Stelle A erfaßt. Bei der Vorschaltung der Form
nach der linken Seite hin, wird die gefüllte Form von B nach C befördert, während
eine andere Form von A nach B gelangt, wie oben angegeben. An der
Stelle C werden die gefüllten Formen von einer Plattform 29 mit Gegengewicht aufgenommen,
welche senkrecht durch den Raum i9 bewegt werden kann und welche von dem einen Ende
eines Gegengewichtshebels 30 getragen wird, der bei 31 drehbar gelagert
ist. Die Plattform 29 wird gewöhnlich durch die Wirkung des Gegengewichts 32 und
auch durch eine Klinke 33, welche gelenkig am Gestell i9 sitzt, in der in Abb. 4
dargestellten Lage gehalten, in welcher sie eine gefüllte Form aufzunehmen vermag.
Wenn der Vorschub einer gefüllten Form von B nach C beendigt ist, dann tritt ein
Ansatz 34 an der Schalteinrichtung in Eingriff mit dem Schwanzende der Klinke 33,
wie aus Abb. 5 ersichtlich ist, und löst die Klinke aus ihrer Eingriffsstellung
mit der Plattform aus. Das Gewicht der gefüllten Form veranlaßt die Plattform, in
die in Abb. 5 dargestellte Tiefstellung zu gehen. In dieser Lage wird die Plattform
vorübergehend durch eine schwingende Klinke 35 gehalten, welche am Gestell i9 sitzt
und über den Zapfen 36 am Hebel 2o greift.
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Um die gefüllte Form aus der Stellung oberhalb der Plattform 29 zu
entfernen, damit diese wieder in ihre Aufnahmestellung zurückzukehren vermag, ist
es notwendig, einen ergänzenden Formantrieb vorzusehen. Dieser ergänzende Formantrieb
kann aus in der Längsrichtung des Traggestells sich erstreckenden, im Abstand voneinander
angeordneten Schraubenspindeln 37 bestehen, welche in Trägern 38 ruhen, die im Gestell
i9 befestigt sind. Nahe dem rechtsseitigen Ende der Vorrichtung sind die Schrauben
37 mit Triebwellen 39 verbunden, welche Kegelräder 4o tragen. Diese Kegelräder werden
gleichzeitig im Einklang miteinander durch Kegeltriebe 41 in Umdrehung versetzt,
welche auf einer Antriebswelle 42 sitzen, die durch ein geeignetes Triebwerk mit
dem Motor 8 gekuppelt ist, wie aus Abb. 7 ersichtlich ist.
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An jeder Form sitzen mit Schraubengewinde versehene Vorsprünge 43,
welche Halbmuttern bilden. Wenn die Plattform 29 wie oben beschrieben gesenkt wird,
dann kommen die halben Muttern 43 in Eingriff mit den ununterbrochen sich drehenden
Schrauben 37 und werden dadurch im Sinne der Zeichnung nach links bewegt. Diese
Bewegung bringt die Vorderkante der Form, wie in Abb. 5 in punktierten Linien angedeutet,
in Eingriff mit dem Schwanzende der Klinke 35, wodurch diese so gedreht wird, daß
sie den Zapfen 36 freigibt, so daß das Gegengewicht 32 die Plattform in die in Abb.
4 dargestellte Lage zu heben vermag, in welcher die nächste Form auf sie geschoben
werden kann. Diese Reihe von Vorgängen wiederholt sich jedesmal, wenn eine gefüllte
Form auf die Plattform geschoben wird.
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Die Schrauben 37 können jede gewünschte Länge haben, je nach den Abmessungen
der in Frage kommenden Vorrichtung und j e nach der Länge der Zeit, während deren
das Metall in den Formen verbleiben soll, bevor die Formen entleert werden. Wie
in Abb. 3 dargestellt, können die Schrauben auf entgegengesetzten Seiten eines Troges
44 angeordnet sein, welcher Kühlwasser aufnimmt, das in irgendeiner Weise dauernd
den Trog durchläuft. Jede der Formen kann mit einer Reihe von Rippen 45 auf ihrer
Unterseite versehen sein, welche in das Wasser in dem Troge eintauchen und dadurch
die Abkühlung des Metalls in der Form während der Bewegung durch die Vorrichtung
unterstützen. Diese Abkühlung bewirkt ein Zusammenschrumpfen des Metalls. Da bei
der bisher üblichen Arbeitsweise die Kühlung nicht planmäßig geregelt wurde, gab
es häufig Risse, was zu- mangelhaften Barren führte. Gemäß vorliegender Erfindung
wird die Wärmestrahlung des geschmolzenen Metalls in den Formen oder die Abkühlung
dieses Teils überwacht, und zwar entweder durch Wärmeisolierung derselben oder durch
Wärmezufuhr zu denselben. Zu diesem Zweck kann eine Haube 47 vorgesehen sein, wie
eine solche in Abb. i angedeutet ist, die aus irgendeinem geeigneten Baustoff bestehen
kann und in welcher gewünschtenfalls Heizvorrichtung oder Brenner vorgesehen sein
können. Diese Haube ist so breit, daß sie die Formen völlig überdeckt, wenn diese
die Plattform 29 verlassen haben, und sie kann "on solcher Länge sein, daß sich
der Abkühlungsvorgang in der gewünschten Weise vollzieht. Auf diese Weise ist es
möglich, den oberen Teil des Metalls in den Formen flüssig zu erhalten, so daß das
Metall dem Schrumpfen entsprechend nachzufließen vermag, so daß ein massiver Block
von gleichförmiger Beschaffenheit entsteht.
