EP1631406B1 - Giessanlage, insbesondere zum druckgiessen von metallschmelze - Google Patents

Giessanlage, insbesondere zum druckgiessen von metallschmelze Download PDF

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EP1631406B1
EP1631406B1 EP04736643A EP04736643A EP1631406B1 EP 1631406 B1 EP1631406 B1 EP 1631406B1 EP 04736643 A EP04736643 A EP 04736643A EP 04736643 A EP04736643 A EP 04736643A EP 1631406 B1 EP1631406 B1 EP 1631406B1
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EP
European Patent Office
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casting
sliding closure
upright pipe
affixed
riser
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Stopinc AG
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    • 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
    • B22D41/50—Pouring-nozzles
    • B22D41/56—Means for supporting, manipulating or changing a pouring-nozzle
    • 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
    • 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
    • B22D41/50—Pouring-nozzles
    • B22D41/502—Connection arrangements; Sealing means therefor

Definitions

  • the invention relates to a casting plant, in particular for die casting.
  • Molten metal with a casting furnace, a casting mold and a sliding closure, wherein the casting furnace is provided with a floating mounted riser, which can be claimed by the shear forces caused by the shear.
  • the molten metal in the casting furnace is known to be fed to the casting mold via the riser of the furnace and the flow channel of the sliding closure positioned between the furnace and the casting mold is pressed against both the head of the riser and against the bottom of the mold. As a result, the metal-tight melt supply to the mold is ensured.
  • the riser of the furnace is floatingly mounted on this by means of a Federbalges, so that it can easily feathers in pressing.
  • this has the consequence that when pressing the sliding shutter then acting on the riser transverse forces him act on the side, with the risk that the riser can tilt. As a result, the metal-tightness and thus the functionality of the system is no longer guaranteed.
  • a pressure vessel is provided with a casting tube arranged at its upper outlet.
  • the vertically positioned pouring tube has an upper pouring head, which can be associated with a transportable casting mold for pouring. It is also provided at least one surrounding the casting tube bellows, which serves to ensure that the compressed gas in the container can not escape.
  • the invention has for its object to provide a casting plant of the type mentioned, in which it is excluded that the floating mounted riser can tilt during operation of the sliding closure or during filling of the mold with molten metal.
  • the adjusting device is composed of two cooperating wedges and an actuating cylinder, wherein the one wedge on the casting furnace is mounted slidably in the middle of the riser and by the actuating cylinder in the direction of displacement of the sliding closure against the other attached to the riser wedge is pressed.
  • the attached to the riser wedge is screwed to a head portion of the riser.
  • actuatable by the actuating cylinder wedge is attached to push rods, which are guided in a seated on the casting support in the direction of displacement of the sliding closure.
  • the invention provides that the adjusting device is formed by a head part of the riser partially gripping arms and an actuating cylinder for the bracket, the latter being acted upon by the actuating cylinder in the direction of displacement of the sliding closure.
  • bracket is attached to push rods, which are guided in a seated on the casting support in the direction of the sliding closure.
  • the invention also provides that the actuating force of the actuating cylinder is precisely adjustable, so that the riser is not pressed too much when the Kippverriegelung takes effect.
  • the adjusting device is formed by two arranged on the riser diametrically to him and transverse to the direction of displacement of the sliding closure devices, each composed of a bolt attached to the head part of the riser and a cooperating with him stop, the is attached to a seated on the casting support.
  • the cylinder for moving the slide plate according to the invention designed such that it immediately in an unforeseen increase in the process of the same goes into a stop position, so that the riser is not placed in a tilting movement.
  • FIGS. 1, 2 and 5 show a casting installation for low-pressure casting of molten metal with a casting furnace 1, a casting mold 2 and a sliding closure 3 interposed in the working position.
  • the casting furnace 1 has a floating mounted riser 4, which is provided with a coronary head part 5.
  • a bellows 6 is provided for storage of the riser pipe 4.
  • the casting furnace 1 is equipped with an adjusting device 7 for the riser 4, by means of which it is locked during the filling of the mold 2 until after closing the sliding closure 3 against tilting.
  • the AnstellISS 7 is composed of two co-operating wedges 8a, 8b and an actuating cylinder 9, wherein the one wedge 8a on the casting furnace 1 is mounted centrally to the riser 4 slidably and by the actuating cylinder 9 in the direction 10 of the sliding closure 3 against the other on the riser. 4 attached wedge 8b is pressed. The latter is on the head part 5 of the riser 4, screwed.
