EP1299203A2 - Verfahren und vorrichtung zum steigenden giessen mit einem auf den giesstisch aufgesetzten schieberverschluss - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum steigenden giessen mit einem auf den giesstisch aufgesetzten schieberverschluss

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EP1299203A2
EP1299203A2 EP01969350A EP01969350A EP1299203A2 EP 1299203 A2 EP1299203 A2 EP 1299203A2 EP 01969350 A EP01969350 A EP 01969350A EP 01969350 A EP01969350 A EP 01969350A EP 1299203 A2 EP1299203 A2 EP 1299203A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
opening
casting
passage
riser pipe
pouring
Prior art date
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Granted
Application number
EP01969350A
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English (en)
French (fr)
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EP1299203B1 (de
Inventor
Wolfgang Müller
Alexander Fischer
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Hydro Aluminium Deutschland GmbH
Original Assignee
Hydro Aluminium Deutschland GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Hydro Aluminium Deutschland GmbH filed Critical Hydro Aluminium Deutschland GmbH
Priority to SI200130266T priority Critical patent/SI1299203T1/xx
Publication of EP1299203A2 publication Critical patent/EP1299203A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1299203B1 publication Critical patent/EP1299203B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/14—Closures
    • B22D41/22—Closures sliding-gate type, i.e. having a fixed plate and a movable plate in sliding contact with each other for selective registry of their openings
    • B22D41/24—Closures sliding-gate type, i.e. having a fixed plate and a movable plate in sliding contact with each other for selective registry of their openings characterised by a rectilinearly movable plate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D18/00—Pressure casting; Vacuum casting
    • B22D18/04—Low pressure casting, i.e. making use of pressures up to a few bars to fill the mould

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for increasing casting / low-pressure casting - in particular of light metal alloys - with a casting furnace lying under a casting table with a riser pipe and a mouth opening of the riser pipe and with a casting mold with a sprue opening below and with a slide closure for the sprue opening, the one Passage channel forms which takes a substantially straight longitudinal course for casting.
  • rising pouring has the main advantage of a calm, controlled pouring process. This avoids the air bubble entry and the oxide skin entry, which is associated with each swirling of the melt during casting.
  • core packages as casting molds, the detachment and entrainment of molding material in the gate and in the casting run can be avoided, which otherwise leads to a reduction in the quality of the castings.
  • the object of the following invention is to further improve a method and a device of the type mentioned.
  • the solution lies in a process for increasing pouring / low-pressure casting, in which two immediately adjacent opening sections of the passage channel are shifted against one another in the slide opening, after the pouring, while the melt is still molten, transversely to the longitudinal course of the passage channel, so that an overhead opening section is shifted against one another in the slide closure remains openly connected to the sprue opening without undercuts and an opening section located below remains openly connected to the mouth opening of the riser pipe, the opening sections being completely offset from one another.
  • a corresponding device is characterized in that the slide closure is placed on the casting table and comprises two plates which can be displaced relative to one another, each having a passage opening, the plates for casting being able to overlap with their passage openings and the plates being movable against one another so as to shut off that the passage opening in the top plate with the sprue is openly connected without an undercut and the passage opening in the lower plate is openly connected to the mouth opening of the riser pipe, while the sections of the passage opening are completely offset from one another.
  • the method and the device according to the invention provide a method which is particularly suitable for small castings, in which it is not necessary to separate the riser pipe from the slide closure during successive casting processes, so that air access to the melt level in the riser pipe can be largely ruled out.
  • the melt in the riser pipe is lowered only slightly below the mouth opening of the riser pipe and that the riser pipe is acted upon with protective gas at the mouth opening when the melt is lowered.
  • the method is characterized in that the casting mold itself is moved as a whole together with the upper longitudinal section of the passage channel of the slide element.
  • provision is made here to actively cool the melt against one another within the pouring opening and possibly also within the upper longitudinal section of the through-channel at the latest after the shut-off, that is to say after the longitudinal sections of the through-channel have been displaced.
  • a casting mold is created immediately after the melt has solidified in the upper one Longitudinal section of the passage and in the pouring opening of the mold from the slide closure. There is therefore no need to wait for the entire casting to solidify.
  • the device according to the invention is designed in particular in such a way that the plates are held in a cassette fastened to the casting table and the upper plate is held in a holder which can be displaced in the cassette and onto which the casting mold can be placed. Specifically, this holder can be inserted into a carriage that is guided in the cassette and on which it is supported in a resilient manner.
  • a suitable casting mold can have a lower cylindrical connection piece, which forms the pouring opening and which can be fitted into a connection piece or a connection piece in the holder for the upper plate, which is aligned with the passage opening in the upper plate.
