DE564074C

DE564074C - Casting plant for the production of metal castings

Info

Publication number: DE564074C
Application number: DE1930564074D
Authority: DE
Original assignee: WETHERILL MORRIS ENGINEERING C
Current assignee: WETHERILL MORRIS ENGINEERING C
Priority date: 1929-02-19
Filing date: 1930-02-05
Publication date: 1932-11-12

Description

Gießanlage zur Herstellung von Gußstücken aus Nietall Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Gußstücken aus Metall und Legierungen mit hohem Schmelzpunkt unter Verwendung einer selbsttätig arbeitenden Gießmaschine.Casting plant for the production of castings from rivet The invention refers to the manufacture of castings from metal and alloys with high Melting point using an automatic casting machine.

Maschinen zum Gießen von Metallen mit hohem Schmelzpunkt sind bereits bekannt, neu sind jedoch vollkommen selbsttätig arbeitende Maschinen, bei denen die Zylindertätigkeit gänzlich außerhalb der Bedienungskontrolle liegt. Hierdurch ist der Vorteil geschaffen, daß die hergestellten Einheiten oder Gußstücke stets von gleichförmiger Qualität sind.Machines for casting high melting point metals are already in place known, but new are completely automatic machines where the cylinder activity is completely outside the control of the operator. Through this the advantage is created that the manufactured units or castings always are of uniform quality.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist durch diese Erfindung die zuverlässige Regelung am heißen Metall.Another essential advantage of this invention is that it is reliable Regulation on the hot metal.

Auf der Zeichnung ist Abb. i ein Schnitt nach der Linie i-i der Abb. 2.In the drawing, Fig. I is a section along the line i-i of Fig. 2.

Abb.2 zeigt die Zusammensetzung einer Gießmaschine für die Handhabung der Hälften einer ständigen Gießform, :einen Fülllöffel für die Form, eine selbsttätige Metallzuführungsvorrichtung für die Füllpfanne, eine Normalisiereinrichtung und eine Transportvorrichtung zur Weiterschaffung des fertigen Gußstückes nach der Normeinizchtung gleich nach dem Öffnen der Gießformhälften. Abb.3 zeigt die Welle eines Uhrwerkes und Teile der Kontrollvorrichtung zur Betätigung einer der Formhälften nach Abb.2 in bezug auf die andere Hälfte.Fig.2 shows the composition of a casting machine for handling of the halves of a permanent mold,: a filling spoon for the mold, an automatic one Metal feeding device for the filling pan, a normalizing device and a transport device for conveying the finished casting according to the standard equipment immediately after opening the mold halves. Fig.3 shows the shaft of a clockwork and parts of the control device for actuating one of the mold halves according to Fig.2 with respect to the other half.

Abb. q. und 5 zeigen schematisch eine Gruppe selbsttätiger Gießmaschinen und Zuleitungseinrichtungen für das heiße Metall.Fig.q. Figures 5 and 5 show schematically a group of automatic casting machines and supply devices for the hot metal.

Abb.6 ist eine schematische Ansicht der Gießmaschine.Fig.6 is a schematic view of the casting machine.

Abb. 7 und 8 stellen einen Grundriß bzw. eine Seitenansicht der Gießmaschine dar. Abb. 9 stellt einen Teil der Einrichtung für den absatzweisen Antrieb der Transportvorrichtung gemäß. Abb. 6, 7 und 8 dar.Figures 7 and 8 represent a plan and a side view of the casting machine, respectively Fig. 9 shows part of the device for the intermittent drive of the transport device according to. Fig. 6, 7 and 8 represent.

Abb. io ist eine schematische Ansicht der Anordnung der Nebeneinanderstellung der selbsttätigen Teile der Einrichtung unter der Kontrolle des Uhrwerks.Fig. 10 is a schematic view of the juxtaposition arrangement the automatic parts of the device under the control of the clockwork.

