DE976965C

DE976965C - Vorrichtung zum Kippen einer Giesspfanne

Info

Publication number: DE976965C
Application number: DES19553A
Authority: DE
Original assignee: Centre de Recherches de Pont a Mousson
Current assignee: Centre de Recherches de Pont a Mousson
Priority date: 1945-12-20
Filing date: 1950-09-24
Publication date: 1964-10-01
Also published as: BE481384A; FR999303A; US2489479A

Description

(WiGBI. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 1. OKTOBER 1964

S 19553 VI a 131 c

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum progressiven Kippen und zeitweiligen Stillsetzen einer Gießpfanne zum Schleudergießen einer Serie von Metallrohren unter Verwendung einer relativ zur Gießform bewegbaren Gießrinne, wobei die über eine Kupplung an einen Motor angeschlossene Kippvorrichtung ein bewegliches, an der Gießpfanne angreifendes Element zum Herbeiführen einer verstärkten Kippbewegung der Pfanne zu Gießbeginn und eines kurzen Zurückschwenkens bei Gießende aufweist, welches zu Gießbeginn und zu Gießende durch Bewegung eines Kolbens in einem Zylinder selbsttätig seine wirksame Länge ändert.

Es ist bereits bekannt, bei Schleudergießmaschinen die Gießpfanne so groß zu bemessen, daß die von ihr aufgenommene Metallmenge ausreicht, um aufeinanderfolgend mehrere Rohre, sei es unter Verwendung einer einzigen, sei es einer Anzahl von hintereinander auf einem in bezug auf die Gießpfanne beweglichen Wagen angeordneten Formen zu gießen, wobei die fortschreitende und intermittierende Kippbewegung der Gießpfanne durch einen automatischen Steuermechanismus mit Kupplungsmechanismus bewirkt und die Gießpfanne durch eine Bremse in ihren aufeinanderfolgenden Stellungen gehalten wird.

409 695/10

Bei einer bekannten Schleudergießmaschine enthält die Kippvorrichtung als bewegliches Element einen motorgetriebenen Seilzug, der an der Pfanne angreift und über eine pneumatisch anhebbare Rolle läuft. Zu Beginn des Gießens wird die Rolle angehoben, so daß die Pfanne plötzlich um einen gewissen Betrag kippt. In ihrer höchsten Stellung schaltet die Rolle den Seilzugantrieb ein, senkt sich aber kurz darauf unter Ausschaltung des Seilzugmotors zum Ausgleich von Schwankungen des Metallspiegels wieder etwas ab, um danach unter Wiedereinschaltung des Seilzugmotors in ihre oberste Stellung zurückzukehren. Ist ein Gießvorgang beendet, so sinkt die Rolle plötzlich ab, und der Seilzugmotor wird wieder ausgeschaltet. Dieser kann auch mit einer Kupplung ausgerüstet werden. Der Metallspiegel steht zwischen den Gießvorgängen etwas unterhalb der Schnauze der Gießpfanne und muß vor jedem Gieß Vorgang durch das plötzliehe Kippen der Pfanne erst wieder zur Schnauze der Pfanne angehoben werden.

Die Erfindung betrifft eine gegenüber den bekannten Konstruktionen dieser Art verbesserte Kippvorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das Schaltglied der Kupplung mit einem anderen, in einem zweiten Zylinder gleitenden Kolben verbunden ist und daß ein einziger Verteiler zur Beaufschlagung oder Entlastung der Kolben einerseits unmittelbar mit dem Zylinder des beweglichen Elementes und andererseits mit dem Zylinder der Kupplung gleichzeitig durch zwei parallel geschaltete Leitungen verbunden ist, von denen die eine ein dem Leeren des Zylinders entgegenwirkendes Rückschlagventil und die andere einen Drosselhahn aufweist.

Durch diese Ausbildung der Kippvorrichtung wird gewährleistet, daß die Kupplung sich bei Beendigung eines Gießvorganges nach dem sofortigen Verkürzen des beweglichen Elementes verzögert öffnet, so daß sich an das Zurückschwenken der Gießpfanne wieder eine gewisse Vorwärtsschwenkung anschließt und der Metallspiegel sich bereits im Ruhezustand der Gießpfanne unmittelbar unterhalb der Schnauze befindet. Dadurch wird unmittelbar bei Beginn des Gießvorganges, welcher mit dem Beginn des Bewegungsvorganges zusammenfällt, ein schnelles Ausfließen des heißen Metalls in den zu dem Gießkanal führenden Verteiler erzielt, so daß unmittelbar nach Einsetzen des Bewegungs-Vorganges der Verteiler und der Gießkanal vollständig mit heißem, flüssigem Metall ausgefüllt werden.

