DE973823C - Verfahren und Anlage zum Schleudergiessen von Werkstuecken unter Verwendung einer relativ zur Form verschiebbaren Giessrinne - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Herstellen von Hohlkörpern durch Schleuderguß, beispielsweise von Rohren aus Gußeisen oder Stahl, und bezweckt, mit möglichst geringen Anlagekosten und geringem Arbeitsaufwand eine hohe Ausbeute an Gußstücken zu erzielen. Es wird dabei in an sich bekannter Weise eine relativ zur Form verschiebbare Gießrinne verwendet, in die der flüssige Werkstoff aus einem Vorratsbehälter eingeführt wird und mit der dieser Werkstoff dann über die Länge der Form verteilt wird. Eine besondere Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei der Herstellung einer Vielzahl gleichartiger Gußkörper nicht nur zu einer schnellen Guß folge, sondern auch unter Wahrung voller Betriebssicherheit zu Gußstücken gleichen Gewichts unter Vermeidung von Ausschuß zu kommen.

Der Lösung der genannten Aufgabe liegt die 'bekannte Anlage zugrunde, bei der die relativ zur Form verschiebbare Gießrinne in an sich bekannter ao Weise von einem gleichförmig durchlaufenden Motor unter Zwischenschaltung eines randlaufenden Getriebes mit veränderlichem Übersetzungsverhältnis angetrieben wird. Bei Anlagen dieser Art ist es auch schon bekannt, die Fahrgeschwindig- as keit der Gießrinne nach den Angaben einer Kontrollwaage für die fertigen Gußstücke mit Hilfe dieses Getriebes einzustellen. Damit besteht zwar die Möglichkeit zur Beeinflussung des Stückgewichts, mit der aiber die Bedienung der Anlage nicht erleichtert und die Gußfolge unter Umständen erheblich verlangsamt wird. Das Getriebe wird nämlich bei den bekannten Anordnungen dazu benutzt, die Fahrgeschwindigkeit des Gießwagens

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bzw. der Form bei allen während eines Arbeitsspieles vorkommenden Bewegungen auf den jeweils nötigen Wert, also beispielsweise auch zweimal auf Null einzustellen. Die Einstellung des Getriebes wird also während eines Arbeitsspieles sehr häufig verändert, so daß es bei den für diesen Zweck praktisch einsatzfähigen Getrieben so-gut wie unmöglich ist, bei einem Guß diejenige Geschwindigkeit genau wieder einzustellen, die beim vorhergehenden Guß

ίο eingestellt war. In der Beseitigung dieses Nachteils liegt ein ausschlaggebendes Merkmal des Gegenstandes der vorliegenden Erfindung.

Nach der Erfindung wird nämlich zur Erzielung einer schnellen Gußfolge die Schalteinrichtung für das Übersetzungsverhältnis des Regelgetriebes im Gegensatz zum Bekannten nicht dazu benutzt, alle während eines Arbeitsspieles der Gießanlage nötigen Bewegungen zu schalten, das Verfahren nach der Erfindung besteht vielmehr darin, daß das Übersetzungsverhältnis des Getriebes, nachdem es zunächst einmal für ein bestimmtes Werkstückgewicht eingestellt wurde, dann für eine Reihe von Güssen nur verändert wird, wenn sich Abweichungen vom Sollgewicht ergeben sollten, während alle sonst für die Bewegung der Gießrinne erforderlichen Geschwindigkeitsänderungen mittels zusätzlich angeordneten Schalteinrichtungen ausgeführt werden, deren Betätigung keine Änderung der Einstellung des Übersetzungsverhältnisses im Regelgetriebe verursacht.