Die Abb. i und 2 stellen eine einfache beständige Gießform mit beliebiger Gußhöhlung dar. Die zwei zueinander passenden Teile i und 2 werden durch zeitbeeinflußte Bewegungen von Kolben, die in gegenüberliegenden Zylindern 3 und 4. angeordnet sind, einander genähert und voneinander getrennt. Die aus den Zylindern ragenden Kolbenstangen bewegen Waagen 5, die Rollen besitzen, welche auf Schienen 6 laufen, die im Maschinengestell ? angeordnet sind. Diese Einrichtung trägt die Formhälften, so daß sie vollkommen von Luft umgeben sind, ausgenommen an den Gestelltragteilen.Figs. I and 2 represent a simple permanent mold with any Gusshöhlung. The two matching parts i and 2 are influenced by time Movements of pistons arranged in opposing cylinders 3 and 4, approached and separated from each other. The piston rods protruding from the cylinders move scales 5, which have rollers that run on rails 6 in the machine frame ? are arranged. This device supports the mold halves so that they are perfect from Air are surrounded, except on the frame support parts.

In Abb. i ist der Eingang zum Hohlraum der Gußform mit a bezeichnet. Ein Druckbehälter 9, der auf Rädern und einer Waageschale io läuft, die mit Schienenstücken für die Räder versehen ist, ist derart angeordnet, daß der Ausguß in gleicher Linie mit dem Formeinlaß a liegt. Beim Füllen der Gießform wird die Schale io mittels einer Kolbenstange i i, die durch den Kolben i ia betätigt wird, von ihrem gegabelten Waagebalkenrahmen b gehoben, bis der Ausguß in einer Linie mit dem Formeinlaß a liegt. Durch diese Hubbewegung des Druckbehälters 9 wird eine Druckluftöffnung in seiner oberen Wand mit einem Drucklufteinlaßrohr y in Übereinstimmung gebracht, wodurch eine federbelastete Ventilstange tv aufwärts gedrückt und die gewöhnlich geschlosseneLuftklappe im Druckrohr y, wie veranschaulicht, geöffnet wird. Durch den beschriebenen Vorgang wird Druckluft dem geschlossenen Druckbehälter 9 durch das Rohr y zugeführt, um das Metall durch einen vom Boden kommenden Druck in die Höhlung der geschlossenen Gießform 1, 2 zu drücken. Nach einer gewissen Zeit wird der Druckbehälter g gesenkt, die Formhälften trennen sich, und das Gußstück fällt aus der Form auf die Schurre 12, wodurch es sofort durch die nachgiebige Tür 13 in die Normvorrichtung 14 geschafft wird, wobei die Tür 13 die letztere abschließt.In Fig. I, the entrance to the cavity of the mold is denoted by a. A pressure vessel 9, which runs on wheels and a weighing pan io with rail pieces for the wheels is arranged so that the spout is in the same line with the mold inlet a. When filling the mold, the shell is io by means of a piston rod i i, which is actuated by the piston i ia, from its forked one Balance beam frame b lifted until the spout is in line with the mold inlet a lies. This lifting movement of the pressure vessel 9 opens a compressed air opening in its upper wall brought into line with a compressed air inlet pipe y, whereby a spring-loaded valve rod tv is pushed upwards and the usual closed air flap in pressure pipe y, as illustrated, is opened. By the process described is compressed air through the closed pressure vessel 9 the tube y fed to the metal by a pressure coming from the bottom into the To press cavity of the closed mold 1, 2. After a certain time it will the pressure vessel g is lowered, the mold halves separate, and the casting falls out of the mold onto the chute 12, causing it to pass immediately through the flexible door 13 is made into the standard device 14, the door 13 closing the latter.

Das Gewicht des Metalls im Druckbehälter 9 sowie das Gewicht des Behälters selbst, wenn dieser auf die Bühne io über dem gegabelten Ende des Waagebalkens b gesetzt wird, und das Gewicht dieser Bühne bestimmen, wann das Ventil 15 der Gießpfanne 16 durch die durch Flüssigkeit im Zylinder 18 betätigte Kolbenstange 17 geöffnet wird. Es kommt hier in Betracht, daß der Druckbehälter 9 durch die Öffnung 19 mit heißem Metall wieder aufgefüllt wird, vorausgesetzt, daß geschmolzenes Metall wiederum der Gießpfanne 16 zugeführt wird, sobald seine Zufuhr unterhalb eines gewissen Gewichtspunktes sinkt. Dann bewirkt das Gewicht der frischen Zufuhr mittels des Waagebalkens b ein Schließen des Ventils 15.The weight of the metal in the pressure vessel 9 and the weight of the vessel even if this is on the stage io over the forked end of the balance beam b is set, and the weight of this stage will determine when the valve 15 of the ladle 16 opened by the piston rod 17 actuated by the liquid in the cylinder 18 will. It comes into consideration here that the pressure vessel 9 through the opening 19 with hot metal is replenished, provided that molten metal is in turn the ladle 16 is supplied as soon as its supply is below a certain weight point sinks. Then the weight of the fresh supply brings about by means of the balance beam b Close the valve 15.