Im übrigen wird die Pfanne — abgesehen davon, daß ein Zurückschwenken bei Gießbeginn nicht stattfindet — mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung in üblicher Weise bewegt.

Die bekannte schnelle Kippbewegung nach unten zum Gießende hat den Zweck, die Schnauze der Pfanne sofort von flüssigem Metall zu befreien und den Metallspiegel auf die kleinstmögliche Oberfläche zurückzuführen, so daß er sich nicht unnötig abkühlen kann. Wesentlich ist jedoch, daß die Pfanne während der Heranführung einer neuen Form oder der Umstellung des Gießkanals durch die erfindungsgemäße Vorrichtung langsam wieder in die Höhe zurückgeführt wird, in welcher der Metallspiegel die Gießpfanne bis zum Niveau der Schnauze füllt, d. h. die gesamte Vorrichtung sofort wieder für einen neuen Guß bereit ist.

Soll der Gieß Vorgang aus irgendeinem Grunde unterbrochen werden können, so ist es in weiterer Ausbildung der Erfindung zweckmäßig, in der Verbindung des Verteilers mit den Zylindern ein von Hand betätigbares Entlastungsventil einzuschalten.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform einer Vorrichtung mit den Merkmalen der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Abb. ι schematisch in Ansicht,, teilweise im Schnitt, die ganze Maschine gemäß der Erfindung;

Abb. 2 ist ein Kurvenblatt, das die Kipplagen des Verteilers als Ordinate in Abhängigkeit von der Zeit (als Abszissen) im Verlauf aufeinanderfolgender Arbeitsvorgänge wiedergibt.

In Abb. ι ist mit 1 eine Gießpfanne von großem Fassungsvermögen bezeichnet, die einen Vorrat an Schmelze, der für das Gießen von mehreren Rohren oder ähnlichen Gußstücken ausreicht, aufnehmen kann.

Die Gießpfanne ist um waagerechte Achsstümpfe 2 kippbar. Ihre Innenfläche 3 ist in an sich bekannter Weise eine zu den Achsstümpfen koaxiale Zylinderfläche, so daß die Menge des durch die Schnauze 4 der Gießpfanne ausfließenden flüssigen Metalls dem Drehwinkel der Gießpfanne um die Achse 2 proportional ist. Unter der Schnauze 4 der Gießpfanne ist in bekannter Weise ein offener Trichter 5 angeordnet, der in eine auf einem Gestell 7 frei tragend befestigte Rinne 6 mündet.

Über diese Rinne wird die eine um ihre Achse X-X drehbare Gießform 8 beschickt, die, wie dargestellt, waagerecht oder auch leicht gegen die Waagerechte geneigt sein kann. Die Gießform ist im Innern eines Wagens 9 angeordnet, der über Rollen 10 auf einer Rollbahn 11 läuft und z.B. durch einen hydraulischen Druckzylinder 12, dessen Kolben 13 durch die Kolbenstange 14 und den Arm 15 mit dem Wagen 9 verbunden ist, hin und her bewegt werden kann.

An der Gießpfanne 1 ist in einem Lagerbock 16 eine Stange angelenkt, die aus zwei durch einen Kolben iyb und einen Zylinder 17 c miteinander verbundenen Teilen 17 a und 17 besteht. Das andere Ende dieser Stange ist bei 18 an einem Zahnradsegment 19 angelenkt, das eine Trommel 20 verdreht. Diese Trommel 20 wird in Richtung des Pfeiles f₃ durch ein bei 22 befestigtes und an seinem Ende durch ein Gewicht 23 gespanntes Bremsband 21 gebremst. Das Gewicht 23 ist durch eine Stange 24 mit einem Bedienungshandgriff 25 verbunden. iao

In das Zahnradsegment 19 greift ein Ritzel 26 ein, das auf einer Welle 27 montiert ist, an deren Ende ein Kuppelkonus 28 als Schaltglied längsverschiebbar aufgekeilt ist. Dieser Konus wirkt mit einer Scheibe 29 zusammen, die ihrerseits über ein Ritzel 30 von einem Elektromotor 31 gedreht wird.

Die Längsbewegungen des Konus 28 auf der Welle

27 erfolgen durch eine Klaue 32, welche mit einem sich in einem Zylinder 34 bewegenden Kolben 33 fest verbunden ist; eine Feder 35 ist bestrebt, den Konus 28 von der Scheibe 29 zu entfernen.