Mit diesen Maßnahmen werden folgende Wirkungen erreicht. Zunächst wird sichergestellt, daß beim eigentlichen Gießvorgang keine besondere Aufmerksamkeit für die Geschwindigkeitseinstellung aufgewendet zu werden braucht, denn nach der einmaligen Einstellung des Getriebes ergibt sich bei jedem Guß genau die gleiche Gießrinnengeschwindigkeit wie ieim vorhergehenden Guß und damit ein bestimmtes Gewicht des fertigen Guß-Stückes. Durch die zusätzlich vorgesehene Schalteinrichtung ist sichergestellt, daß für jede außerhalb der eigentlichen Gießzeit liegende Bewegung der Gießrinne die jeweils günstigste Bewegungsgeschwindigkeit eingestellt werden kann, ohne daß dabei eine Änderung der Einstellung des erwähnten Regelgetriebes, das zweckmäßig als stufenlos regelbares Getriebe ausgeführt wird, nötig wird. Zu jeder Zeit kann aber die Einstellung des Regelgetriebes verändert werden, sobald sich etwa eine Abweichung der Gußstücke vom Sollgewicht ergibt. Weiterhin ist es bei den Anlagen nach der Erfindung in besonders einfacher Weise möglich, automatische Schaltungen für einen großen Teil der Gießrinnenbewegungen vorzusehen, beispielsweise Schaltungen entsprechend der jeweiligen Stellung des Gießrinnenwagens, da auch mit diesen automatischen Schaltungen kein Eingriff und keine Veränderung bei den zur Regelung des Werkstückgewichtes vorgesehenen Einrichtungen erfolgt.

Damit wird gleichzeitig erreicht, daß die zur Änderung des Werkstückgewichtes erforderliche Schaltbetätigung zu jeder beliebigen Zeit während des gesamten Arbeitsspieles vorgenommen werden kann und nicht etwa an eine bestimmte Zeit innerhalb des Arbeitsspieles gebunden ist. Auf diese Weise kann der ganze Ablauf des Gießvorganges beschleunigt und mit der Anlage die denkbar schnellste Gußfolge erreicht werden.

Mit besonderem Vorteil läßt sich die Erfindung bei Anlagen verwenden, bei¹ denen die Gießrinne gegenüber einer in der Ach sen richtung nicht bewegbaren Form verschoben wird. Hier läßt sich nach der Erfindung die gesamte Anlage so ausbilden, daß das Gewicht der beim Gießvorgang bewegten Teile auf ein Mindestmaß beschränkt bleibt, zumal das Getriebe ebenso wie der Antriebsmotor außerhalb des Gieß rinnen wagen s fest angeordnet werden kann, wie dies auch bei Anlagen anderer Bauart und anderer Verfahrensart schon vorgeschlagen wurde.

Weiterhin kann bei der genannten Bauart mit fahrbarer Gießrinne und einer in der Achsenrichtung nicht bewegbaren Form auch die an sich bekannte Forderung nach leichter Auswechselbarkeit von Gießrinne und Form erfüllt werden. Zum Austausch der Gießrinnen ist beispielsweise im deutschen Patent 402 803 schon vorgesehen, mehrere Gießrinnen zu einer Einheit zu verbinden, die so beweglich (verschiebbar oder drehbar) ist, daß die Gießrinnen abwechselnd benutzbar sind. Da bei der Bauart nach der Erfindung das Gewicht der beim Gießvorgang bewegten Teile aber auf ein Mindestmaß beschränkt bleiben soll, ist es zweckmäßig, nicht mehrere Gießrinnen zu einer Einheit zu verbinden, sondern statt dessen den Gießrinnenträger mit einem solchen Fuß zu versehen, daß er am äußeren Ende des Gießrinnengleises leicht auf einen hier ortsfest angebrachten Halter verschiebbar ist, und der Gieß rinnen wagen hier von einem auf der anderen Seite liegenden Halter eine neue Gießrinne übernehmen kann. Auch auf diese Weise ist also die Möglichkeit zur Gewichtseinsparung am fahrbaren Teil der Anlage gegeben.

In der Zeichnung sind Beispiele für Ausführungsformen der Erfindung dargestellt, die den Erfindungsgedanken näher erläutern und weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung veranschaulichen.