Nenn der Druckbehälter g gesenkt wird, ruht er auf dem Waageballzenrahmen b, von dem er abgehoben wurde, als sich die Kolbenstange i i hob. In dieser gesenkten Stellung des auf dem Waageballen ruhenden Behälters 9 ist die Tür i9 in Bereitschaftsstellung für das Öffnen, und der Luftdruck aus Rohry ist abgesperrt. Der Waagerahmen b ist bei N drehbar und mit einem verstellbaren Gewicht N3 versehen, das auf der Verlängerungsstange N2 gleitet. Hierdurch wird, wenn das Gewicht des Druckbehälters 9 mit Inhalt genügt, das Gewicht N3 hochgehalten und ihre Schaltstange n von den Kontakten ui und n2 fortbewegt. Dies ist die normale Stellung des Druckbehälters 9 unten außer Füllungsstellung für die Form. Sobald das flüssige Metall in dem Behälter 9 wieder aufgefüllt werden muß, ist sein Gewicht nicht hinreichend, um die Stange N2 und deren Gewicht N3 in der oberen Stellung zu halten. Demnach sinken sie herunter, indem sie den Behälter g ein wenig aufwärts heben, und der Schaltkontakt tz verbindet die Kontakte n1, n2, wodurch ein Erregerstromkreis für den Magnetenns geschlossen wird, vorausgesetzt, daß der Schalter ioi geschlossen und der Schalter sich in geschlossener oder offener Stellung befindet, je nach Stellung des Hauptuhrwerks und die offene oder geschlossene Stellung der Gießformhälften.When the pressure vessel g is lowered, it rests on the balance ball frame b from which it was lifted when the piston rod ii lifted. In this lowered position of the container 9 resting on the balance ball, the door 19 is in the ready position for opening, and the air pressure from Rohry is shut off. The weighing frame b is rotatable at N and has an adjustable weight N3 that slides on the extension rod N2. As a result, if the weight of the pressure vessel 9 with its contents is sufficient, the weight N3 is held up and its switching rod n is moved away from the contacts ui and n2. This is the normal position of the pressure vessel 9 below, except for the filling position for the mold. As soon as the liquid metal in the container 9 has to be replenished, its weight is not sufficient to keep the rod N2 and its weight N3 in the upper position. Accordingly, they sink down by lifting the container g a little upwards, and the switching contact tz connects the contacts n1, n2, whereby an excitation circuit for the Magnetenns is closed, provided that the switch ioi is closed and the switch is in the closed or open state Position, depending on the position of the main clockwork and the open or closed position of the mold halves.

Der Magnet n3 betätigt ein Regelventilo, um den Luftzylinder i 8 mit einer Druckluftleitung zu verbinden, um das Ventil 15 zu betätigen oder anzuheben oder, wenn der Magnet kraftlos gemacht wird, den Zylinder zu entleeren, wodurch das Ventil15 sich durch Schwerkraft schließen kann.The magnet n3 actuates a control valve to the air cylinder i 8 with to connect a compressed air line to operate the valve 15 or lift or, if the magnet is rendered powerless, to deflate the cylinder, whereby the valve 15 can close by gravity.

In demselben Stromkreis mit dem Magneten n3 wird der Magnet d so verbunden, daß er die Tür 19 öffnet, sobald das Ventil 15 geöffnet wird. Der Anker des Magnetend kann bei Schließstellung der Tür unter Federdruck stehen, wenn der Magnetstromkreis geöffnet wird.In the same circuit with magnet n3, magnet d is connected in such a way that that it opens the door 19 as soon as the valve 15 is opened. The anchor of the Magnetend can be under spring pressure when the door is closed if the magnetic circuit is opened.