  • the actuatable by the actuating cylinder 9 wedge 8a is attached to two parallel push rods 11a, 11b, which are guided in support strips 12a, 12b of a casting furnace 1 fixed to the carrier 13, in the direction 10 of the sliding closure 3.
  • the push rods 11a, 11b are interconnected on both sides by connecting strips 14a, 14b, one of which is fixed to the piston rod of the actuating cylinder 9, while on the other of the wedge 8a of the tilt lock is screwed.
  • the wedge 8a is pressed by the actuating cylinder 9 and the push rods 11a 11b against the other wedge 8b in the direction 10 of the sliding closure.
  • the operating force of the cylinder is sensitively adjusted.
  • the actuating cylinder 9 is automatically activated in operative connection with the operation of the sliding closure 3 during the casting process.
  • the bracket 15 is fastened to two parallel push rods 17a, 17b, which are guided in support strips 18a, 18b of a support 19 fastened to the casting furnace 1 in the displacement direction 10 of the sliding closure 3.
  • the push rods 17a, 17b are connected on both sides by connecting strips 20a, 20b, one of which is fixed to the piston rod of the actuating cylinder 16, while at the other of the bracket 15 of the tilt lock is screwed.
  • the bracket 15 is pressed by the actuating cylinder 16 against the head part 5 of the riser.
  • the actuating cylinder 16 is activated automatically similar to the actuating cylinder 9 of the embodiment of Figure 1.
  • the adjusting device 7 "by two on the riser 4 diametrically to him and transverse to the direction of displacement of the sliding closure 3 arranged devices formed, each consisting of a head part 5 of the riser 4 fixed bolt 21a , 21b and a cooperating with him stop 22a, 22b composed, which is screwed to a support 13 fixed to the casting furnace 1 with support strips 24a, 24b.
  • the bolts 21a, 21b are lowered when lowering the sliding closure 3 with the mold 2 against the head part 5 of the riser until they come against the stops 22a, 22b to stop and thus prevent the riser in the direction of displacement of the Tilt slide closure can.
  • the abutment surface of the stops 22a, 22b in the axial direction of the riser 4 is slightly bevelled from the outside inwards.
  • the cylinder for closing the slide plate of the slide fastener 3 is designed such that, in the event of an unforeseen increase in its force, it immediately moves into a stop position so that the riser pipe 4 is not set in a tilting motion.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Giessanlage, insbesondere zum Druckgiessen von. Metallschmelze, mit einem Giessofen, einer Giessform und einem Schiebeverschluss, wobei der Giessofen mit einem schwimmend gelagerten Steigrohr versehen ist, der durch vom Schiebevcrschluss verursachte Querkräfte beanspruchbar ist.
  • Bei einer Anlage gemäss der Druckschrift WO-A-02/04148 bzw. WO-A-02/04144 wird bekanntlich die im Giessofen befindliche Metallschmelze der Giessform über das Steigrohr des Ofens und den Durchflusskanal des zwischen Ofen und Giessform positionierten Schiebeverschlusses zugeführt, wobei dieser sowohl gegen den Kopfteil des Steigrohres als auch gegen den Boden der Giessform angepresst ist. Dadurch ist die metalldichte Schmelzezufuhr zu der Giessform gewährleistet.
  • Um die mctalldichte Anpressung zu erleichtern, ist das Steigrohr des Ofens an diesem mittels eines Federbalges schwimmend gelagert, so dass es leicht in Anpressrichtung federn kann. Dies hat allerdings zur Folge, dass beim Betätigen des Schiebeverschlusses die dann auf das Steigrohr wirkenden Querkräfte ihn seitlich beaufschlagen, wobei die Gefahr besteht, dass das Steigrohr kippen kann. Dadurch ist die Metalldichtigkeit und somit die Funktionsfähigkeit der Anlage nicht mehr gewährleistet.
  • Bei der Druckgusseinrichtung nach der Druckschrift CH-A-423 113 ist ein Druckbehälter mit einem an seinem oberen Auslass angeordneten Giessrohr vorgesehen. Das vertikal positionierte Giessrohr hat einen oberen Giesskopf, welcher mit einer transportierbaren Giessform für das Abgiessen in Verbindung gebracht werden kann. Es ist ausserdem wenigstens ein das Giessrohr umgebender Faltenbalg vorgesehen, welcher dazu dient, dass das Druckgas im Behälter nicht entweichen kann. Es ist aber weder eine schwimmende Lagerung des Giessrohres noch ein Schiebeverschluss für die Erzielung einer genau dosierten Menge der in die Giessform gefüllten Schmelze vorgesehen.