In den Abb. 1 und 2 ist schematisch eine Schleudergießanlage nach der Erfindung in der Seitenansicht und im Grundriß dargestellt. Die drehbare Schleudergießform 1 ruht auf einem Gestell 2, dessen Neigung durch eine Verstellvorrichtung 3 auf das jeweils gewünschte Maß eingestellt werden kann. Der Antrieb der Form erfolgt vom Motor 4 aus. Während des Gießvorgangs wird die Form mittels der Gieß rinne 5 gefüllt, die vom Wagen 6 getragen und bewegt wird. Der Wagen läuft auf den Schienen 7 und trägt außer der Gießrinne den ,.. Eingießtrichter 8' und den kippbaren Vorratsbehälter 9 mit dem zugehörigen Kippantrieb. Der Wagenantrieb ist durch eine drucksteife Kette 10 angedeutet, die von dem Kettenrad 11 bewegt wird, dem angetriebenen Gliede des Wechselgetriebes 12, das seinen Antrieb vom Motor 13 erhält. Selbstverständlich kann die Kette 10 auch durch

eine endlose, über feste Endrollen geführte Kette ersetzt werden, durch einen Spindeltrieb oder durch jede andere Vorrichtung zur Bewegungsübertragung. Im übrigen ist die Erfindung auch bei Anlagen anwendbar, bei denen das Gießformgestell 2 in der Achsenrichtung bewegt wird, während die Gießrinne 5 ortsfest angeordnet ist. Vorteilhaft für eine weitgehende Automatisierung des Betriebes erscheint aber die bewegbare Anordnung der Gießrinne, entsprechend dem dargestellten Beispiel, da hierbei die Masse der bewegten Teile verhältnismäßig klein bleibt. Aus diesem Gesichtspunkt heraus ist bei dem gewählten Beispiel auch der Träger 8 der Gießrinne 5 leicht verschiebbar auf dem Wagen 6 angeordnet und mit einem entsprechenden Fuß versehen. Er kann also vom Wagen 6 auf einen der Halter 14 leicht herübergeschoben werden, während von dem anderen Halter eine neue Gießrinne auf den Wagen 6 aufgesetzt wird, so daß auch mit dieser Anordnung zur Erzielung eines annähernd pausenlosen Betriebes der Gesamtanlage beigetragen wird. Aus dem gleichen Grunde wird auch zweckmäßig die Form 1 leicht auswechselbar mit ihrem Gestell 2 verbunden.

Abb. 3 zeigt schematisch den Aufbau eines zur Verwirklichung der Erfindung geeigneten Getriebes, das sich aus einer treibenden Welle 15, einer angetriebenen Welle 16 und einer Vorgelegewelle 17 aufbaut. Die treibende Welle 15 ist mit der Vorgelegewelle 17 durch ein Räderpaar 18 mit der Kupplung 19 und durch ein zweites Räderpaar 20 mit der Kupplung 21 verbunden. Es kann also wahlweise eines der Räderpaare in Betrieb gesetzt werden, es können aber auch beide Räderpaare ausgeschaltet werden und die Verbindung zur getriebenen Welle 16 durch die unmittelbare Kupplung 22 hergestellt werden. Die normale Übertragung der Bewegung der Vorgelegewelle 17 auf die angetriebene Welle 16 erfolgt durch einen stufenlos regelbaren Übertrager 23. Schnecke und Schnekkenrad24 deuten die Weiterübertragung der Bewegung der Welle 16 auf den Antrieb des Gießrinnenwagens 6 an. Die Besonderheit des als Beispiel gewählten Getriebes liegt darin, daß es aus zwei getrennt voneinander einstellbaren Teilen besteht, nämlich einmal aus dem stufenlos regelbaren Getriebeteil 23 und zweitens aus dem mit den Kupplungen 19 und 21 schaltbaren Getriebeteil, mit dem eine sprunghafte Geschwindigkeitsänderung durchführbar ist. Die Kupplung 22 gibt weiter die Möglichkeit zu einer sprunghaften Geschwindigkeitsänderung unter Ausschaltung des Einflusses der jeweiligen Einstellung des stufenlosen Getriebeteils 23.