  • the end face of the cylindrical socket of the casting mold can be butted onto the upper plate and, if the weight of the casting mold is too low to produce an effective seal, can be braced against it.
  • the coolant supply line to the coolant ring must be elastic in order to compensate for the movements of the carriage or the holder.
  • the actuator for the carriage can be arranged directly on the cassette.
  • the casting mold can be designed as a permanent casting mold or can consist entirely of molding material.
  • the connection between the riser pipe and the slide member can be such that the riser pipe passes through the casting table in an opening and lies directly against the fixed lower slide plate with a contact plate.
  • a sprue bushing is firmly inserted into the casting table, which lines the opening in the casting table and is sealingly stretched against the lower slide plate, and that the riser pipe bears against the lower edge of this sprue bushing with a contact plate.
  • the passage opening in the lower plate and possibly together with it the parts forming the passage channel adjoining it downwards to the mouth of the riser pipe expand continuously downward, in particular have a conical shape widening downward, so that when the melt level falls behind no melt residues are trapped in the passageway in the riser pipe.
  • the riser pipe can be connected to the pouring furnace in an axially elastic and angularly movable manner by means of a metallic bellows connection, while the pouring furnace is held so as to be vertically movable, in order to enable the riser pipe to be placed on the casting table and to be separated from the casting table.
  • the casting table can also be vertically movable in a kinematic interchange in order to effect the abovementioned application and separation between the riser pipe and the casting table.
  • this initially relates to methods and devices in which the melt level in the sealed casting furnace a controllable gas pressure is given, which allows the melt to rise or fall back in the riser.
  • other methods and devices are also included, which can promote the melt in the riser in a controllable manner, for example magnetic pump arrangements at the lower end of the riser in the casting furnace.
  • the rising pouring / low-pressure casting is referred above to a vertical pouring of the molds, from which the corresponding designations upper plate / upper section -. of the passage opening, lower plate / lower section of the passage opening.
  • the object of the invention is not left, however, when casting molds with horizontal sprue are used, in which case the term “upper” is to be replaced by “mold side” and the term “lower” is to be replaced by “riser tube side”, with the flow direction oriented horizontally , but otherwise unchanged geometry and kinematics.
  • Figure 1 shows a device according to the invention in a first position during the casting process
  • FIG. 2 shows the device according to the invention according to FIG. 1 in a second position during the solidification process in the sprue.
  • a slide member 13 is screwed onto a casting table 11, which has a passage opening 12.
  • a sprue bush 15 is inserted, which also forms a connection for the riser pipe, not shown, of a casting furnace.
  • the slide member 13 comprises a cassette 17, which is directly on the casting table 11 is screwed on.
  • This cassette 17 in turn has a lower opening 18 which is flush with the aforementioned opening 16.
  • a sealing ring 14 is inserted, which bears sealingly on the sprue bushing 15.
  • a lower slide plate 19 is inserted into the cassette 17.
  • the lower slide plate 19 is held by a pressure piece by a screw 21 screwed into the cassette 17.
  • a holder 22 is held horizontally displaceably within the cassette 17.
  • An upper slide plate 23 is inserted into the holder. which has an upper passage opening 24 of the slide member.
  • the holder 22 is arranged on a carriage 25 which is held in the cassette 17 by guide rails 26.
  • compression spring domes 30, 31 are inserted, the pressure cylinders 32, 33 of which press the holder 22 downward so that the slide plates 19, 23 bear against one another with prestress and rest in the cassette 17.
  • An actuating cylinder unit 28 is fastened to the cassette 17 and acts on the carriage 25 via a rod 29, so that the holder 22 can be moved horizontally in the cassette 17.
  • the lower slide plate 19 has a lower passage opening 20, the upper slide plate 23 has an upper passage opening 24.
  • the holder 22 has a socket attachment 34 and the slide 35 has a socket attachment 35 enlarged detail shown cooling ring 36 is used, which can be supplied with cooling air via a compressed air line 37.
  • the cooling ring 36 has inwardly directed air outlet bores 38.
  • a cooling chamber 39 is formed in the lower slide plate 19 and is supplied with cooling air via a further compressed air line 40.
  • a casting mold 41 is inserted with a downward-pointing pouring spout 42, which is seated on the upper slide plate 23.
  • the mold 41 is closed by a lid 43.
  • the sprue 44 of the mold 41 is aligned with the upper passage opening 24 and is together with this Undercut-free at the top, in particular conically opening.
  • the mold 41 can be a permanent mold or a sand mold or a core package.
  • FIG. 1 the position of the slide member 13 for casting is shown.
  • the carriage 25 with the holder 22 is pushed into its right position within the cassette 17 by the actuating cylinder 28.
  • the opening 16 in the sprue bush 15, the passage opening 20 in the lower plate 19, -. the passage opening 24 in the upper plate 23 and the sprue 44 of the mold 41 in alignment with one another.
  • An arrow indicates how melt can be fed from a riser pipe to the opening 16 in the sprue bush 15 in order to rise via the lower passage opening 20 and the upper passage opening 24 in the casting mold 41 until it is filled. It is only at this point in time that the cooling ring 36 is started to be supplied with cooling air.
  • FIG 2 it is shown how the carriage 25 with the holder 21 within the cassette 17 is displaced into the left position by the actuating cylinder 28 after the casting process has been completed, the upper passage opening 24 being sheared off from the lower passage opening 20, so that no connection there is more from the riser to the mold. It is only at this point in time that cooling air is expediently supplied to the cooling chamber 39 in order to solidify the melt in the sprue 44 now lying above it. After the rapid solidification of the melt in the pouring channel 44, which can be accelerated by cooling the pouring spout 42, the casting mold 41 can be lifted off, the plug in the upper passage opening 24 being lifted upward due to its conically opening, undercut-free shape can be easily removed from the mold.
  • the melt has fallen back into the riser pipe by reducing the pressure, as indicated by an arrow.
  • the passage opening opens at least in the area the sprue bushing 15 tapered downwards with a continuous undercut-free overall course.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
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  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
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  • Casting Devices For Molds (AREA)

Abstract

Verfahren zum steigenden Gießen/Niederdruckgießen - insbesondere von Leichtmetalllegierungen - mit einem unter einem Gießtisch (11) liegenden Gießofen mit einem Steigrohr und einer Mündungsöffnung des Steigrohres und mit einer Gießform (41) mit untenliegender Eingießöffnung (44) und mit einem Schieberverschluß (13), der einen Durchtrittskanal bildet, der zum Gießen einen im wesentlichen geraden Längsverlauf annimmt, wobei zum Absperren im Schieberverschluß zwei unmittelbar aneinander anschließende Öffnungsabschnitte des Durchtrittskanals unmittelbar nach dem Gießen bei noch flüssiger Schmelze in der Eingußöffnung quer zum Längsverlauf des Durchtrittskanals so gegeneinander verschoben werden, daß ein obenliegender Öffnungsabschnitt mit der Eingußöffnung hinterschnittfrei offen verbunden bleibt und ein untenliegender Öffnungsabschnitt mit der Mündungsöffnung des Steigrohres offen verbunden bleibt, wobei die Öffnungsabschnitte gegeneinander vollständig versetzt liegen.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum steigenden Gießen mit einem auf den Gießtisch aufgesetzten Schieberverschluß
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum steigenden Gießen/Niederdruckgießen - insbesondere von Leichtmetalllegierungen - mit einem unter einem Gießtisch liegenden Gießofen mit einem Steigrohr und einer MündungsÖffnung des Steigrohres und mit einer Gießform mit untenliegender Eingußöffnung und mit einem Schieberverschluß für die Eingußöffnung, der einen Durchtrittskanal bildet, der zum Gießen einen im wesentlichen geraden Längsverlauf annimmt.
Gegenüber dem Schwerkraftgießen hat das steigende Gießen den wesentlichen Vorteil eines beruhigten kontrollierten Gießverlaufs. Dadurch wird der Luftblaseneintrag und der Oxidhauteintrag, der mit jeder Verwirbelung der Schmelze beim Gießen einhergeht, vermieden. Bei der Verwendung von Kernpaketen als Gießformen kann hierbei das Ablösen und Mitreißen von Formstoff im Anschnitt und im Gießlauf vermieden werden, das ansonsten zur Minderung der Qualität der Gußstücke führt. •
Nachteilig beim steigenden Gießen ist es im allgemeinen, daß der Erstarrungsvorgang von bis zu 15 min Dauer abgewartet werden muß, bevor die gerade gefüllte Gießform entfernt und die nächstfolgende Gießform über den Gießofen gebracht werden kann. Um diesem Nachteil abzuhelfen, ist es bereits vorgeschlagen worden, Gießformen unmittelbar nach dem Niederdruckgießen in der Eingußöffnung zu verschließen und sofort vom Steigrohr zu entfernen. Aus der CH 415 972 ist es bekannt, Gießformen für das Niederdruckgießen mit einem untenliegenden Abschlußventil und einem darüberliegenden Speiserdrucktopf unterhalb des Formhohlraums zu versehen. Das Abschlußventil besteht aus einer innerhalb eines Eingußkanals liegenden Schieberplatte mit einer Durchtrittsöffnung, die quer gegenüber dem Eingußkanal verschoben wird. Der Speiserdrucktopf weist einen volumenverdrängenden Schieberkolben auf. Obwohl der Speiserdrucktopf beheizbar ist, kann es nach dem Schließen des Abschlußventils in der Durchtrittsöffnung , der Schieberplatte zu einem Erstarren der Schmelze kommen, die ein gesondertes Entformen des sich dabei bildenden Pfropfens vor dem nächsten Gießvorgang erfordert.
Der folgenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der genannten Art weiter zu verbessern.
Die Lösung liegt in einem Verfahren zum steigenden Gießen/Niederdruckgießen, bei dem zum Absperren im Schieberverschluß zwei unmittelbar aneinander anschließende Öffnungsabschnitte des Durchtrittskanals unmittelbar nach dem Gießen bei noch flüssiger Schmelze in der Eingußöffnung quer zum Längsverlauf des Durchtrittskanals so gegeneinander verschoben werden, daß ein obenliegender Öffnungabschnitt mit der Eingußöffnung hinterschnitt- frei offen verbunden bleibt und ein untenliegender Öffnungsabschnitt mit der Mündungsöffnung des Steigrohres offen verbunden bleibt, wobei die Öffnungsabschnitte vollständig gegeneinander versetzt liegen. Eine entsprechende erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Schieberverschluß auf dem Gießtisch aufgesetzt ist und zwei gegeneinander verschiebbare Platten umfaßt, die jeweils eine Durchtrittsöffnung aufweisen, wobei die Platten zum Gießen mit ihren Durchtrittsöffnungen in Überdeckung bringbar sind und die Platten zum Absperren so gegeneinander verschiebbar sind, daß die Durchtrittsöffnung in der oberen Platte mit der Eingußöffnung hinterschnittfrei offen verbunden ist und die Durchtrittsöffnung in der unteren Platte mit der Mündungsöffnung des Steigrohres offen verbunden ist, während die Abschnitte der Durchtrittsöffnung vollständig gegeneinander versetzt sind.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird ein insbesondere für kleine Gußteile geeignetes Verfahren bereitgestellt, bei dem während aufeinanderfolgender Gießvorgänge ein Trennen des Steigrohrs vom Schieberverschluß nicht erforderlich ist, so daß ein Luftzutritt zum Schmelzespiegel im Steigrohr weitgehend ausgeschlossen werden kann. Dies gilt insbesondere, wenn nach dem Absperren die Schmelze im Steigrohr nur soweit abgesenkt wird, bis zumindest der untere Längsabschnitt des Durchtrittskanals von Schmelze entleert wird, um ein Ankleben von Schmelze an der oberen Schieberplatte zu vermeiden. Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, daß nach dem Absperren die Schmelze im Steigrohr nur bis geringfügig unter die Mündungsöffnung des Steigrohrs abgesenkt wird und daß das Steigrohr beim Absenken der Schmelze an der Mündungsöffnung mit Schutzgas beaufschlagt wird.
In bevorzugter Ausgestaltung zeichnet sich die Verfahrensführung dadurch aus, daß die Gießform selber als ganzes zusammen mit dem oberen Längsabschnitt des Durchtrittskanals des Schieberorgans verschoben wird. Um die Verfahrensabfolge zu beschleunigen wird hierbei vorgesehen, die Schmelze innerhalb der Eingußöffnung und gegebenenfalls auch innerhalb des oberen Längsabschnitts des Durchtrittskanals spätestens nach dem Absperren, d.h. also dem Verschieben der Längsabschnitte des Durchtrittskanals gegeneinander aktiv zu kühlen. Hierbei wird dann eine Gießform bereits unverzüglich nach dem Erstarren der Schmelze im oberen Längsabschnitt des Durchtrittskanals und in der Eingußöffnung des Gießform vom Schieberverschluß entfernt. Ein Erstarren des gesamten Gußstückes muß somit nicht abgewartet werden. Um beim vollständigen Erstarren Lunkerbildungen zu vermeiden ist es entweder eine anschließende Aktivdruckaufgäbe von oben oder ein Drehen der Gießform um 180° nach dem Abheben vorzuschlagen. Das mühlose Entfernen der Gießform ergibt sich aus der hinter- schnittfreien Ausgestaltung des oberen Abschnitts des Durchtrittskanals, in dem sich ein leichtentformbarer Zapfen am Gußstück ausbildet. Dies wird dadurch erreicht, daß die Durchtrittsöffnung in der oberen Platte und gegebenenfalls gemeinsam damit die Eingußδffnung der Gießform sich nach oben stetig erweitern, insbesondere eine sich nach oben erweiternde Konizität aufweisen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird insbesondere so ausgebildet, daß die Platten in einer auf dem Gießtisch befestigten Kassette gehalten sind und die obere Platte in einer in der Kassette verschiebbaren Halterung gehalten ist, auf den die Gießform aufsetzbar ist. Speziell kann diese Halterung in einen in der Kassette geführten Schlitten eingesetzt sein, an dem sie sich federnd abstützt.
Eine geeignete Gießform kann einen unteren zylindrischen Stutzen haben, der die Eingußöffnung bildet und der in einen Stutzeneinsatz bzw. eine Stutzenaufnahme in der Halterung für die obere Platte passend einsetzbar ist, die auf die Durchtrittsöffnung in der oberen Platte ausgerichtet ist. Hierbei kann insbesondere die Stirnfläche des zylindrischen Stutzens der Gießform stumpf auf die obere Platte aufsetzbar sein und, sofern das Eigengewicht der Gießform zu gering ist, um eine effektive Abdichtung herzustellen, gegen diese verspannbar sein. Um die Abfolge der Gießvorgänge wie oben genannt zu beschleunigen sind als Kühlvorrichtungen ein Kühlmittelring am Stutzeneinsatz bzw. der Stutzenaufnahme in der Halterung der oberen Platte und eine Kühlkam- mer unterhaiö der oder in der unteren Platte vorgesehen. Die Kühlmittelzuführleitung zum Kühlmittelring muß hierbei elastisch sein, um die Bewegungen des Schlittens bzw. der Halterung ausgleichen zu können. Die Betätigungsvorrichtung für den Schlitten kann unmittelbar an der Kassette angeordnet sein. Die Gießform kann als Dauergießform ausgeführt sein oder auch insgesamt aus Formstoff bestehen. Die Verbindung zwischen Steigrohr und Schieberorgan kann so sein, daß das Steigrohr den Gießtisch in einer Öffnung durchsetzt und sich mit einer Anlageplatte unmittelbar an die feststehende untere Schieberplatte anlegt. Es ist jejdoch auch möglich, daß in den Gießtisch eine Angußbuchse fest eingesetzt ist, die die Öffnung im Gießtisch auskleidet und die abdichtend gegen die untere Schieberplatte gespannt ist und daß sich das Steigrohr mit einer Anlageplatte gegen den unteren Rand dieser Angußbuchse anlegt. Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die Durchtrittsöffnung in der unteren Platte und gegebenenfalls gemeinsam damit die daran nach unten bis zur Mündung des Steigrohres anschließenden den Durchtrittskanal bildenden Teile sich gemeinsam nach unten stetig erweitern, insbesondere eine sich nach unten erweiternde Konizität aufweisen, damit beim Zurückfallenlassen des Schmelzespiegels im Steigrohr keine Schmelzereste im Durchtrittskanal gefangen werden.
Das Steigrohr kann mit dem Gießofen über eine metallische Fal- tenbalgverbindung axialelastisch und winkelbeweglich verbunden sein, während der Gießofen höhenbeweglich gehalten ist, um ein Anlegen des Steigrohres am Gießtisch und ein Abtrennen des Steigrohres vom Gießtisch zu ermöglichen. Bei gleichartiger axialelastischer und winkelbeweglicher Verbindung zwischen Gießofen und Steigrohr mittels eines metallischen Faltenbalgs kann auch in kinematischer Vertauschung der Gießtisch höhenbeweglich sein, um das vorgenannte Anlegen und Abtrennen zwischen Steigrohr und Gießtisch zu bewirken.
Soweit vorstehend vom steigenden Gießen/Niederdruckgießen gemäß der Erfindung die Rede ist, bezieht sich die zunächst auf Verfahren und Vorrichtungen, bei denen auf den Schmelzespiegel im abgedichteten Gießofen ein regelbarer Gasdruck aufgegeben wird, der die Schmelze im Steigrohr aufsteigen bzw. zurückfallen läßt. Es sind jedoch daneben auch andere Verfahren und Vorrichtungen eingeschlossen, die die Schmelze im Steigrohr regelbar fördern können, z.B. Magnetpumpenanordnungen am unteren Ende des Steigrohres im Gießofen.
Das steigende Gießen/Niederdruckgießen ist vorstehend auf einen senkrechten Einguß der Gießformen bezogen, woraus sich die entsprechenden Bezeichnungen obere Platte/oberer Abschnitt -. der Durchtrittsδffnung, untere Platte/unterer Abschnitt der Durchtrittsoffnung ergeben. Der Gegenstand der Erfindung wird jedoch nicht verlassen, wenn Gießformen mit horizontalem Einguß verwendet werden, wobei dann der Begriff "oberer" sinngemäß durch "formseitig" und der Begriff "unterer" sinngemäß durch "steig- rohrseitig" zu ersetzen ist, bei horizontal ausgerichteter Durchflußrichtung, jedoch im übrigen unveränderter Geometrie und Kinematik.
Einzelheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden nachstehend anhand der Zeichnungen erläutert.
Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer ersten Position beim Gießvorgang;
Figur 2 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung nach Figur 1 in einer zweiten Position beim Erstarrungsvorgang im Anguß .
Die beiden Figuren werden zunächst gemeinsam beschrieben. Auf einem Gießtisch 11, der eine Durchtrittsöffnung 12 hat, ist ein Schieberorgan 13 aufgeschraubt. In die Durchtrittsöffnung 12 des Gießtisches 11 ist eine Angußbuchse 15 eingesetzt, die zugleich einen Anschluß für das nicht dargestellte Steigrohr eines Gießofens bildet. Innerhalb der Angußbuchse 15 ist eine nach unten zum Steigrohr hinterschnittfreie Öffnung 16 vorgesehen. Das Schieberorgan 13 umfaßt eine Kassette 17, die ummittelbar auf den Gießtisch 11 aufgeschraubt ist. Diese Kassette 17 hat ihrerseits eine untere Öffnung 18, die fluchtend mit der vorgenannten Öffnung 16 ist. In die Öffnung 18 ist ein Dichtring 14 eingelegt, der an der Angußbuchse 15 abdichtend anliegt. In die Kassette 17 ist eine untere Schieberplatte 19 eingelegt. Die untere Schieberplatte 19 ist über ein Druckstück von einer in die Kassette 17 eingedrehten Schraube 21 gehalten. Innerhalb der Kassette 17 ist eine Halterung 22 horizontal verschiebbar gehalten. In die Halterung ist eine obere Schieberplatte 23 eingelegt,. die eine obere Durchtrittsöffnung 24 des Schieberorgans aufweist. Die Halterung 22 ist an einem Schlitten 25 angeordnet, der von Führungsschienen 26 in der Kassette 17 gehalten wird. In den Schlitten 25 Druckfederdome 30, 31 eingesetzt, deren Druckzylinder 32, 33 die Halterung 22 so nach unten drücken, daß die Schieberplatten 19, 23 mit Vorspannung aneinander anliegen und in der Kassette 17 anliegen. An der Kassette 17 ist eine Stell- zylindereinheit 28 befestigt, die über eine Stange 29 auf den Schlitten 25 einwirkt, so daß die Halterung 22 horizontal in der Kassette 17 verschoben werden kann.
Die untere Schieberplatte 19 hat eine untere Durchtrittsöffnung 20, die obere Schieberplatte 23 hat eine obere Durchtrittsöffnung 24. In koaxialer Zuordnung zur oberen Durchtrittsöffnung 24 hat die Halterung 22 einen Stutzenansatz 34 und der Schlitten 35 eine Stutzenaufnahme 35. In den Stutzenansatz 34 ist ein zusätzlich als vergrößerte Einzelheit dargestellter Kühlring 36 eingesetzt, der über eine Druckluftleitung 37 mit Kühlluft versorgt werden kann. Der Kühlring 36 hat nach innen gerichtete Luftaustrittsbohrungen 38. In der unteren Schieberplatte 19 ist eine Kühlkammer 39 ausgebildet, die über eine weitere Druckluftleitung 40 mit Kühlluft versorgt wird. In den Stutzenansatz 34 und die Stutzenaufnahme 35 ist eine Gießform 41 mit einem nach unten weisenden Eingußstutzen 42 eingesetzt, der auf der oberen Schieberplatte 23 aufsitzt. Die Gießform 41 wird von einem Deckel 43 abgeschlossen. Der Eingußkanal 44 der Gießform 41 fluchtet mit der oberen Durchtrittsöffnung 24 und ist gemeinsam mit dieser nach oben hinterschnittfrei, insbesondere sich konisch öffnend ausgebildet. Die Gießform 41 kann eine Dauergießform oder eine Sandform oder ein Kernpaket sein.