Der Zylinder 34 steht mit einer sich bei 36 verzweigenden Rohrleitung in Verbindung, die einerseits zu einem Drosselhahn 37 und andererseits zu einem Rückschlagventil 38 führt, das sich in Ein-Strömrichtung nach dem Zylinder 34 öffnet. Die anderen Abgänge des Hahns 37 und des Ventils 38 führen parallel zu einer Leitung 39.

Diese mit einem Entlastungshahn 40' versehene Leitung mündet über ein biegsames Rohr 41 in den Zylinder 17 c. Dieser ist an dem Ende 17 der Stange 17, 17 a befestigt, während der in ihm verschiebliche Kolben 17 & mit dem oberen Teil 17 a der Stange fest verbunden ist.

Die Leitung 39 wird über einen als Verteiler wirkenden Dreiwegehahn 42 und eine mit einem Regelhahn 44 versehene Leitung 43 mit Druckluft oder einem anderen gasförmigen oder flüssigen Druckmedium gespeist. Der Dreiwegehahn ist außerdem an eine Entlastungsleitung 45 angeschlossen.

Die Betätigungswelle des Hahns 42 trägt zwei in Achsrichtung gegeneinander versetzte Arme 46 und 47, die mit an dem Wagen 9 der Gießform befestigten, ebenso gegeneinander versetzten Fingern 49 bzw. 48 zusammenwirken.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung gemäß der Erfindung arbeitet wie folgt:

In der Ruhe- und Ausgangsstellung hängt die Gießpfanne waagerecht, und der Hahn 42 verbindet über seine öffnung 50 die Leitung 39 mit der Entlastungsleitung 45, so daß einerseits die Berührung zwischen dem Konus 28 und der Scheibe 29 durch die Wirkung der Feder 35 aufgehoben ist, andererseits der Kolben ijb sich in Tief lage befindet. Der Entlastungshahn 40 ist geschlossen. Nun wird die Gießpfanne 1 mit geschmolzenem Metall 51 bis zur Höhe der Schnauze 4 gefüllt und in diesem Augenblick durch den Druckzylinder 12 der Wagen 9 in Richtung des Pfeiles f_t in Bewegung gesetzt. Kurz bevor der Wagen 9 seine Endstellung erreicht, stößt der Finger 49 an den Arm 46 und verschwenkt ihn, wodurch der Verteilerhahn 42 gedreht wird und damit die Rohrleitung 39 über die öffnung 50 mit der Luftzuführungsleitung 43 verbindet. Die Druckluft wird also sowohl in den Zylinder 17 c eingelassen, um den Kolben 17 b und die Stange 17 a anzuheben, wie in den Zylinder 34, um den Konus

28 mit der Scheibe 29 zu kuppeln.

Infolge des Anhebens des Kolbens ijb im Zylinder 17 c kippt die Gießpfanne 1 gleich bei Beginn ihrer Bewegung rasch in Richtung des Pfeiles /₂ um einen dem Weg dieses Kolbens 17 ο entsprechenden Winkel.

Außerdem dreht der dauernd laufende Motor 31 über die Scheibe 29, den Konus 28,, die Achse 27 und das Ritzel 26 das Zahnradsegment 19. Dieses kippt also die Gießpfanne weiter um ihre Achse in Richtung des Pfeiles f₂.

Beim Kippen überflutet der Spiegel des flüssigen Gußeisens in der Gießpfanne ι plötzlich die Schwelleder Schnauze 4, und es beginnt demzufolge augenblicklich das Gießen, das durch das anschließende weitere Kippen der Gießpfanne durch das Zahnradsegment 19 fortgesetzt wird. Das flüssige Gußeisen fließt in den Trichter 5 und über die Rinne 6 in die Gießform 8, die inzwischen in Stellung 8 α gelangt ist. In diesem Augenblick wird die Rückwärtsbewegung des Wagens 9 in zum Pfeil f₁ entgegengesetzter Richtung eingeleitet. Kurz vor dem Ende dieser Rückbewegung verdreht der an den Arm 47 anstoßende Finger 48 den Verteilerhahn 42, dessen Öffnung 50 die Verbindung der Rohrleitung 39 mit der Leitung 43 unterbricht und die Verbindung der ersteren mit der Entlastungsleitung 45 wiederherstellt. Dies bewirkt eine Rück- wärtsbewegung des Kolbens 17 & in dem Zylinder 17 c und infolgedessen die sofortige Unterbrechung des Gießens.