Die mit dem Getriebe durchzuführenden Schaltvorgänge lassen sich am einfachsten mit den in Abb. 4 und 5 gegebenen Bildern erläutern, die den Bewegungsablauf beim Gießvorgang schematisch wiedergeben. Dargestellt ist in beiden Fällen der Wandquerschnitt 25 einer Gießform und des zugehörigen Gußstücks 26. Bei dem Beispiel nach Abb. 4 ist das Gußstück 26 ein eisernes Muffenrohr, während nach dem Beispiel Abb. 5 in einer einzigen Form drei Stahlgußstücke mit beliebig profiliertem Querschnitt hergestellt werden sollen. Die Bewegung der Gießrinne 5 ist bei jedem Bild durch eine gestrichelte Doppellinie dargestellt, deren oberer Teil die Bewegung der Gießrinne nach rechts und deren unterer Teil die Bewegung nach links darstellt. Die einzelnen Punkte auf dieser Linie geben die Stellung des Rinnenauslaufs während der Bewegung an. Die Ruhestellung der Gießrinne außerhalb der Form ist also durch den Punkt α gekennzeichnet. Der Gießvorgang wird dadurch eingeleitet, daß vom Punkt α aus der Gießrinnenantrieb eingeschaltet wird.

Bei dem Beispiel der Herstellung eines Muffenrohres nach Abb. 4 kann die Bewegung der Gießrinne von α nach b mit der größten zur Verfügung stehenden Geschwindigkeit, also beispielsweise durch Einschalten der Kupplung 22 erfolgen, da diese Bewegung noch ohne Abgabe von Eisen erfolgt und keinen Einfluß auf das Werkstück hat. Im Punkt b wird der Antrieb automatisch ausgeschaltet. Es ist selbstverständlich erwünscht, daß der Ausfluß des Eisens genau in dem Augenblick beginnt, in dem die Gießrinne den Punkt b erreicht hat. Auch dies läßt sich automatisch erreichen, indem die Kippvorrichtung für den Vorratsbehälter 9 in Tätigkeit gesetzt wird, wenn der Gießrinnenwagen 6 den Punkt Ä bei seiner Bewegung erreicht; ein verstellbarer Anschlag in der Nähe der Schienen 7 kann die Bewegung des Vorratsbehälters genau im richtigen Zeitpunkt auslösen. Während des Stillstandes der Gießrinne beim Punkt b beobachtet der Bedienungsmann die Form, bei der leight zu erkennen ist, wann der Zwischenraum zwischen dem Muffenkern und der Formwand gefüllt ist. In diesem Augenblick schaltet er den Rücklauf der Gießrinne etwa mit einem Druckknopfschalter ein. Bei dieser Schaltung wird die Kupplung 19 eingerückt, und die für die gewünschte Wandstärke des Rohres erforderliche Geschwindigkeit ist am stufenlosen Getriebeteil 23 bereits eingestellt gewesen. Die Geschwindigkeit der Gießrinne bleibt auf dem Wege zwischen den Punkten b und c unverändert. Beim Punkt c wird die Geschwindigkeit automatisch verlangsamt, beispielsweise dadurch, daß an Stelle der Kupplung 19 die Kupplung 21 eingerückt wird. Mit dieser Maßnahme wird die Wandstärke am Spitzende des Rohres ein wenig verstärkt, was aus Festigkeitsgründen erwünscht ist. Beim Punkt d soll der Zufluß von Eisen aufhören; deshalb wird eine gewisse Strecke vorher, nämlich am Punkt B', der Antrieb für den Vorratsbehälter 9 auf Rücklauf geschaltet. Die Lage des verstellbaren Anschlags, der diese Schaltung auslöst, ist also so gewählt, daß das im Einlauftrichter 8 und in der Gießrinne 5 vorhandene Material für die Fertigstellung des Werkstücks ausreicht. Auch mit Rücksicht darauf, daß am Ende des Eisenausflusses aus der Gießrinne sich die ausfließende Menge etwas verringert, ist die verlangsamte Bewegung zwischen den Punkten c und d zweckmäßig bzw. erforderlich. Am Punkt d braucht keine Umschal-