  • In der Druckschrift DE-A-1 558 165 ist eine Niederdruckgiesseinrichtung beschrieben, bei welcher ein mit der Pfanne fest verbundenes Giessrohr und zudem ein Absperrschieber zwischen letzterem und einer Giessform angeordnet ist. Das Giessrohr ist aber auch nicht schwimmend in der Pfanne gehalten.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Giessanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der ausgeschlossen ist, dass das schwimmend gelagerte Steigrohr beim Betätigen des Schiebeverschlusses beziehungsweise während des Füllens der Giessform mit Metallschmelze kippen kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss nach den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
  • Gemäss einer ersten Ausführungsform ist es erfindungsgemäss vorgesehen, dass die Anstelleinrichtung sich aus zwei zusammenwirkenden Keilen und einem Betätigungszylinder zusammensetzt, wobei der eine Keil am Giessofen mittig zum Steigrohr verschiebbar gelagert ist und durch den Betätigungszylinder in Verschieberichtung des Schiebeverschlusses gegen den anderen am Steigrohr befestigten Keil andrückbar ist.
  • Zweckmässigerweise ist der am Steigrohr befestigte Keil an einem Kopfteil des Steigrohres angeschraubt.
  • Es ist auch zweckmässig, wenn der vom Betätigungszylinder betätigbare Keil an Schubstangen befestigt ist, die in einem am Giessofen sitzenden Träger in Verschieberichtung des Schiebeverschlusses geführt sind.
  • Gemäss einer anderen Ausführungsform sieht die Erfindung vor, dass die Anstelleinrichtung durch einen den Kopfteil des Steigrohres teilumgreifenden Bügel und einen Betätigungszylinder für den Bügel gebildet ist, wobei letzterer durch den Betätigungszylinder in Verschieberichtung des Schiebeverschlusses beaufschlagbar ist.
  • Es ist von Vorteil wenn der Bügel an Schubstangen befestigt ist, die in einem am Giessofen sitzenden Träger in Verschieberichtung des Schiebeverschlusses geführt sind.
  • Die Erfindung sieht auch vor, dass die Betätigungskraft des Betätigungszylinders genau einstellbar ist, damit beim Wirksamwerden der Kippverriegelung das Steigrohr nicht zu stark angepresst wird.
  • Gemäss einer weiteren Ausführungsform ist es erfindungsgemäss vorgesehen, dass die Anstelleinrichtung durch zwei am Steigrohr diametral zu ihm und quer zur Verschieberichtung des Schiebeverschlusses angeordnete Vorrichtungen gebildet ist, die sich aus je einem am Kopfteil des Steigrohres befestigten Bolzen und einem mit ihm zusammenwirkenden Anschlag zusammensetzen, der an einem am Giessofen sitzenden Träger befestigt ist.
  • Um die Positionierung des Steigrohres in der Kippverriegelungsstellung zu erleichtern, ist es zweckmässig, wenn die Anschlagfläche der Anschläge in Achsrichtung des Steigrohres von aussen nach ihnen leicht abgeschrägt ist.
  • Um die Funktionssicherheit der Anlage zu erhöhen, ist der Zylinder für das Verschieben der Schieberplatte erfindungsgemäss dergestalt ausgebildet, dass er bei einer unvorhergesehenen Krafterhöhung beim Verfahren desselben sofort in eine Stop-Position übergeht, damit das Steigrohr nicht in eine Kippbewegung versetzt wird.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine erste Ausführungsform der erfindungsgemässen Kippverriegelurig, in der Draufsicht dargestellt,
    Fig. 2
    einen Längsschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1
    Fig. 3
    zwei weitere Ausfiihrungsformen der Kippverriegelung, in der Draufsicht dargestellt,
    Fig. 4
    einen Längsschnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3,
    Fig. 5
    einen Querschnitt entlang der Linie V-V in Fig. 1, und
    Fig. 6
    einen Querschnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. 3.