In Figur 1 ist die Stellung des Schieberorgans 13 zum Gießen dargestellt. Der Schlitten 25 mit der Halterung 22 ist durch den Stellzylinder 28 in seine rechte Position innerhalb der Kassette 17 geschoben. Hierbei liegen die Öffnung 16 in der Angußbuchse 15, die Durchtrittsöffnung 20 in der unteren Platte 19,-. die Durchtrittsöffnung 24 in der oberen Platte 23 und der Eingußkanal 44 der Gießform 41 fluchtend zueinander. Durch einen Pfeil ist angedeutet, wie Schmelze aus einem Steigrohr der Öffnung 16 in der Angußbuchse 15 zugeführt werden kann, um über die untere Durchtrittsöffnung 20 und die obere Durchtrittsöffnung 24 in der Gießform 41 aufzusteigen, bis diese gefüllt ist. Erst zu diesem Zeitpunkt wird sinnvollerweise begonnen, dem Kühlring 36 Kühlluft zuzuführen.
In Figur 2 ist dargestellt, wie der Schlitten 25 mit der Halterung 21 innerhalb der Kassette 17 durch den Stellzylinder 28 nach Abschluß des Gießvorgangs in die linke Position verschoben ist, wobei die obere Durchtrittsöffnung 24 gegenüber der unteren Durchtrittsöffnung 20 abgeschert ist, so daß keine Verbindung mehr vom Steigrohr zur Gießform besteht. Erst in diesem Zeitpunkt wird sinnvollerweise der Kühlkammer 39 Kühlluft zugeführt, um die Schmelze im jetzt darüberliegenden Eingußkanal 44 erstarren zu lassen. Nach dem schnellen Erstarren der Schmelze im Eingußkanal 44, das durch das Kühlen des Eingußstutzens 42 beschleunigt werden kann, kann die Gießform 41 abgehoben werden, wobei sich der Pfropfen in der oberen Durchtrittsöffnung 24 aufgrund seiner sich nach oben konisch öffnenden hinterschnitt- freien Form nach oben leicht entformen läßt. Aus der Öffnung 16 in der Manschette 15 und der Durchtrittsöffnung 20 in der unteren Platte 19 ist die Schmelze durch Druckreduzierung im Steigrohr in dieses zurückgefallen, wie durch einen Pfeil angedeutet. Hierbei Öffnet sich die Durchtrittsöffnung zumindest im Bereich der Angußbuchse 15 konisch nach unten bei insgesamt hinter- schnittfreiem stetigen Verlauf. Nach dem Entfernen der Gießform wird eine neue Gießform aufgesetzt und die Vorrichtung in die Stellung gemäß Figur 1 zurückgeführt, in der ein weiterer Gießvorgang beginnen kann.
Bezugszeichenliste
11 Gießtisch
12 Durchtrittsöffnung (11)
13 Schieberorgan
14 Dichtung
15 Angußbuchse
16 Öffnung (15)
17 Kassette
18 Öffnung (17)
19 untere Platte
20 untere Durchtrittsöffnung (19)
21 Schraube
22 Halterung
23 obere Platte
24 obere Durchtrittsöffnung (239
25 Schlitten
26 Führung
27 Stutzenansatz
28 Stellzylinder
29 Stange
30 Federdom
31 Federdom
32 Druckzylinder
33 Druckzylinder'
34 Stutzenansatz
35 Stutzenaufnahme
36 Kühlring
37 Druckluftleitung Luftaustrittsöffnung Kühlkammer Druckluftleitung Gießform Eingußstutzen Deckel Eingußkanal/Eingußöffnung

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum steigenden Gießen/Niederdruckgießen - insbesondere von Leichtmetalllegierungen - mit einem unter einem Gießtisch liegenden Gießofen mit einem Steigrohr und einer Mündungsöffnung des Steigrohres und mit einer Gießform mit untenliegender Eingießöffnung und mit einem Schieberverschluß, der einen Durchtrittskanal bildet, der zum Gießen einen im wesentlichen geraden Längsverlauf annimmt,
dadurch gekennzeichnet,
daß zum Absperren im Schieberverschluß zwei unmittelbar aneinander anschließende Öff ungsabschnitte des Durchtrittskanals unmittelbar nach dem Gießen bei noch flüssiger
Schmelze in der Eingußöffnung quer zum Längsverlauf des Durchtrittskanals so gegeneinander verschoben werden, daß ein obenliegender Öffnungsabschnitt mit der Eingußöffnung hinterschnittfrei offen verbunden bleibt und ein untenliegender Öffnungsabschnitt mit der MündungsÖffnung des Steigrohres offen verbunden bleibt, wobei die Öffnungsabschnitte gegeneinander vollständig versetzt liegen.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Absperren die Schmelze im Steigrohr abgesenkt wird, bis zumindest der untere Öffnungsabschnitt des Durchtrittskanals von Schmelze entleert ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß nach dem Absperren die Schmelze im Steigrohr bis geringfügig unter die Mündungsöffnung des Steigrohres abgesenkt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 und 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Steigrohr beim Absenken der Schmelze an der Mündungsöffnung mit Schutzgas beaufschlagt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der obenliegende Öffnungssabschnitt des Durchtrittskanals gemeinsam mit der Eingußδffnung der Gießform gegenüber dem ortsfest an der MündungsÖffnung des Steigrohres gehaltenen untenliegenden Öffnungsabschnitt des Durchtrittskanals verschoben wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gießform selber zusammen mit dem obenliegenden Öffnungsabschnitt des Durchtrittskanals verschoben wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schmelze innerhalb des oberen Öffnungssabschnitts des Durchtrittskanals spätestens ab dem Verschieben der Öffnungssabschnitte des Durchtrittskanals gegeneinander aktiv gekühlt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schmelze innerhalb der Eingußöffnung der Gießform spätestens ab dem Verschieben der Öffnungssabschnitte des Durchtrittskanals gegeneinander aktiv gekühlt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gießform unverzüglich nach dem Erstarren der Schmelze im oberen Öffnungssabschnitt des Durchtrittskanals und in der Eingußöffnung der Gießform vom Schieberverschluß entfernt wird.
