DE4415855C1 - Feingußanlage mit Schleuse - Google Patents
Feingußanlage mit SchleuseInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Feingußanlage mit einer gasdichten Ofenkammer
mit einer zwei Verschlußplatten aufweisenden Schleuse, mit einem in der
Ofenkammer angeordneten Schmelzofen und mit einem in die Ofenkammer
durch die Schleuse in horizontaler Richtung in eine Abgußposition
einfahrbaren Gießformträger.
Feingußanlagen besitzen in der Mehrzahl aller Fälle einen vertikal
beweglichen Gießformträger, der mittels eines senkrecht stehenden
Hydraulikzylinders oder einer Gewindespindel in die Abgußposition verfahrbar
ist. Dieser sogenannte Vertikalantrieb führt wegen der additiven Wirkung der
Bau- und Weglängen zu einer sehr hohen Anlagenbauweise, so daß in der
Regel der Vertikalantrieb in einer Grube unter der Ofenkammer angebracht
wird. Dies führt zu verhältnismäßig hohen Bau- und Betriebskosten, weil der
Vertikalantrieb für das Wartungspersonal schlecht zugänglich ist. Eine solche
Feingußanlage ist durch die DE 32 20 744 A1 bekannt.
Sofern eine solche Feingußanlage mit einer Heizkammer zur Herbeiführung
einer "gerichteten Erstarrung" ausgestattet ist, erfolgt die Absenkung der
Gießform aus der Heizkammer durch eine Schleichbewegung des
Vertikalantriebes, wobei die Gießform unvermeidbar Erschütterungen
ausgesetzt ist, die sich nachteilig auf die Gefügestruktur des Gußteils
auswirken können. Der Vertikalantrieb wurde insbesondere deswegen
beibehalten, weil es hierdurch möglich ist, den Gießformträger mit der
Gießform in eine sehr exakte Abgußposition im Gießbereich des
Schmelzofens zu bringen.
Die Fachwelt hat sich aber auch schon mit horizontal verfahrbaren
Gießformen beschäftigt:
Durch die DE-AS 10 60 557 ist eine Feingußanlage bekannt, bei der eine
Tragplatte mit einer Kokille auf einem Rollengang durch eine Schleuse
hindurch in eine evakuierbare Ofenkammer verfahrbar ist. Hierbei muß
jedoch eine manuelle Positionierung der Gießform vorgenommen werden,
denn weder ist die Gießform exakt auf der Tragplatte positionierbar, noch
kann die Tragplatte ohne weitere Mittel in eine genau Abgußposition gebracht
werden. Der bekannte Feingußofen eignet sich nicht für eine automatisierte
Serienproduktion, und eine Umrüstung ist ohne erhebliche Eingriffe in das
Transportsystem nicht möglich. Weiterhin kann der bekannte Feingußofen
nicht nachträglich mit einer Einrichtung zur Herbeiführung einer gerichteten
Erstarrung ausgestattet werden. Von einer solchen Feingußanlage geht die
Erfindung aus.
Durch die US-PS 3 554 268 ist eine Schmelz und Gießanlage bekannt, die
jedoch zur Stahlraffination und zum Blockguß dient, nicht aber zur
Herstellung von Feingußteilen. Bei der bekannten Vorrichtung ist eine
Batterie von Blockformen mittels eines ersten Fahrgestells an eine erste
Schleusentür parallel zu dieser heranfahrbar. Die Blockgußformen ruhen auf
einem zweiten mit einem Elektromotor ausgerüsteten Fahrgestell und werden
über eine Reihenanordnung von Schienenabschnitten in eine Gießkammer
eingefahren, die von der Ofen- und Schmelzkammer durch ein zweites
Schleusentor getrennt ist. Die Schienen des ersten und des zweiten
Fahrgestells verlaufen dabei im rechten Winkel zueinander. Mit der
bekannten Vorrichtung ist es nicht möglich, die Blockgußformen in die
Abgußposition zu verfahren. Vielmehr befinden sich über den unteren
Schienenabschnitten und parallel hierzu obere Schienenabschnitte, die durch
die Schleusentore unterteilt sind und auf denen eine Transportpfanne
verfahrbar ist, die selbst zwar in eine Abgußposition gebracht werden kann,
ihrerseits aber die Schmelze portionsweise zu den einzelnen Blockformen
transportiert. Da die oberen Schienenabschnitte an zwei Stellen durch die
Schleusentore unterbrochen sind, muß eine ununterbrochene Schienenbahn
durch weitere einschwenkbare Schienenabschnitte hergestellt werden. Die
bekannte Anlage ist nicht für die Herstellung von Feingußteilen geeignet und
läßt sich auch nicht in der Weise umgestalten, daß hiermit der Vorgang einer
gerichteten Erstarrung ausgeführt werden könnte. Wegen der großen Höhe
der Blockgußformen ist diese bekannte Anlage schon ohne das
Vorhandensein eines Vertikalantriebes in zwei Etagen ausgeführt, d. h. ein
Teil der Anlage ist entweder in einer Grube untergebracht, oder die
Ofenkammer befindet sich auf einer hoch liegenden Plattform. Die Bauweise
ist mithin auch hier außerordentlich aufwendig.