  • In den Figuren 1, 2 und 5 ist eine Giessanlage zum Niederdruckgiessen von Metallschmelze mit einem Giessofen 1, einer Giessform 2 und einem in Arbeitsstellung dazwischenliegenden Schiebeverschluss 3 dargestellt.
  • Der Giessofen 1 weist ein schwimmend gelagertes Steigrohr 4 auf, das mit einem kranzartigen Kopfteil 5 versehen ist. Zur Lagerung des Steigrohres 4 ist ein Federbalg 6 vorgesehen.
  • Der Giessofen 1 ist mit einer Anstelleinrichtung 7 für das Steigrohr 4 ausgerüstet, mittels derer dieses während des Füllens der Giessform 2 bis nach dem Schliessen des Schiebeverschlusses 3 gegen ein Kippen verriegelt wird. Die Anstelleinrichtung 7 setzt sich aus zwei zusammenwirkenden Keilen 8a, 8b und einem Betätigungszylinder 9 zusammen, wobei der eine Keil 8a am Giessofen 1 mittig zum Steigrohr 4 verschiebbar gelagert ist und durch den Betätigungszylinder 9 in Verschieberichtung 10 des Schiebeverschlusses 3 gegen den anderen am Steigrohr 4 befestigten Keil 8b andrückbar ist. Letzterer ist am Kopfteil 5 des Steigrohres 4, angeschraubt.
  • Der vom Betätigungszylinder 9 betätigbare Keil 8a ist an zwei parallelen Schubstangen 11a, 11b befestigt, die in Tragleisten 12a, 12b eines am Giessofen 1 befestigten Trägers 13, in Verschieberichtung 10 des Schiebeverschlusses 3 geführt sind. Die Schubstangen 11a, 11b sind beidseitig durch Verbindungsleisten 14a, 14b miteinander verbunden, von denen die eine an der Kolbenstange des Betätigungszylinders 9 befestigt ist, während an der anderen der Keil 8a der Kippverriegelung angeschraubt ist.
  • Zum Verriegeln des Steigrohres 4 wird der Keil 8a durch den Betätigungszylinder 9 und die Schubstangen 11a 11b gegen den anderen Keil 8b in Verschieberichtung 10 des Schiebeverschlusses angedrückt. Um eine Beschädigung des Steigrohres zu vermeiden, wird die Betätigungskraft des Zylinders feinfühlig eingestellt. Der Betätigungszylinder 9 wird automatisch in Wirkverbindung mit der Betätigung des Schiebeverschlusses 3 während des Giessvorganges aktiviert.
  • Bei einer ersten Ausführungsform nach den Figuren 3, 4 und 6 ist die Anstelleinrichtung 7' durch einen den Kopfteil 5 des Steigrohres 4 teilumgreifenden Bügel 15 und einen Betätigungszylinder 16 gebildet, wobei der Bügel 15 durch den Betätigungszylinder 16 in Verschieberichtung 10 des Schiebeverschlusses 3 beaufschlagbar ist.
  • Der Bügel 15 ist an zwei parallelen Schubstangen 17a, 17b befestigt, die in Tragleisten 18a, 18b eines am Giessofen 1 befestigten Trägers 19 in Verschieberichtung 10 des Schiebeverschlusses 3 geführt sind. Die Schubstangen 17a, 17b sind beidseitig durch Verbindungsleisten 20a, 20b miteinander verbunden, von denen die eine an der Kolbenstange des Betätigungszylinders 16 befestigt ist, während an der anderen der Bügel 15 der Kippverriegelung angeschraubt ist.
  • Zum Verriegeln des Steigrohres 4 wird der Bügel 15 durch den Betätigungszylinder 16 gegen den Kopfteil 5 des Steigrohres angedrückt. Der Betätigungszylinder 16 wird dabei ähnlich wie der Betätigungszylinder 9 der Ausführung nach Figur 1 automatisch aktiviert.
  • Bei einer zweiten Ausführungsform nach den Figuren 3, 4 und 6 ist die Anstelleinrichtung 7" durch zwei am Steigrohr 4 diametral zu ihm und quer zur Verschieberichtung des Schiebeverschlusses 3 angeordnete Vorrichtungen gebildet, die sich aus je einem am Kopfteil 5 des Steigrohres 4 befestigten Bolzen 21a, 21b und einem mit ihm zusammenwirkenden Anschlag 22a, 22b zusammensetzten, der an einem am Giessofen 1 befestigten Träger 13 mit Tragleisten 24a, 24b angeschraubt ist.