tung im Getriebe vorgenommen zu werden. Der Gieß rinnenwagen läuft also automatisch weiter, bis er am Punkt α durch einen Endausschalter selbsttätig stillgesetzt wird.
Ergibt sich während des Betriebes durch Nachwiegen der fertigen Gußstücke eine Abweichung vom gewünschten Gewicht, so wird die Einstellung des stufenlosen Getriebeteils 23 so weit abgeändert, bis das richtige Gewicht wieder erreicht ist. Diese Einstellungsänderung kann infolge der besonderen Bauart der Anlage zu jeder beliebigen Zeit während des Betriebes erfolgen. Ein besonders wichtiger Vorteil der mit dem geschilderten Getriebe ausgerüsteten Anlage liegt aber auch darin, daß fast alle S ehalt vorgänge völlig unabhängig von der Aufmerksamkeit des Bedienungsmannes automatisch ausgelöst werden können. Bei dem nach Abb. 4 geschilderten Beispiel hat der Bedienungsmann während eines Arbeitsspieles nur zweimal eine Schaltung zu betätigen: Wenn der Guß beginnen soll, schaltet er im Punkt α die Vorwärtsbewegung des Gießrinnenwagens ein, und wenn die Muffe gefüllt ist, schaltet er beim Punkt b die Rückwärtsbewegung ein. Alle anderen nötigen Schaltungen werden automatisch von der jeweiligen Stellung des Gießrinnenwagens abgeleitet, und zwar nicht nur die Schaltungen für den Antrieb des Gießrinnenwagens, sondern auch die Schaltungen für den Antrieb der Kippbewegung des Vorratsbehälters 9. Auf diese Weise wird die mit der Erfindung bezweckte schnellste mögliche Gußfolge erreicht und gleichzeitig ein völlig sicheres Einhalten gleicher Abmessungen für alle Gußerzeugnisse in weitgehender Unabhängigkeit von der Aufmerksamkeit des Bedienungsmannes.

Bei alledem hat die Anlage den Vorteil, daß die verschiedenartigsten Fo.rmen verwendet werden bzw. stark voneinander abweichende Gußstücke mit derselben Anlage erzeugt werden können. Um dies zu erläutern, ist in Abb. 5 schematisch ein Gießvorgang dargestellt, der mit der gleichen Schleudergießanlage durchführbar ist, wie sie für das Beispiel nach Abb. 4 gegeben ist.

Beim Beispiel nach Abb. 5 ist bei einem Arbeitsspiel nur eine einzige Schaltung durch den Bedienungsmann durchzuführen, nämlich das Ingangsetzen des Gießrinnenwagens beim Punkt a. Alle anderen Schaltungen erfolgen automatisch, beim Punkt A' wird also der Vorratsbehälter in die Stellung gebracht, in der er Werkstoff in die Gießrinne abgibt. Beim Punkt b wird die Gießrinnenbewegung umgeschaltet und die für das Füllen der ersten Form erforderliche Geschwindigkeit im Getriebe eingestellt. Wenn beim Punkt c' die erste Form gefüllt ist, erfolgt automatisch eine Umschaltung des Getriebes auf die höchste Fahrgeschwindigkeit des Gieß rinnenwagens (Kupplung 22), worauf dann beim Punkt d' wieder die Geschwindigkeit für das Formfüllen eingeschaltet wird. Der gleiche Vorgang wiederholt sich bei den Punkten e und f, so daß also drei voneinander getrennte Formen in einem Arbeitsgang ausgegossen werden können. Es ist sogar mit einfachen Mitteln möglich, bei jeder einzelnen Form die Gießrinne nochmals zum Anfangspunkt zurückkehren zu lassen, also starkwandige Hohlkörper gewissermaßen aus drei Schichten aufzubauen, wobei der Bewegungsvorgang etwa folgendermaßen erläutert werden kann: b-c', c'-b, b-c', c'-d'(schnell),d'-e, e-d'', d'-e, ^/(schnell), f~i> g-f> f-g> g~^a- Auch bei diesem Beispiel wird die Einleitung der Rückwärtsbewegung des Vorratsbehälters 9 rechtzeitig nach der Stellung des Gießrinnenwagens geschaltet, also am Punkt B', wobei sogar bei jedem Übergang von einer Form zur andern die Bewegung des Vorratsbehälters unterbrochen werden könnte, wenn dies erforderlich erscheint.