10. Vorrichtung zum steigenden Gießen/Niederdruckgießen - insbesondere von Leichtmetalllegierungen - mit einem unter einem Gießtisch liegenden Gießofen mit einem Steigrohr und einer Mündungsöffnung des Steigrohres und mit einer Gießform mit untenliegender Eingußöffnung und mit einem Schieberverschluß, der einen Durchtrittskanal bildet, der zum Gießen einen im wesentlichen geraden Längsverlauf annimmt, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schieberverschluß (13) auf dem Gießtisch (11) aufgesetzt ist und zwei gegeneinander verschiebbare Platten (19, 23) umfaßt, die jeweils eine Durchtrittsδffnung (20, 24) aufweisen, wobei die Platten (19, 23) zum Gießen mit ihren Durchtrittsöffnungen (20, 24) in Überdeckung bringbar sind und die Platten (19, 23) zum Absperren so gegeneinander verschiebbar sind, daß die Durchtrittsöffnung (24) in der oberen Platte (23) mit der Eingußöffnung (44) hinterschnittfrei offen verbunden ist und die Durchtrittsöffnung (20) in der unteren Platte (19) mit der MündungsÖffnung des Steigrohres offen verbunden ist, während die Durchtrittsöffnungen (20, 24) vollständig gegeneinander versetzt sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Platten (19, 23) in einer auf dem Gießtisch befestigten Kassette (17) gehalten sind und die obere Platte (23) in einer in der Kassette (17) verschiebbaren Halterung (22) gehalten ist, auf den die Gießform (41) aufsetzbar ist.
12. Vorrichtung nach einem der Anspüche 10 und 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gießform (41) einen unteren zylindrischen Eingußstutzen (42) hat, der die Eingußδffnung (44) bildet, der in einen Stutzenansatz (34) der Halterung (22) passend ein- setzbar ist, der auf die Durchtrittsöffnung (24) in der oberen Platte (23) ausgerichtet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stirnfläche des zylindrischen Eingußstutzens (42) auf die obere Platte (23) aufsetzbar und insbesondere gegen diese verspannbar ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stutzenansatz (34) der Halterung (22) von einem Kühlmittelring (36) in der Halterung (22) umgeben ist, der mit einer Kühlmittelleitung (37) verbunden ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß unter oder innerhalb der unteren Platte (19) eine Kühlmittelkammer (39) ausgebildet ist, die mit einer Kühlmittelleitung (40) verbunden ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß an der Kassette (17) eine Betätigungsvorrichtung für die Halterung (22) angeordnet ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß auf die Halterung (22) einwirkende in der Kassette abgestützte Federmittel (30, 31) vorgesehen sind, die die obere Platte (23) und die untere Platte (19) in vorgespannter Anlage halten.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Steigrohr elastisch nachgiebig im Gießofen aufgehängt ist und der Gießofen gegenüber dem Gießtisch hδhen- verstellbar ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Durchtrittsöffnung (24) in der oberen Platte (23) und gegebenenfalls die Eingußöffnung (44) sich nach oben stetig erweitern, insbesondere eine sich nach oben erweiternde Konizität aufweisen.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Durchtrittsδffnung (20) in der unteren Platte (19) und gegebenenfalls daran nach unten bis zur Mündung des Steigrohres anschließende den Durchtrittskanal bildende Teile sich nach unten stetig erweitern, insbesondere eine sich nach unten erweiternde Konizität aufweisen.
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