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Die Trageketten können sich nach Verlassen der geneigten Führungen
12 unter die Schrauben 37 herabsenken und dort auf Führungen 49 laufen. Nach dem
Verlassen der Führungen 49 steigen die Ketten wieder an zum Kettenrad 6 am linken
Ende der Maschine. Während dieses Teils der Kettenbewegung erfassen die Zapfen 4
oder die darauf sitzenden Rollen 3 die Ansätze 9 an den Formen und heben die jeweilig
erfaßte Form, worin sich ein abgekühlter Barren befindet,
aus den=
Ende des Troges q.,' heraus. Die Formen werden dann zu der Stelle D Lefördert, welche
in Abb. i bezeichnet is:, an welcher die Barren unter dem Einfluß der Schwerkraft
aus der Form ausgekippt werden und auf Stützarme 5o fallen. Die Arme 50 sind
vorzugsweise drehbar gelagert und mit geeigneten Gegengewichten 51 veisehen, wodurch
die Möglichkeit gegeben ist, daß sie durch das Gewicht eines aus einer Form ausgekippten
Barrens in die in Abb. i in punktierten Linnen dargestellte Lage geschwungen werden.
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Während des Rücklaufs der Formen, während diese in den Kanälen io
laufen, können sie in irgendeiner geeigneten «#N eise abgeschirmt werden, um ihre
weitere Abkühlung zu verhindern; z. B. kann eine besondere Haube 52, ähnlich der
Haube 47, vorgesehen werden, welche mit geeigneten Heizkörpern 53 versehen ist.
Auf diese Weise kann die schädliche Abkühlung der Formen, welche bisher auf dem
Wege zwischen der Entleerung der Formen und deren Rückkehr zur Füllstelle eintrat,
vermieden werden, wobei es möglich ist, die Formen sowohl gegen Abkühlung zu schützen,
als auch sie mit einer bestimmten Temperatur der Füllstelle zuzuführen.
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In Abb. 8 der Zeichnung ist eine in gewisser Weise abgeänderte Ausführungsform
der Erfindung veranschaulicht. In dieser Abbildung sind Teile, welche denen der
Gießanlage gemäß Abb. i bis 7 entsprechen, mit den gleichen Zeichen bezeichnet,
jedoch unter Hinzufügung eines Indexstriches'. Bei dieser Ausführungsform besitzen
die Schrauben 37' eine größere Länge als nach der Darstellung der Abb. i und 2,
so daß sie über die Stelle B, d. h. die Füllstelle, hinausreichen, an welcher der
Schnitt der Abb.8 geführt ist. Uni die Bewegung der Formen während der Einfüllung
von Metall zu verhindern, muß die der Füllung unterliegende Form sich außer clem
Eingriff mit den Förderschrauben befinden. Zu diesem Zweck kann auf den Waagebalken
27' ein Motor 55 aufgesetzt werden, welcher eine Querwelle 56 in Umdrehung
zu setzen vermag, die durch ein auf der Zeichnung nicht dargestelltes Schnekkengetriebe
mit Hubstangen 57 verbunden ist. Wenn der Motor in einer Richtung umläuft, dann
werden die Hubstangen 57 angehoben, so daß sie die Form, welche sich gerade in der
Füllstellung befindet, bis zu der in Abb. 8 in punktierten Linien dargestellten
Lage hochheben. Sobald die Form die erforderliche Füllung erhalten hat, kann der
Motor in umgekehrtem Sinne laufen, um die gefüllte Form wieder zu senken, so daß
die an ihr sitzenden Halbmuttern 43' sich wieder auf die Schrauben 37' aufsetzen=.
Diese Bauart ist für gewisse Zwecke aus dem Grunde vorteilhaft, weil sie die Möglichkeit
bietet, die Form in eine Lage zu bringen, bei welcher sie der Eingußstelle für das
geschmolzene Metall näher liegt, so daß eine Abkühlung des Metalls beim Einfüllen
in höherem Maße verhindert und- die Oxydation von Metall vermindert wird.
