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Schleudergießmaschine Es sind bereits Schleudergießmaschinen mit einem
die Form umgebenden, abhebbaren, dem Schutz gegen austretende Dämpfe dienenden Mantel
bekannt. Hierbei ist der abhebbare Teil des Mantels an den Maschinentisch aufklappbar
angelenkt, so daß das Entfernen der fertig gegossenen Formen und das Einbringen
der neu zu gießenden Formen bei hochgeklappter Mantelhaube nacheinander an der der
Klappkante gegenüberliegenden Seite erfolgen müssen. Diese Art der Formauswechselung
ist zeitraubend und verteuert daher die Fertigprodukte in entsprechender Weise.
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Bei der erfindungsgemäß°n Gießmaschine ist zum Zwecke der Vermeidung
dieses Nachteils die Mantelhaube völlig von dem Maschinentisch abhebbar ausgebildet,
derart, daß bei gelüftetem Mantel die Formen von der einen Seite der Schleudervorrichtung
zu-, von der anderen Seite abgeführt werden können. Die Entfernung der fertig gegossenen
Formen nach der einen und die Zuführung der neu zu gießenden von der anderen Seite
erfolgen vorteilhaft durch gemeinsamen Antrieb. Zu diesem Zweck sind an die Zuführungsschienen
in stumpfen Winkeln geknickte oder gekrümmte Hebel angelenkt, welche beim Herausheben
der fertig gegossenen Form auf die Abführungsschienen nach oben verschwenkt, eine
gegen die Schleudervorrichtung geneigte Rollbahn für die neue Form bilden. Das Anheben
der Mantelkappe und das Auswechseln der Formen erfolgen durch gemeinsamen, zweckmäßig
hydraulischen Antrieb, beispielsweise durch einen verschiebbar geführten Drucktisch.
Auch die Bewegung der EingIteßvorrichtung und die Geschwindigkeitsregelung des Schleud°rmotors
können in Abhängigkeit von diesem Antrieb erfolgen. ziierdurch wird die Möglichkeit
gegeben, den gesamten Gießvorgang vom Eingießen des Metalles in die Form bis zu
deren Anhalten einschließlich des Abhebens der Mantelhaube und die Auswechselung
.der Formen durch eine einzige Vorrichtung zu steuern.
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Die beiliegenden Abbildungen zeigen eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes,
und zwar Abb. i in Seitenansicht, Abb. 2 in Draufsicht, Abb.3 einen Schnitt nach
Linie 3-3 der Abb. i, Abb. q. denselben -Schnitt bei anderer Stellung einzelner
Elemente, Abb.5 einen Längsschnitt durch die Zuleitungsrinne, Abb. 6 einen Axialschnitt
durch die Kupplung.
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über einer Grube a ist ein Rahmen i angeordnet, der in Lagern 3 Auflagerwalz:en
¢ für die zu schleudernde Form 5 trägt. Letztere ist durch eine senkrecht abhebbare
Haube 6 zum Schutz gegen entweichende Gase abgedeckt. Die Haube 6 ruht in Verschluß.stellung
mit Rollen 7 auf der Form; sie ist an ihren vier Ecken durch Stangen S getragen,
welche mit den freien Enden in auf einem senkrecht
verschiebbaren
Tisch i o sitzenden Zylindern 9 geführt sind. Die Anordnung ist hierbei so getroffen,
daß, wenn. der Tisch i oeine hestimmte Hubhöhe erreicht hat, die Boden der Zylinder
9 gegen die Stangen 8 treffen, so daß bei weiterer Aufw ,ärtshewegung des Tisches
io die Haube von der Form abgehoben wird.
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Zu beiden Seiten der Lager 3 sind Schienenpaare i i und 12 vorgesehen,
auf deren einem, 1 i, die neuen Formen zugebracht, auf deren anderem, 12, die ausgegossenen
Formen ausgestoßen werden. Die Schienen i i und 12 liegen in gleicher Ebene über
den Walzen 4. Die Abstände der inneren Enden je zweier Schienen ii und i2 sind durch
Schienenstücke i3 überbrückt, welche durch einen gemeinsamen, zwischen den Bolzenpaaren
4 durchgehenden Gewichtsbalken 14 getragen sind (Abb. 2 und 3). Dieser ist durch
Gleitstangen i 5 in Führungen 16 des Rahmens i der Höhe nach verschiebbar geführt.
Die Schienenstücke i 3 sind auf etwa zwei Drittel ihrer Länge gegen das 'Schienenpaar
12 leicht geneigt, so daß eine durch :die Schienenstücke 13 hochgehobene Form auf
das Schienenpaar 12 abrollt (Abb. 4). An den Schienen i i sind um Achsen 17 schwenkbar
Drehhebel 2o angelenkt; welche auf dem Gewichtsbalken 14 frei aufliegen und nächst
ihren Enden nach entgegengesetzten Richtungen stumpfwinklig derart geknickt sind,
daß die geknickten Schenkel 18 -und i 9 parallel zu den Schienen i i verlaufen,
wenn der Gewichtsbalken 14 die untere Ruhiestellung einnimmt (Abb.3). Die Schenkel
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liegen in dieser Stellung in der Ebene der Schienen i i. Die neue zu gießende
Fonn wird auf den Schienen i i jeweils so weit nach vorn gerollt, daß sie über die
mittleren, geneigten Teile der Hebel 20 zu liegen kommt. Werden sodann bei Anheben
der fertig gegossenen Form mittels der Tragschienen 13 die Hebel 2o im Uhrzeigersinn
verschwenkt, so- heben sie die neue Form von den Schienen i i ab und bilden eine
geneigte Bahn, auf welcher die Form zwischen die Lagerwalzenpaare 4 rollt, nachdem
die fertig gegossene Form an die Schienen 12 äbgegeben worden ist. Bei der darauffolgenden
Senkbewegung der Tragschienen 13 legt sich die neue Form auf die Walzen 4 und ist
nunmehr gußbereit. Die Gießpfanne 2 i ist in einem Rahmen 22 gefaßt, der zwei Paare
von Lagerbolzen 23 und 24 besitzt. Der Träger 25 der Gießpfanne 21 ist an den Rahmen
i um Achse 26 schwenkbar angelenkt, so daß er aus der Arbeitsstellung herausgedreht
werden kann. Die Bolzen 24 ruhen in Kerben 27 zweier Kerbenreihen des Trägers 25;
die Bolzen 23 liegen bei waagerechter -Stellung der Pfanne auf einem Anschlag--,
8. Eine an dem Rahmen 22 befestigte Schiene 29 trägt an ihrem freien Ende einen
Bolzen 3o, welcher in einer Gabel 31 einer längenveränderlichen Stange 32 gefaßt
ist. Diese ist mit ihrem freien Ende bei 33 an einen Drehhebe134 angelenkt, dessen
Drehachse durch ein festes Lager 35 getragen ist. Das freie Ende des Drehhebels
34 ist durch eine Gelenkstange 37 mit dem Tisch io verbunden. Diese Verbindung bewirkt,
daß. bei Abwärtsbewegung des Tisches io die Gießpfanne 2 i gekippt wird, um ihren
Inhalt in eine Rinne 38 und von hier aus in die Form 5 abzugeben. Die Anordnung
einer Vielzahl von Kerben 27 sowie die LängQnveränderlichkeit der Stange 32 gestatten,
die Kippstellung der Gießpfanne 21 und die Kippgeschwindigkeit zu verändern.
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Der Antrieb des Tisches erfolgt hydraulisch durch einen Kolben 39
und einen zugehörigen Druck$üssigkeitszylinder 4o.
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Der Tisch ist durch ein Stabgerüst 41, 42 und 43 versteift und durch
auf Schienen 45 laufende Räder 44 fest geführt. Neben den Zylindern 9 trägt der
Tisch eine Schiene 46, welche bei Aufwärtsbewegung des Tisches die Gleitstangen
15 trifft und so die Hubbewegung des Gewichtsbalkens 14 und der Schienenstücke 13
vermittelt.
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Der Abstand zwischen Schiene 46 und den Gleitstangen 15 ist größer
als jener zwischen den Stangen 8 und :den Boden der Zylinder 9; so daß die Haube
6 abgehoben wird, bevor die Auswechselung der Formen beginnt. Während der Rückbewegung
des Tisches aus seiner oberen Totpunktstellung wird zunächst die neue Form auf ihr
Lager zwischen und auf die Rollen 4 gelegt. Gleichzeitig wird die Senkbewegung der
Haube 6 eingeleitet und bei weiterem Abwärtsgang des Tisches vollendet. Anschließend
verfolgt die Beschickung der Form durch Kippen der Gießpfanne. Während der Beschickung
wird die Form mit so geringer Geschwindigkeit gedreht, daß eine Verteilung des flüssigen
Metalles unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft nicht stattfindet. Nach Beendigung
der Beschikkung wird der Form die Schleuderdrehzahl erteilt.
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Der Antrieb der Form geschieht durch einen Motor 7o. Die Regelung
des Motors erfolgt selbsttätig in Abhängigkeit von der Bewegung des Tisches io,
derart, däß, wenn die Form 5 die Arbeitsstellung auf den Rollen 4 eingenommen hat
und die Haube vollkommen niedergelassen ist, die langsame Drehung der Form beginnt
und während deren Beschickung und Längsverteilung des flüssigen Metalles anhält.
Ist dieser Vorgang beendet, so wird die Motordrehzahl plötzlich erhöht. Auch dies
geschieht selbsttätig
auf beliebige Weise. Die in der Abbildung
dargestellte Vorrichtung zur Steuerung des Motors ist bereits Gegenstand des früheren
Patents 489 866. Die Vorrichtung ist durch einen um eine Achse 59 drehbaren Hebe158
angedeutet, an dessen einem Ende ein Bolzen 6o zur Einleitung der Motorregelung
verstellbar befestigt ist. Das andere Ende des Hebels 58 steht mit einer an einer
Stange 63 der Haube 6 drehbar befestigten Stange 62 in Wechselwirkung. Zu
diesem Zweck besitzen der Hebel 58 einen Anschlag 61 und die Stange 62 eine Klinke
64, derart, daß der Hebe158 verschwenkt wird, wenn die Haube 6 bei ihrer Abwärtsbewegung
eine bestimmte Lage erreicht hat. Bei Aufwärtsbewegung der Haube 6 wird der Hebel
58 nicht beeinflußt.
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Motor und Form sind zweckmäßig elektromagnetisch gekuppelt. Die Motorwelle
71 verjüngt sich leicht konisch nach außen und trägt die Nabe 72 einer Kupplungsscheibe
73. Diese trägt außenseitig eine Vielzahl von Zapfen 74 (in diesem Falle
viere, welche im Querschnitt die Form eines stumpfwinkligen Dreiecks besitzen. Jeder
Zapfen 74 ist der Kern einer um einen Träg er 76 gewickelten Spule 75. Die Träger
76 sind auf die Zapfen 74 aufgeschoben. Die Spulen 75 und ihre Träger
76 sind durch eine Platte 77 gehalten. Diese liegt an den Stirnseiten
der Zapfen an und umfaßt die Spulen 75 und die Scheibe 73. Gegenüber den Zapfen
74 besitzt die Platte 77 öffnungen, welche durch eingreifende Platten 78 abgeschlossen
sind. Durch Schraubenbolzen und -muttern 79 sind die Platten 78, die Platte 77 und
die Kupplungsscheibe 73 zusammengehalten. Die Platten 78 und Platte 77 sind abnehmbar,
sä daß sie ausgewechselt werden können. Bei abgenommenen Platten liegen die Spulen
75 frei und können repariert oder ihrerseits ausgewechselt werden. Die Spulen 75
bestehen aus ungefähr 125o Windungen Kupferdraht und sind von einem Strom von 3
Ampere und 22o Volt Spannung durchflossen. Die Erregung der Spulen geschieht über
ein Paar von Schleifringen 8o und 81, welche auf der Kupplungsscheibe 73 durch eine
die Nabe 72 umfassende Büchse 83 und eine auf deren .äußeren Rand aufgeschraubte
Mutter 84 gesichert sind. Die Schleifringe 8o und 81 sind durch einen Isolierring
82 sowohl gegeneinander als auch gegen Büchse 83, Scheibe 73 und Mutter 84 isoliert.
Auf den Ringen 81 und 82 schleifen durch Bürstenhalter 97 getragene Stromzuführungsbürsten
85 und 86. Die Zuleitungskabel 87 und 88, welche an Sammelschienen 9o und 9 i liegen,
können durch einen Schalter 89 unterbrochen werden. Ist der Schalter geschlossen,
so werden die Spulen 75 erregt und die Platten 78 magnetisiert. An den Sammelschienen
9o und 9 i liegt ferner :ein Schalter 92. Den Kontakt zwischen den Platten 78 und
der Form vermittelt eine Platte 95, welche mit vorspringenden Armen 94und 96 in
Nuten 97 und 98 des üblichen Formllansches 93 eingreift. Arm 96 hinter,-reift den
Flansch 93 mit einem hakenförmigen Kopf 99 und sichert dadurch die Form gegen axiale
Verschiebung.
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Zylinder.lo erhält die Druckflüssigkeit aus einer Speiseleitung ioo
durch Leitungen ioi und io4, welche durch einen mit einem Handhebel io5 zu steuernden
Dreiweghahn 103 verbunden sind. An letzteren ist ferner ein Behälter io2 angeschlossen.
Eine Umlaufleitung io6, welche zur Veränderung ihres Leitungsvermögens einen Hahn
io7 besitzt, schließt den Dreiweghahn io3 kurz. Der Druckbehälter io2 ist mit einem
Druckmesser io8 ausgestattet. Eine Leitung io9, welche mit einer Meßöffnung i i
i versehen ist, verbindet den Behälter io2 mit einer Schwimmerkammer i i o, welche
eine überlaufleitung 112 und eine durch einen Hahn steuerbare Ableitung 113 besitzt.
Beide Leitungen münden in einen gemeinsamen Trichter i 14. Der Schwimmer i 15 trägt
eine Kontakt- und Steuerstange i 16.
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Die Wirkungsweise der Maschine ist wie folgt: Wenn der Schleuderguß
einer Form eben beendet ist und die nächste Form sich in Bereitschaftsstellung (Abb.3)
befindet, so wird der Hahn 103 verdreht, derart, da.ß Flüssigkeit in den Zylinder
4o strömt. Der Tisch i o beginnt sich zu heben und trifft zuerst die Stangen 8,
welche die Haube 6 von der Form abheben. Nach- Zurücklegen etwa des halben Hubes
faßt Schiene 46 die Stützen 15, so daß bei weiterer Aufwärtsbewegung des Tisches
in der oben beschriebenen Weise die fertig gegossene Form ausgestoßen und die neue
Form eingelegt wird.
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Nach Umstellung des Hahnes 103 senken sich Tisch i o und Haube
6, und die neue Form legt sich auf ihre Lager (Rollen 4). In diesem Augenblick wird
die Senkbewegung des Tisches io durch Umstellen des Hahnes 103
gehemmt.