Nun ist es durch die DE-OS 22 30 317 auch bereits bekannt, in einer
Feingußanlage ohne Schleuseneinrichtung in der Ofenkammer selbst einen
stationären Gießformträger anzuordnen, der einschließlich der Gießform von
einer Heizkammer umgeben ist, die zum Zwecke einer gerichteten Erstarrung
in vertikaler Richtung beweglich aufgehängt ist. Bei dieser Vorrichtung, die als
Laboranlage zu bezeichnen ist, stellt sich jedoch nicht das Problem, einen
horizontal durch eine Schleuse verfahrbaren Gießformträger mit Gießform
exakt in eine Abgußposition verfahren zu müssen; diese ist durch die
ortsfeste Anbringung des Gießformträgers vorgegeben. Für eine
automatisierte Fertigung großer Stückzahlen von Feingußteilen eignet sich
auch diese Vorrichtung nicht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Feingußanlage der
eingangs beschriebenen Gattung anzugeben, bei der mit geringem
konstruktivem Aufwand der Gießformträger in die Ofenkammer einfahrbar
und äußerst genau in die vorgegebene Abgußposition gebracht werden kann.
Zum Verständnis dieses Vorganges sei darauf verwiesen, daß die
Abgußposition durch die kinematische Bewegung des Schmelzofens und
durch den Verlauf des Gießstrahls vorgegeben ist. Die Kinematik des
Abgußvorgangs kann durch Versuche, Berechnung, Regelung und Simulation
bestimmt werden; sind die Abgußparameter bekannt, dann muß jede der
Gießformen äußerst lagegenau in die Abgußposition gebracht werden.
Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei der eingangs beschriebenen
Feingußanlage erfindungsgemäß dadurch, daß die äußere der
Verschlußplatten an einem ersten, auf äußeren Schienen verfahrbaren
Fahrgestell angeordnet ist, das jenseits der Verschlußplatte einen ersten
inneren Schienenabschnitt. Für ein zweites Fahrgestell trägt auf dem der
Gießformträger angeordnet ist, daß zwischen dem ersten und dem zweiten
Fahrgestell ein Horizontalantrieb zum Bewegen des zweiten Fahrgestells
angeordnet ist und daß im Innern der Ofenkammer ein zweiter innerer
Schienenabschnitt angeordnet ist, auf den der Gießformträger vom ersten
inneren Schienenabschnitt überführbar und lagegenau in die Abgußposition
verfahrbar ist.