Andererseits schließt sich infolge des sich in der Leitung 39 ausbildenden Unterdrucks das Rückschlagventil 38, und die im Zylinder 34 enthaltene Luft entweicht durch den Drosselhahn 37, der einen verzögernden Nebenschluß bildet, in die Leitung 39. Die geringe öffnung dieses Hahns verursacht eine Verzögerung der Auskupplung des Konus 28 aus der Scheibe 29. Das Zahnradsegment 19 setzt deshalb seine die Gießpfanne kippende Drehbewegung noch kurzzeitig fort, was bewirkt, daß die Oberfläche des flüssigen Gußeisens wieder bis zum Niveau der Schnauze 4, d. h. in die Ausgangsstellung für ein neues Gießen ansteigt.

In der in Abb. 2 dargestellten Kurve, in der die Zeiten t als Abszissen und die Kippmomente χ der Gießpfanne als Ordinaten dargestellt sind, veranschaulicht a¹, b¹ die schnelle Kippbewegung der Gießpfanne zu Beginn des Eingusses, b¹, c¹ das gleichmäßige langsame Kippen der Gießpfanne während des Restes des Eingußvorgangs, c¹, d¹ die plötzliche Rückbewegung im Augenblick der Unterbrechung des Eingusses infolge des Niedergehens des Kolbens 17 c und d¹, e¹ das langsame Wiederanheben bis zu der neuen Ausgangsstellung.

Damit ist ein dem Guß eines Rohres entsprechender Arbeitskreislauf beendet.

Infolge des erhöhten Fassungsvermögens der Gießpfanne 1 können ohne eine neue Füllung derselben mehrere Rohre hintereinander gegossen werden. Die aufeinanderfolgenden Arbeitskreisläufe sind in a² b² c² d² e² a³ b^s c³ J³ e³ ... a" bⁿ cⁿ d" e" dargestellt.

Nach dem letzten Kreislauf muß die Gießpfanne zwecks Wiederfüllung völlig zurückgeschwungen werden.

Dies erfolgt, indem man den Handgriff 25 nach oben zieht, hierdurch das Gewicht 23 anhebt, das Bremsband 21 entspannt und die Trommel 20, den Sektor 19 und die Gießpfanne 1 freigibt, die durch ihr eigenes Gewicht herunterfallen.

Die Bandbremse 21 wirkt, wie an sich bekannt, nur in einer Richtung und behindert deshalb das Anheben der Gießpfanne während der Eingüsse nicht.

Im Falle irgendeines Zwischenfalls wird der Entlastungshahn 40, dessen Ausströmquerschnitt größer ist als der Einströmquerschnitt des Regulierhahns 44, plötzlich voll geöffnet. Hierdurch wird der Druck in der Leitung 39 gesenkt und der Guß aus den oben erläuterten Gründen sofort unterbrochen.

Um die Voraussetzungen dafür zu schaffen, daß die mehreren Gießvorgänge trotz der langen Verweilzeit des flüssigen Gußeisens in der Gießpfanne ohne Zwischenfall aufeinander folgen können, muß die Abkühlung des Gußeisens und ferner, damit andererseits das flüssige Metall regelmäßig ausfließen kann, eine Verschlackung der Gießschnauze 4 in an sich bekannter Weise verhindert werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

ι. Vorrichtung zum progressiven Kippen und zeitweiligen Stillsetzen einer Gießpfanne zum Schleudergießen einer Serie von Metallrohren unter Verwendung einer relativ zur Gießform bewegbaren Gießrinne, wobei die über eine Kupplung an einen Motor angeschlossene Kippvorrichtung ein bewegliches, an der Gießpfanne angreifendes Element zum Herbeiführen einer verstärkten Kippbewegung der Pfanne zu Gießbeginn und eines kurzen Zurückschwenkens bei Gießende aufweist, welches zu Gießbeginn und zu Gießende durch Bewegung eines Kolbens in einem Zylinder selbsttätig seine wirksame Länge ändert, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied der Kupplung (28, 29) mit einem anderen, in einem zweiten Zylinder (34) gleitenden Kolben (33) verbunden ist und daß ein einziger Verteiler (42) zur Beaufschlagung oder Entlastung der Kolben (17 b, 33) einerseits unmittelbar mit dem Zylinder (17 c) des beweglichen Elementes (17) und andererseits mit dem Zylinder (34) der Kupplung gleichzeitig durch zwei parallel geschaltet^ Leitungen verbunden ist, von denen die eine ein dem Leeren des Zylinders (34) entgegenwirkendes Rückschlagventil (38) und die andere einen Drosselhahn (37) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindung des Verteilers (50) mit den Zylindern (17 c und 34) ein von Hand betätigbares Entlastungsventil (40) eingeschaltet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 242 307, 444 050, 037, 701 475, 524 924, 539 290, 526 977,
94385. 157 821; USA.-Patentschriften Nr. 1 749 083, 1 959 334, 1958672;
österreichische Patentschrift Nr. 54461.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen