NO320216B1 - Anordning ved maskin for vertikal stoping av metall - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning ved maskin for vertikal støping av metall, idet maskinen omfatter en ramme som støpeformer kan monteres på og som kjølevann kan tilføres gjennom under støping.

Maskiner av denne typen omfatter en vanligvis firkantet ramme. Under støping er rammen horisontal. Rammen kan svinges opp til vertikal stilling for å frilegge de støpte boltene, slik at disse kan fjernes. Rammen kan for dette formål være svingelagret ved hver ende av en side av rammen.

Støpingen foregår slik at metallsmelte tilføres støpeformene på rammen. Samtidig tilføres kjølevann for hurtig kjøling av metallet som kommer vertikalt ned fra støpeformene. Boltene danner anlegg mot et vertikalt bevegelig bord som senkes under støpingen.

Et eksempel på selve denne støpeteknologien er beskrevet i US 3780789.

Det vises også til NO 311127, som beskriver en stø pei nn retn ing med en ramme som kan svinges opp til vertikal stilling og har en kjølekappe for avkjøling av enhetene som støpes, og det vises til en artikkel av Ed Nussbaum i LIGHT METAL AGE av august 1991, side 18 og 19, "State-of-the-Art Billet Casting Operation at Aluminum Shapes", som beskriver en støpemaskin med en ramme som etter støping kan kjøres bort fra støpeområdet og deretter svinges opp til vertikal stilling.

Vertikalstøpemaskiner for utstøping av blant annet aluminium-bolt og valse-emner har vært i bruk i mer enn 50 år. Imidlertid har det de siste 30 år vært liten teknologisk utvikling på dette området på maskinteknisk side. Den utviklingen som har funnet sted har vært på størrelse (antall utstøpte bolter / valse-emner) og på graden av automatisering av støpeprosessen.

Den teknologiske utviklingen på støpemaskinsiden har derfor i stor grad stått stille, sammenlignet med de resultater som er oppnådd på utvikling av selve støpeformteknologien.

De generelle kravene til støpemaskinrammen er bl. a. følgende:

- Stabil og repeterbar posisjonering.

- Flyttbar støpeformpakke for utheising av støpte bolter/emner.

- God adkomst for vedlikehold av støpeformer.

- Integrert tilførsel av kjølevann (inntil 1000 m<3>/h).

- Ryddig arrangement for god adkomst for rengjøring.

- Ikke vannsøl på gulv og komponenter.

Med den foreliggende oppfinnelse er det kommet frem til en anordning som angitt innledningsvis, og som kjennetegnes ved at rammen omfatter en horisontal bærearm som rager fritt ut fra en holder og som med én ende er lagret i holderen for svingning av rammen vertikalt, idet holderen er dreibar om en vertikal akse for svingning av rammen horisontalt.

Maskinen omfatter således av en oppsvingbar og horisontalt svingbar ramme som rager fritt ut fra en holder og kan svinges både horisontalt og vertikalt. Holderen er lagret i fundamentet for svingning om en vertikal akse, og ved horisontal svingning svinger holderen sammen med rammen. Én side av rammen utgjør en bærearm som er lagret i holderen for å dreie om sin egen akse, for å svinge rammen opp og ned. Dette gjør at støpeformene som er festet til rammen kan svinges opp og dessuten dreies i horisontalplanet (for eksempel 90 grader), slik at vedlikehold og preparering for neste støp kan foregå i betryggende avstand fra støpeområdet og området hvor bolt/emner løftes ut fra støpeområdet.

Teknologien som gjør dette mulig er anvendelsen av særdeles robuste lager (svingkranser) med stor innvendig fri diameter. Dette gir en robust og svært stiv konstruksjon som også tillater å tilføre store vannmengder gjennom omdreinings-sentrene ved hjelp av store rustfrie svivler med O-ringtetninger. Tilførsel av vann gjennom svivler er fordelaktig i forhold til tilførsel via en stasjonær ledning som må kobles til og fra.

De nevnte svingkransene kan utstyres med integrert drift ved hjelp av en eller flere snekkeskruer som står i inngrep med en ytre lagerring, som utvendig er formet som snekkehjul. Dette drivsystemet benyttes for horisontal svingning. Systemet for vertikal svingning er derimot utstyrt med to hydrauliske sylindre som danner kraftpar, på grunn av det store vrimomentet forårsaket av stor eksentrisk last på maskinrammen og maskinrammens egen vekt. Med lettere støpeutstyr er det mulig å benytte snekkedhft også for denne bevegelsen.

Alle komponenter som er i kontakt med vann er enten i syrefast stål eller varmforsinket.

De viktigste fordelene med denne teknologien er:

- Kompakt konstruksjon med få komponenter.

- Meget stabil konstruksjon.

- God repeterbarhet (posisjonering).

- Enkel tilførsel av kjølevann.

- Ingen vannlekkasje under drift.

- Kun én gjennomføring i gulv.

- God tilgjengelighet for vedlikehold av støpeformer.

- God sikkerhetssone mellom områder for vedlikehold og utløfting.

- Plant gulv gir enkelt renhold.

- Enkel fundamentering /montasje.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere ved hjelp av eksempler, med henvisning til de vedføyde tegninger.

Fig. 1 viser en ramme i posisjon over støpetank (støpeposisjon). Støpeformene

monteres på toppen av rammen

Fig. 2 viser rammen oppsvinget. Støpetank er tilgjengelig for utløfting av støpt

bolt/valseemne.

Fig. 3 viser rammen oppsvinget og utsvinget, klar for vedlikehold/ preparering av

støpeformer.

Fig. 4 viser i sideprojeksjon og i vertikalsnitt oppbygningen av en holder og ramme.

Fig. 5 viser holderen og rammen i fig. 4 sett ovenfra.

Fig. 6 viser holderen og rammen sett i en sideprojeksjon 90° på projeksjonen i fig. 4,

idet bærearmen er vist i tverrsnitt.

Fig. 7 viser i sideprojeksjon og i vertikalsnitt oppbygningen av deler av holderen,

tilsvarende som vist i fig. 4, men i større målestokk.

Fig. 1 viser en maskin som omfatter en firkantet ramme 1. En side av rammen utgjøres av en horisontal bærearm 2. Én ende av bærearmen 2 er dreielagret i en holder 3 som står på et fundament 8 og kan dreies on en vertikal akse. Vinkelrett ut fra bærearmen 2 rager to parallelle rammesider 4 og 5, og de ytre ender av disse er forbundet med en

fjerde side 6. Hele rammen 1 holdes således av holderen 3. Fig. 1 viser rammen 1 i bruksstilling. Under bruk er støpeformer montert på rammen. Rammen 1 omgir i denne

stillingen en åpning i gulvet, og under åpningen er et rom eller en støpetank 7 hvor støpingen skjer. I dette rommet 7 er et hev- og senkbart bord (ikke vist). Under støpingen senkes bordet etter hvert som det støpes vertikale bolter som stadig forlenges under støpingen. Under støpingen tilføres det kontinuerlig kjølevann til støpeformene. Støpeformene kan være hylser med vesentlig mindre lengde enn boltene som støpes, ettersom metallet i boltene størkner ganske umiddelbart etter at metallet kommer ut av støpeformene. Fig. 2 viser rammen 1 oppsvinget til vertikal stilling ved dreining av bærearmen 2 i holderen 3. Det er derved fri adkomst til åpningen fra tre sider. Fig. 3 viser rammen 1 dreid 90° i horisontalplanet sammen med holderen 3. Dermed er det fri adkomst til åpningen og stø peta n ken 7 fra alle sider. Fig. 4, 5 og 6 viser hvordan en ramme og en holder kan være oppbygget. Figur 7 viser i større målestokk detaljer ved holderen. Figurene viser hvordan holderen 3 er dreielagret i fundamentet 8 og hvordan bærearmen 2 er dreielagret i holderen 3. Fig. 4 viser hvordan kjølevann kan tilføres gjennom holderen 3, nemlig opp gjennom opplagringen for holderen 3, gjennom et hulrom 9 i holderen 3 og gjennom opplagringen for bærearmen 2. Kjølevannet strømmer inne i bærearmen 2 og ut fra denne gjennom rammesidene 4 og 5, for å fordeles til støpeformene (ikke vist) som befinner seg på rammen 1. Fig. 5 viser hvordan bærearmen 2 holder rammesidene 4 og 5, som igjen holder rammesiden 6. Fig. 4 viser et skjørt 18 montert nederst på bærearmen 2. Tilsvarende skjørt kan være montert på rammesidene 4, 5 og 6. Hensikten er å hindre vannsøl utenfor rammen 1. Fig. 6 viser lysarmatur 19 montert på rammesiden 4. Tilsvarende lysarmatur kan være montert på de øvrige rammesider 5 og 6 og på bærearmen 2.

Som vist i fig. 4, 5 og 6, er holderen 3 montert i en fordypning 10 i et fundament 8. Gjennom fundamentet 8 er en vannkanal 11, som fører opp til opplagringen for holderen 3. Som vist i fig. 4, omfatter opplagringen en dreiekrans 12, som kan utgjøre et snekkehjul for å dreies av en (ikke vist) snekke.

Mekanismen for opplagring og dreining av bærearmen 2 i holderen 3 omfatter en skive med to diametralt motsatt utragende armer 13 og 14. Disse armene er tilknyttet hver sin drivsylinder 15 og 16, og sylindrene er lagret i et åk 17 øverst på holderen 3. Under dreining av bærearmen 2, og såtedes av hele rammen 1, i forhold til holderen 3 utøver sylindrene 15 og 16 motsatt rettede krefter, slik at de sammen utøver et dreiemoment (kraftpar) på bærearmen 2. Dette er gunstig på grunn av det store momentet som bevirkes av rammen 1, særlig i den første fasen av oppsvingningen.

Som vist i fig. 7, som viser det nedre partiet av holderen 3, er den stasjonære delen av lageret 12 for holderen festet til en krans 24 som bæres av en rørstuss 25 og en skive 26 som ligger på fundamentet. Til den dreibare delen av holderen 3 er festet en hylse 20, som rager ned i en åpning i kransen 24 og ligger mot en tetn ing sring 21 som holdes av kransen 24. En lagerring 28 overfører vekten av de bevegelige deler av holderen 3 og rammen til den bevegelige delen av lageret.

Ved bærearmen 2, som fig. 7 bare viser et kort parti av, er en krans 27 som holder en tetningsring 23. Tetningsringen 23 har anlegg mot en hylse 22 som holdes av holderen 3. Bærearmen 2 er festet til kransen 27, som er festet til en lagerring 29. Under bruk strømmer kjølevann opp gjennom skiven 26 og hylsen 20, inn i hulrommet 9 i holderen 3, og deretter gjennom hylsen 22 og inn i bærearmen 2. Fig. 7 viser også armene 13 og 14 for oppsvingning av rammen ved bruk av sylindrene 15 og 16 vist i fig. 4 og 6.

Claims (3)

1. Anordning ved maskin for vertikal støping av metall, idet maskinen omfatter en ramme (1) som støpeformer kan monteres på og som kjølevann kan tilføres gjennom under støping, karakterisert ved at rammen (1) omfatter en horisontal bærearm (2) som rager fritt ut fra en holder (3) og som med én ende er lagret i holderen (3) for svingning av rammen vertikalt, idet holderen er dreibar om en vertikal akse for svingning av rammen (1) horisontalt.

2. Anordning ifølge krav 1, idet bærearmen (2) for vertikal svingning er tilknyttet to diametralt motsatt utragende armer (13, 14) som er koblet til hver sin drivsylinder (15, 16) som er lagret på holderen (3).

3. Anordning ifølge krav 1 eller 2, idet holderen (3) har et hulrom (9) for vanntilførsel nedenfra gjennom opplagringen (12) for holderen og ut i bærearmen (2).