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In dieser Abb. 8 sind Trageketten 2' von etwas at geänderter Bauart
dargestellt; jede der Formen besitzt seitlich vorspringende Zapfen g', welche in
entsprechende Taschen 58, die von den Seitengelenken der Ketten getragen werden,
eingreifen können. Indessen kann die besondere Bauart der Formen und der Ketten
je nach dem Zweck, für den die Gießanlage bestimmt ist, geändert werden, da es nur
erforderlich ist, daß die Formen störungsfrei von den Trageketten losgelöst werden
können, und daß die Ketten den Formen die gewünschte Bewegung erteilen können.
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Um das gewünschte Kühlwasserniveau in dem Trog q.4.' aufrechtzuerhalten,
kann das Wasser durch eine Zulaufleitung 59 zugeführt werden. Der Trog besitzt
außerdem Anschluß an eine Ablaufleitung 6o mit Überläufrohr 61. Bei dieser Anordnung
kann das Maß der Kühlung des unteren Teils der Form geändert werden durch Änderung
der Durchflußmenge des Kühlwassers.
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Obwohl es ersichtlich ist, daß das geschmolzene Metall den Formen
in jeder gewünschten Weise zugeführt werden kann, werden die vollen Vorteile der
vorliegenden Erfindung erst erreicht, wenn das geschmolzene Metall untex Bedingungen
gewonnen u-d erhalten wird, bei weichen Verunreinigung durch Oxydation, Eintritt
von Asche oder von Eisen durch Gießpfannen verhindert wird. Aus diesem Grunde wird
vorzugsweise ein elektrischer Ofen der in den Abb. 3 und 8 dargestellten Art benutzt.
Dieser Ofen besitzt geeignete feuerfeste Wände 62, welche auf einer Unterlage ruhen,
die auf Drehzapfen 63 gelagert ist. Oben ist der Ofen vorzugsweise dauernd durch
einen Deckel 64 geschlossen, durch der- ein oder mehrere Pyrometer-Thermoelemente
65 hindurchragen können. Der Ofen kann durch geeignete Heizkörper, z. B. -durch
Heizwiderstände R, beheizt werden. Infolge dieser Bauart. ist es möglich, in dem
Ofen dauernd eine nicht oxydierende Atmosphäre zu erhalten. Außerdem wird infolge
der Anwendung der elektrischen Heizung eine Verunreinigung des Bades durch Asche
verhi_idert. Der Ofen wird auch vorzugsweise als unmittelbarer Gießofen ausgebildet,
welcher eine Auslaß-@ffr:ung 66 1Lesitzt, die durch einen senkrecht
beweglichen
Zapfen 67 von ähnlicher Art verschließbar, wie man ihn in der üblichen Stahlgießerei
verwendet. Dieser Zapfen kann mit einem Hebel 68 gekuppelt werden, durch welchen,
sobald die Waage anzeigt, daß die gehörige Menge Metall in die Form eingeführt worden
ist, der Bedienungsmann durch Bewegung des Zapfens den weiteren Ausfluß von Metall
absperren kann.
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Dem Auslaß 06 kann eine Gießrinne 69 vorgelagert sein,
durch welche das ausfließende Metall der Form zugeleitet wird. Diese Gießrinne vermindert
nicht nur das Verspritzen. des Metalls, sondern sie verringert aucri die dauernde
Berührung des Metalls mit der Luft und demgemäß die Abkühlung und die Oiyda-ion.
Gewünsch-enfalls kann ein Brenner 70 vorgesehen sein, um das Metall im geschmolzenen
Zustande zu erhalten.
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Der Ofen kann so gebaut sein, daß er während seines gewöhnlichen Betriebes
eine geneigte Lage, wie sie in Abb.8 dargestellt ist, einzuliehnlen vermag. Bei
einer solchen Ausbildung kann der Ofen, falls der Verschlußzapfen oder die Auslaßöffnung
eine Beschädigung erfährt, nach der entgegengesetzten Seite gekippt werden, wodurch
die Auslaßöffnung völlig frei wird von dem im Ofen refindlichen Metall, so daß eine
Ausbesserung erfolgen kann, ohne daß der Betrieb des Ofens völlig unterbrochen oder
seine Füllung an geschmolzenem Metall entfernt zu werden braucht.
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Ein Ofen dieser Art besitzt viele Vorzüge, uiver welchen erwähnt sein
mögen seine verhältnismäßig geringen Abmessungen, wobei die 'Menge des zur Füllung
erforderlichen Metalls vermindert wird, die Sauberkeit seines Betriebs, wodurch
Verunreinigung des Metalls durch Fremdstoffe verhindert wird, sein völliger Abschluß
gegen die Außenluft, n odurch die Oxydation des Metalls herabgesetzt wird, und die
Möglichkeit der unmittelbaren Füllung der Form aus dem Ofen, wodurch die Verwendung
von Gießkellen eiltbehrlich wird. Auf diese Weise ergänzt der Ofen auf ausgezeichnete
Weise die Gießkette und führt zu einer vollkommneren Güte der gegossenen Barren
von großer Abmessuilg.