Der Kern der Erfindung läßt sich - vereinfacht ausgedrückt - so beschreiben,
daß das erste Fahrgestell, die äußere Verschlußplatte der Schleuse, der
erste innere Schienenabschnitt und das zweite Fahrgestell mit dem
Gießformträger eine Baueinheit darstellen, bei der das zweite Fahrgestell
gegenüber dem ersten inneren Schienenabschnitt und der äußeren
Verschlußplatte durch den Horizontalantrieb verfahrbar und an den zweiten
inneren Schienenabschnitt übergebbar ist. Durch das Heranfahren des ersten
Fahrgestells mit der äußeren Verschlußplatte und der gegebenenfalls
mindestens teilweise vorgeheizten Gießform an den äußeren Ventilsitz der
Schleusenkammer wird ohne weitere Maßnahmen ein gasdichter Verschluß
der Schleusenkammer herbeigeführt, und es ist jetzt nur noch erforderlich, die
zweite, innere Verschlußplatte der Schleuse zu öffnen und das zweite
Fahrgestell mit dem Gießformträger und der Gießform an den zweiten
inneren Schienenabschnitt zu übergeben, der mit dem ersten inneren
Schienenabschnitt genau fluchtet. Durch den genau justierbaren
Horizontalantrieb ist es jetzt möglich, die Gießform mit ihrer Achse exakt in
die Abgußposition zu verfahren und den Abguß mit den vorgegebenen
Gießparametern auszuführen. Dieser Vorgang ist absolut reproduzierbar und
durch eine entsprechende Prozeßsteuerung beliebig oft wiederholbar.
Die Positionierung erfolgt äußerst genau in zwei Koordinaten eines
horizontalen Koordinatensystems, und zwar einmal durch den Verlauf der
inneren Schienenabschnitte und alsdann durch den vorgegebenen Hub des
Horizontalantriebs. Da sämtliche Bewegungen in horizontaler Richtung
verlaufen, kann die gesamte Feingußanlage mit einer sehr geringen Bauhöhe
ausgeführt werden; es ist insbesondere nicht erforderlich, eine Grube
vorzusehen, wie dies beispielsweise bei der eingangs beschriebenen DE-OS
32 20 744 erforderlich ist. Die gesamte Feingußanlage ist wartungs- und
bedienungsfreundlich, und insbesondere sind die einer Verschmutzung
ausgesetzten Bauteile leicht zu reinigen. Hierbei sind insbesondere die
Ventilsitze der Schleusenventile, der sogenannten Verschlußplatten, leicht
sauber zu halten. Die Führung der äußeren Verschlußplatte erfolgt
automatisch durch das erste Fahrgestell; zusätzliche Führungen sind nicht
erforderlich. Auch die zweite, innere Verschlußplatte benötigt keine
aufwendigen Abstützvorrichtungen, die senkrecht zu ihrer
Bewegungsrichtung wirken, wie dies bei Schleusenventilen mit einem
Ventilsitz erforderlich wäre, der in einer waagrechten Ebene liegt. Beim
Erfindungsgegenstand liegt der zweite, innere Ventilsitz in einer vertikalen
Ebene.
Es ist dabei im Zuge einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besonders
vorteilhaft, wenn der Horizontalantrieb eine hohle Transportstange aufweist,
die durch eine Stopfbuchsdurchführung durch die äußere Verschlußplatte der
Schleuse hindurchgeführt ist, und wenn in der hohlen Transportstange
mindestens eine Übertragungsleitung aus der Gruppe Kühlmittelleitungen und
Meßleitungen für Temperaturen angeordnet ist, die mit dem Gießformträger
verbunden ist. Auf diese Weise läßt sich während der gesamten Dauer, in der
sich die Gießform auf dem Gießformträger befindet, eine vorgegebene
Temperatur des Gießformträgers einhalten, ein Vorgang, der für eine
"gerichtete Erstarrung" besonders wichtig ist.
Soll in der erfindungsgemäßen Feingußanlage eine gerichtete Erstarrung
ausgeführt werden, so ist es im Zuge einer weiteren Ausgestaltung der
Erfindung besonders vorteilhaft, wenn in der Ofenkammer über der
Abgußposition eine heb- und senkbare Heizkammer angeordnet ist, die mit
einer Eingußöffnung und mit Heizelementen ausgestattet und über die
Gießform und den Gießformträger absenkbar ist.
Aus wärmetechnischen Gründen ist es weiterhin von Vorteil, wenn zwischen
dem als Kühlplatte ausgebildeten Gießformträger und dem zweiten
Fahrgestell ein Distanzhalter angeordnet ist, insbesondere dann, wenn auch
noch dieser mindestens eine Distanzhalter in der Höhe verstellbar ist, um
eine zusätzliche Ausrichtung der Gießform in der Höhe vornehmen zu
können. In diesem Fall ist es weiterhin von besonderem Vorteil, wenn sich
vom Rand des Formträgers ein Wärmeschutzhemd über mindestens einen
Teil der Höhe des Distanzhalters nach unten erstreckt.