Bei der in Abb.3 veranschaulichten Stellung der Teile sind die Formhälften geschlossen. Wenn die Welle 28 im Sinne des Uhrzeigers sich dreht, hält der Druck auf den Nocken 27 die Regelvorrichtung ungefähr eine halbe Umdrehung lang in Gießformschließ Lage, worauf die Feder 26 die Stange 25 anheben und das Rad 24 bewegen kann, während die Regelvorrichtung ungefähr eine halbe Umdrehung lang bzw. etwas weniger iL Gießformoffenstellung sich befindet. Da sich die Welle 28 in sorgfältig voraushestimmter zeitlicher Beziehung zu der zu verrichtenden Arbeit dreht, ist ,es klar, daß die Formhälfte 2 abwechselnd in ihre offene und geschlossene S ellung bewegt wird. Die Formhälfte i untersteht einer ähnlichen, nicht veranschaulichten Regelvorrichtung, die aber natürlich mit dem Ventilgehäuse 23 und der Welle 28 in Verbindung gesetzt und in entsprechender Zeitfolge eingestellt werdenkann. Der Nocken 3o an der Welle 28 öffnet eine Schwenkhebelschaltstange 31, die im Stromkreis mit den Magneten n3 und d (Abb. i ) liegt, und diese Schaltstange regelt den dort bei ioi dargestellten Schalter, der mit den Regelmagneten n3 und d im Stromkreis liegt. Dieser Schalter i o i bleibt offen, wenn die Regelventile für die Kolben 3 und q. in der Gießformschließlage sich befinden, und bleibt geschlossen, wenn sie in der Gießformoffenlage sich befinden. Durch diese Regelvorrichtung wird es unmöglich, Nietall auf die Gießpfanne 16 zu gießen, wenn der Druckbehälter 9 in die Gußformfüllage gehoben werden muß. Die zeitliche Folge .der Auf-und Abwärtsbewegung des Druckbehälters 9 durch den Zylinder i ia und Kolben i i (Abb. i) wird durch eine geeignete Ventilregeleinriclitung kontrolliert, die mit dern Ventilgehäuse 23 in Verbindung steht und durch einen Nocken an der Uhrwerkswelle 28 auf gleiche Weise wie die Betätigung des Zylinders 3 (Abb. 3) angetrieben wird. Die zeitweise Beeinflussung der verschiedenen Teile erhellt aus dem Schema nach Abb. io.In the position of the parts shown in Fig. 3, the mold halves are closed. When the shaft 28 rotates clockwise, the pressure will hold on the cam 27 the control device for about half a turn in the mold closure Location whereupon the spring 26 can lift the rod 25 and move the wheel 24 while the control device about half a turn or a little less iL the mold open position located. Since the wave 28 is in a carefully predetermined temporal relationship turns to the work to be done, it is clear that the mold half 2 alternately is moved into its open and closed position. The mold half i is subordinate a similar, not shown control device, but of course with the valve housing 23 and the shaft 28 in connection and in corresponding Time sequence can be set. The cam 3o on the shaft 28 opens a pivoting lever switch rod 31, which is in the circuit with magnets n3 and d (Fig. I), and this switch rod regulates the switch shown there at ioi, the one with the control solenoids n3 and d is in the circuit. This switch i o i remains open when the control valves for pistons 3 and q. are in the mold closing position, and stays closed when in the mold open position. Through this Control device will make it impossible to pour rivet onto the ladle 16 when the pressure vessel 9 must be lifted into the mold filling. The chronological sequence .the upward and downward movement of the pressure vessel 9 through the cylinder i ia and piston i i (Fig. i) is controlled by a suitable valve control device which communicates with the valve housing 23 and through a cam on the clockwork shaft 28 is driven in the same way as the actuation of cylinder 3 (Fig. 3). The intermittent influence of the various parts is evident from the diagram Fig. Io.