Die in der Zeichnung dargestellten Beispiele sind auf den Fall albgestellt, daß eine feststehende Schleudergieß form und ein verschiebbarer Gießrinnenwagen verwendet werden. Selbstverständlich läßt sich die Erfindung auch bei einer Anlage verwirklichen, bei der eine feststehende Gießrinne und eine in ihrer Achsenrichtung bewegbare Form Verwendung findet; in diesem Falle würde also das Getriebe in den Antrieb des Formwagens eingeschaltet werden und die während des Gießvorganges nötigen Schaltungen selbsttätig von der jeweiligen Stellung dieses Formwagens abzuleiten sein.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Verfahren zum Schleudergießen von Werkstücken unter Verwendung einer relativ zur Form verschiebbaren Gießrinne, die von einem gleichförmig durchlaufenden Motor unter Zwischenschaltung eines rundlaufenden Getriebes mit veränderlichem Übersetzungsverhältnis angetrieben und bei der die Fahrgeschwindigkeit dem Stückgewicht entsprechend eingestellt wird, dadurch, gekennzeichnet, daß das Übersetzungsverhältnis des Getriebes für eine Reihe von Güssen nur bei Abweichung von deren Sollgewicht verändert wird, während alle sonst für die Bewegung der Gießrinne erforderlichen Geschwindigkeitsänderungen mittels zusätzlich angeordneter Schalteinrichtungen ausgeführt werden, deren Betätigung keine Änderung der Einstellung des Übersetzungsverhältnisses im Regelgetriebe verursacht.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kippwerk des Vorratsbehälters (9) zum Füllen der Gießrinne (5) unabhängig vom Gießrinnenantrieb angetrieben wird, zweckmäßig durch einen Elektromotor mit regelbarer Drehzahl, dessen Einschalter selbsttätig entsprechend der jeweiligen Stellung des Gießrinnenwagens betätigt wird.
3. 3. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 unter Verwendung einer festen Form und einer verschiebbaren Gieß rinne, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung eines annähernd pausenlosen Betriebes Gießrinne und Form leicht auswechselbar

   mit ihren Halterungen verbunden sind, bei der Gießrinne beispielsweise in der Art, daß neben dem äußeren Ende des Gießrinnengleises (7) feststehende Halter (14) für Reservegießrinnen angeordnet sind, die zum Austausch der mit einem entsprechenden Fuß versehenen Gießrinnenträger (8) zwischen dem Wagen (6) und den Haltern (14) dienen.
4. 4. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das — zweckmäßig stufenlos einstellbare — Regelgetriebe den einen Teil eines zweiteiligen Gesamtgetriebes bildet, dessen zweiter Teil mit selbständigen Schaltemrichtungen für sprunghafte Geschwindigkeitsänderungen eingerichtet ist und gegebenenfalls automatisch entsprechend der jeweiligen Stellung des Gießrinnenwagens schaltbar ist.
5. 5. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Verwendung einer halbautomatischen Schalteinrichtung für den Antriebsmotor und das Getriebe, bei der nur die von der Beobachtung der Form abhängigen Schaltvorgänge von Hand gesteuert werden, während alle andern nötigen Schaltungen automatisch vonder jeweiligen Stellung des Gieß rinnenwagens abgeleitet werden.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 402 803, 502 824, 512062, 540025, 595 151;

   USA.-Patentschrift Nr. 1 489 032.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 009 S32/17 6.60