Um Wärmeverluste aus der Heizkammer zu minimieren, ist es besonders
vorteilhaft, wenn am unteren Ende der Heizkammer ein Wärmeschutzring
angeordnet ist, der sich radial einwärts in Richtung auf das
Wärmeschutzhemd und/oder die Gießform unter Belassung eines möglichst
engen Ringspalts erstreckt.
Sofern dieser Wärmeschutzring auswechselbar ist, ist es möglich,
Gießformen und/oder Gießformträger mit unterschiedlichen Durchmessern zu
verwenden.
Um die Wärmeverteilung im Innern der Heizkammer verändern zu können, ist
es weiterhin von besonderem Vorteil, wenn der Wärmeschutzring lose auf
einen Innenflansch am unteren Ende der Heizkammer aufgelegt ist, und
wenn dieser Wärmeschutzring beim Absenken der Heizkammer über die
Ebene des Gießformträgers von diesem aufnehmbar und relativ in die
Heizkammer hinein bewegbar ist. Diese Lösung ermöglicht außerdem das
Aufsetzen von Gießformen kleineren aber unterschiedlichen Durchmessers
auf einen größeren Gießformträger, da der Wärmeschutzring in jedem Falle
als Strahlungsschutz mit dem Gießformträger zusammenwirkt.
Sofern in der erfindungsgemäßen Vorrichtung keine gerichtete Erstarrung
durchgeführt wird, ist es möglich, die Transportstange vom zweiten
Fahrgestell abzukoppeln, wodurch die innere Verschlußplatte während des
Schmelzens und/oder Abgießens gleichfalls geschlossen werden kann. Bei
der Durchführung der gerichteten Erstarrung ist es jedoch erforderlich, die
Transportstange im Eingriff mit dem zweiten Fahrgestell zu halten, um die
Anschlüsse für einen Kühlmittelkreislauf und für Temperaturmeßelemente
aufrechtzuerhalten.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen
Unteransprüchen; sie werden in der Detailbeschreibung noch näher erläutert.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird im
Zusammenhang mit Varianten von Bauteilen nachfolgend anhand der Fig.
1 bis 8 näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Feingußanlage vor dem
Einbringen der Gießform in die Schleuse,
Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch die Feingußanlage nach Fig.
1, jedoch nach dem Einfahren der Gießform in die
Abgußposition unmittelbar vor dem Abguß des
Schmelzofens,
Fig. 3 einen Ausschnitt aus dem Bereich der Heizkammer aus
Fig. 2 in vergrößertem Maßstab und mit zusätzlichen
Details unmittelbar nach dem Abguß des Schmelzofens,
Fig. 4 eine Darstellung analoge Fig. 3, jedoch nach dem
Anheben der Heizkammer bis unmittelbar zum Beginn
der gerichteten Erstarrung,
Fig. 5 bis 8 unterschiedliche relative Stellungen der Heizkammer
gegenüber einer anderen Gießform mit ihrem
Gießformträger unter Verwendung eines beweglichen
Wärmeschutzringes.
In Fig. 1 ist eine Feingußanlage 1 dargestellt, zu der eine gasdichte
Ofenkammer 2 gehört, in der ein Schmelzofen 3 angeordnet ist, der als
Vakuum-Induktionsofen ausgeführt und um eine waagrechte Achse 4 in eine
Entleerungsstellung kippbar ist. In Fig. 1 ist die Schmelzstellung gezeigt.
Über dem Schmelzofen 3 befinden sich eine Chargierschleuse 5 für das
Schmelzgut und eine Temperaturmeßeinrichtung 6 mit einer absenkbaren
Sonde 7 für die Messung der Temperatur der Schmelze.