In Abb.6 sind die Formhälften 61 und 62 durch Kolben in Zylindern 63 und 64. betätigt, und die Druckluftleitungen führen von jedem Zylinder (ähnlich wie die in Abb.3 dargestellten) nach einer Regelvorrichtung ; o. Die Uhrwerkswelle in letzterer wird durch das Zahnrad 58< angetrieben und besitzt Nocken, welche die Regelventile der einzelnen Zylinder betätigen.In Figure 6 the mold halves 61 and 62 are actuated by pistons in cylinders 63 and 64, and the compressed air lines lead from each cylinder (similar to those shown in Figure 3) to a control device; o. The clockwork shaft in the latter is driven by the gearwheel 58 <and has cams which actuate the control valves of the individual cylinders.

In derselben Abbildung ist eine langgestreckte Normvorrichtung 71 dargestellt, lang genug, um die Gußstücke während" der gewünschten Wärmebehandlung darin zu halten, durch welche eine Transportkette die fertigen Gußstücke trägt. Dieselbe Einrichtung wird dazu benutzt, abschnittweise Kerne zwischen die ständigen Formhälften zu führen, so daß jedes Gußstüch gewünschtenfalls mit Kern hergestellt werden kann (Abb. 7 und 8).In the same figure is an elongated standard device 71 shown long enough to hold the castings during "the desired heat treatment." to keep in it, through which a transport chain carries the finished castings. The same device is used to divide the cores between the permanent ones To guide mold halves, so that each cast piece is made with a core if desired can be (Fig. 7 and 8).

Kreisförmige Schienenstränge 8o, die zweckdienlich auf einem nicht dargestellten Rahmen befestigt sind, liegen über einer Transportkette 81 (Abb. 8), welche um vier Kettenräder 82, 83, 84. und 85 geführt ist, wobei die Welle des Kettenrades 8.4. die Antriebswelle ist.Circular rails 8o that are not useful on one frames shown are attached, lie over a transport chain 81 (Fig. 8), which is guided around four sprockets 82, 83, 84th and 85, the shaft of the sprocket 8.4. the drive shaft is.

Eine Reihe von in Abständen angeordneten Anhängern 87 laufen auf der Bahn 8o, und jeder derselben ist abnehmbar verbunden, z. B. durch eine Federgabel 87a, die unter einem Flansch an der Stange 88 liegt, um das Gewicht dieser Kernstange 88 mit ihrer Last zu tragen, welche Stange mit der dadurch zu bewegenden Kette verbunden ist. Jede Stange 88 trägt einen Kern 89, sowie die Anhänger bewegt werden, und zwar nach einer Stelle, wo sie über den Formhälften 61 und 62 zu liegen kommen, wobei diese Stangen 88 an der Kette in gleichen Abständen angeordnet sind, und zwar um eine Entfernung, die gleich einer einzelnen Bewegung der Kette ist. Der Zylinder 12¢ betätigt die Transportvorrichtung bei der durch das Uhrwerk geregelten abschnittweisen Bewegung. Auf diese Weise wird ein Kern zwischen die Gießformhälften 61 und 62 geführt, wenn diese geöffnet sind. Beim Betrieb schließen sich die Formhälften, der Gießbehälter schüttet aus, die Formhälften öffnen sich, der fertige, mit Kern ausgebildete Guß wird sofort in die Normeinrichtung 71 durch die absatzweise Transporteinrichtung geschafft, und der folgende Kern 89 wird zu einem gleichen Zweck zwischen die Formhälften geführt. Die Normeinrichtung muß eine nachgiebige Tür (in Abb. i angedeutet) oder eine ähnliche Vorrichtung an jedem Ende aufweisen, um die fertigen Gußstücke sowie auch die Transportvorrichtung aufzunehmen und durchzulassen. Letztere wird auf einem Abschnitt ihres Laufes, wie in Abb.9 angedeutet, von der Normeinrichtung 71 vollkommen eingeschlossen. Weiter muß die Normvorrichtung lang genug ausgebildet sein, um die Wärmebehandlung abzuschließen, sowie die Gußstücke beim normalen Gange der Transportvorrichtung heraustreten.A number of spaced trailers 87 walk on top of the Track 8o, and each of which is detachably connected, e.g. B. by a suspension fork 87a, which lies under a flange on the rod 88, to the weight of this core rod 88 to bear with their load, which rod is connected to the chain to be moved thereby is. Each rod 88 carries a core 89 as the trailers are moved, namely after a point where they come to rest over the mold halves 61 and 62, wherein these rods 88 are arranged on the chain at equal intervals, namely around a distance equal to a single movement of the chain. The cylinder 12 ¢ actuates the transport device in the sections regulated by the clockwork Move. In this way a core is guided between the mold halves 61 and 62, when these are open. During operation, the mold halves, the casting container, close pours out, the mold halves open, the finished cast with a core is immediately in the standard device 71 by the batch transport device managed, and the following core 89 is for the same purpose between the mold halves guided. The standard device must have a flexible door (indicated in Fig. I) or have a similar device at each end to make the finished castings as well also take up the transport device and let it through. The latter is on a Section of its course, as indicated in Fig. 9, from the standard device 71 completely locked in. Next, the standard device must be designed long enough to Complete heat treatment, as well as the castings in the normal course of the transport device stepping out.