Schalter-89 wird eingelegt. Der Stromkreis des Motors 70 ist durch den Kontakt
des Schwimmers i 15, welcher durch die über Leitung i o9 in das Gefäß i i o eingeströmte
Flüssigkeit gehoben worden war, geschlossen, so daß die Form nun mit geringer Drehzahl
umläuft. Hat die Drehung begonnen, so wird das flüssige Metall in die Gießpfanne
2 1 eingebracht und alles ist für den Gießvorgang vorbereitet. Hahn 103 wird
neuerdings geöffnet, so daß Tisch io seine Abwärtsbewegung fortsetzt. Haube 6 legt
sich
auf die Seitenwände 140, so daß die Form vollkommen nach außen abgedeckt ist. Schließlich
wird durch den Tisch io die Gießpfanne -i gekippt und das flüssige Metall in die
Form gegossen. Am Ende des Tisch; Weges, d. h. nach vollzogener Beschickung der
Form, wird durch Klinke 64 der Stange 62 Hebel 58 verschwenkt und dadurch
die Umstellung des Motorreglers auf Schleuderdrehzahl eingeleitet. Die Abstellung
des Motors nach Beendigung des Schleudervorganges geschieht durch Öffnen des Kontaktes
des Schwimmers i 15, der, sobald der Flüssigkeitszulauf in das Gefäß i io unterbunden
war, zu sinken begonnen hatte und .nach bestimmter, durch Hahn 113 einstellbarer
Zeit den Motorstromkreis öffnet. Nun kann die fertig gegossene Form in der beschriebenen
Weise durch Umstellen des Hahnes io3, von neuem ausgewechselt und der Vorgang wiederholt
werden.
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Die Eingießrinne 38 ist von besonderer Bauart und dazu bestimmt, dem
flüssigen Metall eine solche Anfangsgeschwindigkeit zu erteilen, daß es sich, ohne
zurückzuwellen, rasch und gleichmäßig über die ganze Länge der Form verteilt. Zu
diesem Zweck ist die Neigung des Rinnenbodens als Funktion mehrerer Größen, so als
Funktion der Länge des Rohres und der Eigenschaften und Konstanten des flüssigen
Metalles, zu ermitteln. Auch davon ist die Neigung abhängig, ob das zu gießende
Rohr einen glockenförmigen Endansatz erhalten soll oder nicht. Zweckmäßig ist die
Form leicht gegen den Motor zu geneigt, um die Längsverteilung des flüssigen Materials
zu fördern. Die Neigung muß jedoch so klein sein, daß die gleichmäßige Verteilung
des flüssigen Metalles während des Schleuderns keine Störung erfährt. Es hat sich
in der Praxis gezeigt, daß für ein Metall von gewisser Viskosität und für eine gei
gebene Rohrlänge die Neigung des Binnenbodens so berechnet werden kann, daß der
fließende Strom das gegenüberliegende Ende der Form in gewünschter Zeit erreicht,
ohne daß ein Zurückwallen stattfindet.
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Der Boden 135 (Abb. 5) der Rinne 38 ist an der Stelle, wo das flüssige
Metall aus der Gießpfanne auftrifft, mit auswechselbaren Einsätzen 136, 137 aus
schwer schmelzbarem Stoff ausgekleidet. Der Binnenboden besitzt im Längsschnitt
die Form eines Kreisbogens, welcher das flüssige Metall aus der senkrechten Fallrichtung
fast zur waagerechten ablenkt, ohne die Gleichmäßigkeit und Glätte des aus der Gießpfanne
kommenden Stromes zu stören. Gleichmäßigkeit des aus der Pfanne austretenden Stromes
und geeignete Krümmung oder Neigung des Binnenbodens sind maßgebend für eine rasche,
wellenlose und gleichmäßige Längsverteilung des flüssigen Metalles in der Form.
Es hat sich in der Praxis ergeben, daß für ein Metall von gewöhnlichen Eigenschaften
bei einem Krümmungsradius des Minnenbodens von ungefähr 6oo mm die Bedingungen zum
Gießen von etwa 5 m langen Rohren verschiedenster Querschnitte erfüllt sind. Die
Länge der zu gießenden Röhre und der Radius der Krümmung des Rinnenbodens stehen
demnach ungefähr im Verhältnis 8:1. Dieses Verhältnis wird mit der Länge der Röhre
und mit den Eigenschaften des Metalles nur wenig verändert.