In der Ofenkammer 2 ist ferner eine im wesentlichen rotationssymmetrisch
ausgebildete Heizkammer 8 angeordnet, die mittels eines Vertikalantriebs 9
heb- und senkbar ist, der aus einer Gewindespindel 10 und einem
Spindelmotor 11 besteht. Der Spindelmotor 11 ist so ausgelegt, daß mit ihm
sowohl ein Eilgang als auch ein Schleichgang der Heizkammer 8
durchführbar ist. Die Heizkammer 8 besitzt an ihrem oberen Ende eine
Eingußöffnung 12 und an ihrem unteren Ende eine Eintrittsöffnung 13 für eine
Gießform und einen Gießformträger, der anhand der nachfolgenden Figuren
noch näher erläutert wird.
Auf der dem Schmelzofen 3 gegenüberliegenden Seite ist die Ofenkammer 2
mit einer Schleuse 14 versehen, die eine Schleusenkammer 15 mit einem
äußeren Ventilsitz 16 und einem inneren Ventilsitz 17 aufweist. Mit dem
inneren Ventilsitz 17 wirkt eine innere Verschlußplatte 18 zusammen, deren
Vertikalantrieb hier nicht näher dargestellt ist, da er zum Stande der Technik
gehört. Die Ofenkammer 2 ist über eine hier gleichfalls nicht gezeigte
Saugleitung an einen Vakuum-Pumpsatz angeschlossen.
Vor der (geöffneten) Schleusenkammer 15 befindet sich ein
Transportaggregat 19, zu dem ein erstes, auf äußeren Schienen 20
verfahrbares Fahrgestell 21 gehört, an dem eine weitere Verschlußplatte 22
befestigt ist, die durch das Verfahren des Fahrgestells 21 zum hermetischen
Abschluß mit dem äußeren Ventilsitz 16 gebracht werden kann. Jenseits der
Verschlußplatte 22 ist ein erster innerer Schienenabschnitt 23 fliegend
gelagert, auf dem ein zweites Fahrgestell 24 mit einem Gießformträger 25
und einer Gießform 26 ruht. Die Gießform besitzt einen Eingußtrichter 26a.
Das zweite Fahrgestell 24 ist über einen Horizontalantrieb 27 mit dem ersten
Fahrgestell 21 verbunden. Zu diesem Horizontalantrieb 27 gehört eine hohle
Transportstange 28, die durch eine Stopfbuchsdurchführung 29 durch die
äußere Verschlußplatte 22 hindurchgeführt ist. Das jenseitige Ende der
Transportstange 28 ist mit einem Antriebsaggregat 30 verbunden, das in eine
waagrechte Zahnstange 32 am ersten Fahrgestell eingreift. Der erste innere
Schienenabschnitt 23 fluchtet mit einem zweiten inneren Schienenabschnitt
32, der jenseits des Ventilsitzes 17 auf einem Boden 33 der Ofenkammer 2
befestigt ist. Dieser zweite Schienenabschnitt liegt im Bereich einer
Abgußposition 34, die durch die Achse A angedeutet ist.
Sobald das Transportaggregat 19 aus der in Fig. 1 dargestellten Position
soweit nach rechts verfahren wird, daß die Verschlußplatte 22 gasdicht an
dem Ventilsitz 16 anliegt, befindet sich der Schienenabschnitt 23 mit dem
zweiten Fahrgestell 24, dem Gießformträger 25 und der Gießform 26 im
Innern der Schleusenkammer 15. Diese kann nunmehr evakuiert werden,
worauf die bis dahin geschlossene Verschlußplatte 18 in die in Fig. 1
dargestellte Position angehoben wird. Nunmehr wird das zweite Fahrgestell
24 mit sämtlichen Aufbauten von dem Schienenabschnitt 23 auf den
Schienenabschnitt 32 überführt, und zwar durch die Betätigung des
Horizontalantriebs 27. Die dabei erreichte Endstellung ist in Fig. 2
dargestellt.