Die Transportvorrichtung bewegt sich über lange Strecken außerhalb der Normvorrichtung 71 und von der Gießmaschine fort; somit können die Gußstücke in geeigneter Weise entfernt und neue Kerne auf die Anhänger gestellt und mit der Kette 81 durch Arbeiter verbunden werden, die neben der offenen Strecke der Vorrichtung aufgestellt sind.The transport device moves outside over long distances the standard device 71 and away from the casting machine; thus the castings appropriately removed and new cores placed on the trailer and with the Chain 81 to be connected by workers who are next to the open stretch of the device are set up.

Abb. io zeigt ein Schema, welches die Uhrwerkswelle 28 mit den Nocken 27 und 30 zeigt und weitere Nocken z, die daran angebracht sind, um die verschiedenen Regelventile und Vorrichtungen für die selbsttätige Gießmaschine, wie beschrieben, zu betätigen. Die zwangsläufige Kontrolle der Zuführung des geschmolzenen Metalls ist abhängig von dem Gewicht des Metalls in dem Druckbehälter 9. Diese Belieferung des Behälters 9 kann unnötig erscheinen, wenn beachtet wird, daß das geschmolzene Metall auf jeden Fall abschnittweise in verhältnismäßig kleinen Mengen entweder der Gießpfanne 16 oder dem Druckbehälter 9 zugeführt werden muß, was selbsttätig oder bei Hand, wie beschrieben, erfolgen kann.Fig. 10 shows a diagram showing the clockwork shaft 28 with the cams 27 and 30 and further cams z attached to actuate the various control valves and devices for the automatic casting machine as described. The compulsory control of the supply of the molten metal is dependent on the weight of the metal in the pressure vessel 9. This supply of the vessel 9 may appear unnecessary if it is noted that the molten metal in any case in relatively small quantities either the ladle 16 or the pressure vessel 9 must be supplied, which can be done automatically or by hand, as described.

Claims

PAT'EN7.`ANS1'RÜCl.lli; i. Casting plant for the production of castings Made of metal and alloys with a high melting point using an automatic working casting machine, characterized in that the pressure vessel (9) with the mold, the Filling pan and the compressed air line through a automatically influenced by the weight of the amount of metal in the pressure vessel Switching device is connected, in such a way that with decreasing weight in The pressure vessel of the latter sinks and thereby the switching device for the purpose of delivering more Metal from the ladle (16) in the pressure vessel in action.

2. Casting plant according to claim i, characterized in that the pressure vessel (9) with a weight-loaded Lever linkage is connected by using an electrical switch (izl, n2) the inflow of the metal from the ladle (16) to the pressure vessel is regulated.

3. Casting plant according to claim i or 2, characterized by a transport device (8o), which brings the cores (89) between the mold parts (61, 62) in the cast position and the cores with the castings sitting on them automatically out of the shape in a certain way Order takes. q ..

Casting plant according to claim 3, characterized by a conveying device (8o) for conveying the castings from the mold through a cooling furnace (71), wherein the speed of transport and the temperature of the furnace are such that there is sufficient cooling of the castings.

5. Casting plant according to claims i to q. marked with a single control point for the various operations by a common control shaft (28), which is also used to open and close the mold parts (1, 2) is used.