  • Zum Verriegeln des Steigrohres 4 werden die Bolzen 21a, 21b beim Absenken des Schiebeverschlusses 3 mit der Giessform 2 gegen den Kopfteil 5 des Steigrohres mit abgesenkt, bis sie gegen die Anschläge 22a, 22b auf Anschlag kommen und damit verhindern, dass das Steigrohr in Verschieberichtung des Schiebeverschlusses kippen kann. Um diese Operation zu erleichtern, ist die Anschlagfläche der Anschläge 22a, 22b in Achsrichtung des Steigrohres 4 von aussen nach innen leicht abgeschrägt.
  • Um die Kippsicherheit weiter zu erhöhen, ist der Zylinder für das Verschliessen der Schieberplatte des Schiebeverschlusses 3 dergestalt ausgebildet, dass er bei einer unvorhergesehenen Krafterhöhung beim Verfahren desselben sofort in eine Stop-Position übergeht, damit das Steigrohr 4 nicht in eine Kippbewegung versetzt wird.

Claims (6)

  1. Giessanlage, insbesondere zum Druckgiessen von Metallschmelze, mit einem Griessofen (1), einer Giessform (2) und einem Schiebeverschluss (3), wobei der Giessofen(1) mit einem schwimmend gelagerten Steigrohr (4) versehen ist, der durch vom Schiebeverschluss (3) verursachte Querkräfte beanspruchbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Anstelleinrichtung (7,7',7") vorgesehen ist, mittels derer das schwimmend gelagerte Steigrohr (4) während des Füllens der Giessform (2) bis nach dem Schliessen des Schiebeverschlusses (3) gegen ein Kippen verriegelt wird,
    wobei die Anstelleinrichtung (7)
    - entweder aus zwei zusammenwirkenden Keilen (8a, 8b) und einem Betätigungszylinder (9) zusammensetzt ist, bei dem der eine Keil (8a) am Giessofen (1) mittig zum Steigrohr (4) verschiebbar gelagert ist und durch den Betätigungszylinder (9) in Verschieberichtung (10) des Schiebeverschlusses (3) gegen den anderen am Steigrohr (4) befestigten Keil (8b) andrückbar ist.
    - oder durch einen den Kopfteil (5) des Steigrohres (4) tcilumgreifenden Bügel (15) und einen Betätigungszylinder (16) für den Bügel (15) gebildet ist, wobei letzterer durch den Betätigungszylinder (16) in Verschieberichtung (10) des Schiebeverschlusses (3) beaufschlagbar ist,
    - oder durch zwei am Steigrohr (4) diametral zu ihm und quer zur Verschieberichtung (10) des Schiebeverschlusses (3) angeordneten Vorrichtungen gebildet ist, die sich aus je einem am Kopfteil (5) des Steigrohres (4) befestigten Bolzen (21a, 21b) und einem mit ihm zusannznenwirkenden Anschlag (22a, 22b) zusammensetzen, der an einem am Giessofen (1) sitzenden Träger (23) befestigt ist.
  2. Giessanlage nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der am Steigrohr (4) befestigte Keil (8b) an einem Kopfteil (5) des Steigrohres (4) angeschraubt ist.
  3. Giessanlage nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der vom Betätigungszylinder (9) betätigbare Keil (8a) an Schubstangen (11a, 11b) befestigt ist, die in einem am Giessofen (1) sitzenden Träger (13) in Verschieberichtung (10) des Schiebeverschlusses (3) geführt sind.
  4. Giessanlage nach. Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Bügel (15) an Schubstangen (17a, 17b) befestigt ist, die in einem am Giessofen (1) sitzenden Träger (19) in Verschieberichtung (10) des Schiebeverschlusses (3) geführt sind.
  5. Giessanlage nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Betätigungskraft des Betätigungszylinders (9 bzw. 16) genau einstellbar ist, damit das Steigrohr (4) nicht zu stark angepresst wird.
  6. Giessanlage nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Anschlagfläche der Anschläge (22a, 22b) in Achsrichtung des Steigrohres (4) von aussen nach innen leicht abgeschrägt ist.
EP04736643A 2003-06-14 2004-06-11 Giessanlage, insbesondere zum druckgiessen von metallschmelze Expired - Lifetime EP1631406B1 (de)

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DE (1) DE502004003482D1 (de)
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