In der in Fig. 2 dargestellten Position ist das Antriebsaggregat 30 auf der
Zahnstange 31 nach rechts gewandert, wodurch die Transportstange 28
soweit nach rechts verschoben wurde, daß das zweite Fahrgestell 24 in die
Abgußposition 34 gemäß der Achse "A" gelangt ist. In dieser Abgußposition
verläuft die Achse der Gießform 26 exakt in dieser Abgußposition. In dieser
Stellung von Gießformträger 25 und Gießform 26 wird die Heizkammer 8
mittels des Vertikalantriebs 9 in die tiefstmögliche Stellung bewegt, wie dies
in Fig. 2 gezeigt ist. In dieser Stellung wird die Gießform 26 zunächst mittels
dreier Heizelemente 35, 36 und 37 aufgeheizt, die über Stromzuführungen
38, 39 und 40 mit Heizstrom versorgt werden (Fig. 3). Die in Fig. 2
dargestellten Durchmesser D1 und D2 sollen die wesentlichen Abmessungen
demonstrieren: So beträgt der Durchmesser D1 der Gießform beispielhaft
etwa 86 cm, während der Innendurchmesser D2 der Heizelemente 35 bis 37
etwa 127 cm beträgt. Die Gießform 26 hat - im Vergleich zu reinen
Laboranlagen - mithin ganz erhebliche Abmessungen.
Fig. 2 zeigt, daß die Heizkammer 8 im Bereich der Eingußöffnung 12 noch
durch eine Wärmedämmplatte 41 verschlossen ist, die unmittelbar vor dem
Abguß seitlich ausgeschwenkt wird. Der Schmelzofen 3 hat durch Kippen um
die Achse 4 bereits seine Abgußstellung erreicht. Nach dem Ausschwenken
der Wärmeplatte 41 kann aus der in Fig. 2 dargestellten Position des
Schmelzofens 3 der kontinuierliche Abguß unmittelbar durchgeführt werden.
In den Fig. 3 und 4 sind weitere Einzelheiten im Bereich der Heizkammer
8 dargestellt. Zunächst ist angedeutet, daß sich in der Transportstange 28
zwei Kühlmittelleitungen 42 und 43 befinden, die durch nur teilweise
angedeutete innere Verbindungsleitungen mit dem Gießformträger 25
verbunden sind, der als Kühlplatte ausgebildet ist. In analoger Weise ist durch
die Transportstange 28 eine Gruppe von Meßleitungen 44 hindurchgeführt,
mit denen die unterschiedlichsten Temperaturverläufe im Bereich des
Gießformträgers und der Gießform erfaßbar sind. Da die Anordnung der
einzelnen Meßstellen bei solchen Verfahren Stand der Technik ist, wird
hierauf nicht näher eingegangen.
Fig. 3 zeigt die Heizkammer 8 gleichfalls in einer Position kurz vor dem
Abguß. Bis zu diesem Zeitpunkt ist die Eingußöffnung 12 durch die bereits
beschriebene Wärmedämmplatte 41 verschlossen, die durch einen
Schwenkantrieb 45 über einen Hebel 46 seitlich ausgeschwenkt werden
kann. Um zu verhindern, daß etwaige Schmelzenspritzer das Innere der
Heizkammer 8 verunreinigen, ist in der Eingußöffnung 12 noch ein
Spritzschutzring 47 angeordnet.
Zwischen dem Gießformträger 25 und dem zweiten Fahrgestell 24 ist noch
ein Distanzhalter 48 angeordnet, der auch durch einen oder mehrere
Hydraulikzylinder ersetzt werden kann, so daß der Abstand des
Gießformträgers 25 vom Fahrgestell 24 veränderbar ist. Die erforderlichen
Hydraulikleitungen werden in einem solchen Falle gleichfalls durch die
Transportstange 28 hindurchgeführt, was jedoch hier nicht dargestellt ist. Um
einen Wärmeaustritt aus der Heizkammer 8 nach unten hin zu verhindern und
gleichzeitig den Distanzhalter 48 gegen eine zu hohe Wärmebelastung zu
schützen, erstreckt sich vom Rand des Formträgers 25 ein
Wärmeschutzhemd 49 nach unten bis kurz über das Fahrgestell 24. Das
Wärmeschutzhemd 49 umgibt auch den Gießformträger 25 und hat den
gleichen Außendurchmesser wie die Gießform 26. Auf diese Weise ist es
möglich, am unteren Ende der Heizkammer 8 einen Wärmeschutzring 50
vorzusehen, der sich radial einwärts in Richtung auf das Wärmeschutzhemd
49 (Fig. 3) bzw. auf die Gießform 26 (Fig. 4) erstreckt, und zwar unter
Belassung eines möglichst engen Ringspaltes 51. Wenn die Heizkammer 8
aus der in Fig. 3 gezeigten Abgußposition bis zum Beginn der gerichteten
Erstarrung gemäß Fig. 4 angehoben wird und anschließend darüber hinaus
weiter nach oben bewegt wird, dann bleibt die Weite des Ringspaltes 51 über
die Länge des Wärmeschutzhemdes 49 und über die Länge der Gießform 26
erhalten.
Beim Einsatz von Gießformen 26 mit unterschiedlichen Durchmessern wird
der Wärmeschutzring 50 ausgewechselt und durch einen solchen mit
passendem Innendurchmesser ersetzt.
Die Fig. 5 bis 8 zeigen eine verbesserte Möglichkeit der Verhinderung von
Wärmeverlusten aus der Heizkammer 8 nach unten hin. In diesem Fall ist der
Wärmeschutzring 50 lose auf einen Innenflansch 52 aufgelegt, der sich am
unteren Ende der Heizkammer 8 befindet. Beim Absenken der Heizkammer 8
in Richtung des Pfeils 53 in die Heizposition gemäß Fig. 6, d. h. über die
Ebene des Gießformträgers 25 wird der Wärmeschutzring 50 vom
Gießformträger 26 aufgenommen.
Wenn die Heizkammer 8 von der in Fig. 6 gezeigten Heizposition noch
weiter abgesenkt wird, bis sie in eine Lage für den Abguß nach Fig. 7
gelangt, wird der Wärmeschutzring 50 vom Innenflansch 52 abgehoben und -
relativ betrachtet - in die Heizkammer 8 hineinbewegt. Durch das
Vorhandensein des Wärmeschutzhemdes 49 wird auch in diesem Fall der
Distanzhalter 48 gegenüber einer unzulässigen Wärmestrahlung geschützt.
Es ist jedoch auch möglich, in der Stellung nach Fig. 7 die beiden unteren
Heizelemente 35 und 36 abzuschalten, was aber nur bei einer geringen
Wärmeträgheit dieser Heizelemente sinnvoll erscheint.
Fig. 8 zeigt noch die relative Stellung von Gießform 26 und Heizkammer 8
zueinander am Ende der gerichteten Erstarrung. Hierbei ist die stetig von
unten nach oben wandernde Kristallisationsfront am oberen Ende der
Gießform 26 angekommen. Von der Stellung gemäß Fig. 6 wird die
Heizkammer 8 entsprechend der Wanderungsgeschwindigkeit der
Kristallisationsfront im Schleichgang in die Stellung nach Fig. 8 bewegt.
Wie die Fig. 3 und 4 weiterhin zeigen, befindet sich am oberen Ende der
Heizkammer 8 eine als Rotationskörper ausgebildete wärmedämmende
Decke 54, die die Eingußöffnung 12 umgibt. Diese Decke 54 ist auch bei der
Heizkammer 8 nach den Fig. 5 bis 8 vorhanden, in diesem Falle
allerdings mit einem die Eingußöffnung 12 umgebenden Ring 55 versehen,
der nach unten hin in die Heizkammer 8 hineinragt. In dem Raum zwischen
diesem Ring 55 und einer die Heizkammer 8 umgebenden Zylinderwand 56
befindet sich noch ein weiterer ringförmiger, eben ausgebildeter Heizkörper
57, der über Anschlüsse 58 mit Heizstrom versorgt wird.
Claims (15)
1. Feingußanlage mit einer gasdichten Ofenkammer (2) mit einer zwei
Verschlußplatten (18, 22) aufweisenden Schleuse (14), mit einem in
der Ofenkammer (2) angeordneten Schmelzofen (3) und mit einem in
die Ofenkammer (2) durch die Schleuse (14) in horizontaler Richtung
in eine Abgußposition (34) einfahrbaren Gießformträger (25), dadurch
gekennzeichnet, daß die äußere der Verschlußplatten (22) an einem
ersten, auf äußeren Schienen (20) verfahrbaren Fahrgestell (21)
angeordnet ist, das jenseits der Verschlußplatte (22) einen ersten
inneren Schienenabschnitt (23) für ein zweites Fahrgestell (24) trägt,
auf dem der Gießformträger angeordnet ist, daß zwischen dem ersten
und dem zweiten Fahrgestell (21, 24) ein Horizontalantrieb (27) zum
Bewegen des zweiten Fahrgestells (24) angeordnet ist und daß im
Innern der Ofenkammer (2) ein zweiter innerer Schienenabschnitt (32)
angeordnet ist, auf den der Gießformträger (25) vom ersten inneren
Schienenabschnitt (23) überführbar und lagegenau in die
Abgußposition (34) verfahrbar ist.
2. Feingußanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Horizontalantrieb (27) eine hohle Transportstange (28) aufweist, die
durch eine Stopfbuchsdurchführung (29) durch die äußere
Verschlußplatte (22) der Schleuse (14) hindurchgeführt ist, und daß in
der hohlen Transportstange (28) mindestens eine Übertragungsleitung
aus der Gruppe Kühlmittelleitungen (42, 43) und Meßleitungen (44) für
Temperaturen angeordnet ist, die mit dem Gießformträger (25)
verbunden ist.
3. Feingußanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in
der Ofenkammer (2) über der Abgußposition (34) eine heb- und
senkbare Heizkammer (8) angeordnet ist, die mit einer Eingußöffnung
(12) und mit Heizelementen (35, 36, 37) ausgestattet und über die
Gießform (26) und den Gießformträger (25) absenkbar ist.
4. Feingußanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Eingußöffnung (12) durch eine Wärmedämmplatte (41) verschließbar
ist.
5. Feingußanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in
die Eingußöffnung (12) ein Spritzschutzring (47) eingesetzt ist.
6. Feingußanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Gießformträger (25) als Kühlplatte ausgebildet ist und daß die
Heizkammer (8) mit einem Schleichantrieb (9) für die Durchführung
einer gerichteten Erstarrung verbunden ist.
7. Feingußanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen dem Gießformträger (25) und dem zweiten Fahrgestell (24)
mindestens ein Distanzhalter (48) angeordnet ist.
8. Feingußanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
mindestens eine Distanzhalter (48) in der Höhe verstellbar ist.
9. Feingußanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich
vom Rand des Gießformträgers (25) ein Wärmeschutzhemd (49) über
mindestens einen Teil der Höhe des Distanzhalters (48) nach unten
erstreckt.
10. Feingußanlage nach den Ansprüchen 3 und 9, dadurch
gekennzeichnet, daß am unteren Ende der Heizkammer (8) ein
Wärmeschutzring (50) angeordnet ist, der sich radial einwärts in
Richtung auf das Wärmeschutzhemd (49) und/oder die Gießform (26)
unter Belassung eines möglichst engen Ringspalts (51) erstreckt.
11. Feingußanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der
Wärmeschutzring (50) auswechselbar angeordnet ist.
12. Feingußanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der
Wärmeschutzring (50) lose auf einen Innenflansch (52) am unteren
Ende der Heizkammer (8) aufgelegt ist und beim Absenken der
Heizkammer (8) über die Ebene des Gießformträgers (25) von diesem
aufnehmbar und relativ in die Heizkammer (8) hinein bewegbar ist.
13. Feingußanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am
oberen Ende der Heizkammer (8) eine als Umdrehungskörper
ausgebildete, wärmedämmende Decke (54) vorhanden ist, von der ein
die Eingußöffnung (12) umgebender Ring (55) gehalten ist und daß in
dem Raum zwischen diesem Ring (55) und einer die Heizkammer (8)
umgebenden Zylinderwand (56) mindestens ein weiterer ringförmiger
Heizkörper (57) angeordnet ist.
14. Feingußanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Transportstange (28) vom zweiten Fahrgestell (24) abkoppelbar ist.
15. Feingußanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Gießformträger (25) als Drehtisch für mehrere Gießformen (26)
ausgebildet ist.
Priority Applications (3)
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