SE465557B - Saett och anordning foer pressgjutning - Google Patents

Description

4s5 557 2 US-A-2 972 172 visar en horisontalpressgjutmaskin, som i praktiken inte kan användas för metaller med relativt hög smältpunkt, och som därför inte kan jämföras med föreliggande uppfinning, som är mycket väl lämpad för metaller med hög smältpunkt. Denna tidigare kända tek- . nik föreslår på ett helt förkastligt sätt en övre fyllningskammare, ett nedre utlopp med tilltäppningsbenägenhet och en under detsamma . belägen transportkammare för förhoppningsvis ännu ej stelnad metall, som sedan är avsedd att pressas uppåt igen in i en vid maskinens an- dra horisontella ände anordnad form.

US-A-3 534 802 representerar ytterligare tidigare känd teknik, som ut- märker sig genom smörjning och rengöring av överkolven för att möjlig- göra en kontinuerlig pressgjutningsprocess. I beskrivningsinledningen till föreliggande ansökan skildrade olägenheter består även här.

DE-B-1 139 240 avser en teleskopliknande utformad underkolv, som är anordnad att via den inneslutna flytande metallmängden tryckpåverkas och flyttas nedåt till ett fast mekaniskt anslagsläge, i vilket gjut- ning sker i en sidobelägen form med formhalvor med vertikalt delnings- plan. Uppgift eller anvisning saknas om, att mängden flytande metall bestämmes, att underkolven bringas att intaga ett visst bestämt läge annat än ett enda fast anslagsläge enligt fig. 1 vid den flytande me- tallens ifyllning och ett enda fast anslagsläge med andra mekaniska anslagsmedel enligt fig. 2 då gjutningen utföres. Att underkolvens och överkolvens rörelser från ifyllnings- till gjutläge ej är synkro- niserade, är uttryckligen omnämnt i spalt 3, raderna 5 - 7. Huvudsyf- tet med denna äldre teknik är att åstadkomma en särskilt stor kraft för utstötning av briketten, i synnerhet som fyllningskammaren omgi- vande formhalvor samt speciell utstötningsmekanism saknas.

JP 56-36 369 avser visserligen att låta en underkolv och en överkolv förflytta sig med samma inbördes hastighet till pressgjutningsläget, men omnämnes ej i denna skrift någon bestämning av mängden ifylld fly- ' tande metall samt att underkolvens läge inställes exakt i relation härtill, varigenom de tidigare, dvs i beskrivningsinledningen, be- ' skrivna nackdelarna består.

Syftet med uppfinningen är att i ovannämnda avseenden förbättra och vidareutveckla de tidigare kända sätten och anordningarna vid pressgjutning. Dessutom åligger det uppfinningen att på det- 3 465 557 ta område föra teknikens ståndpunkt vidare i olika avseenden och skapa förutsättningar för rationellt användbar teknik och produk- ter av hög och jämn kvalitet.

Dessa syftemål förverkligas genom att ett sätt av det inlednings- vis angivna slaget genomföres i huvudsak som omnämnt i den känne- tecknande delen av patentkravet 1 samt genom att en anordning vid pressgjutning i huvudsak är så beskaffad som anges i det första anordningskravet.

Ytterligare kännetecken av och fördelar med uppfinningen fram- går av följande beskrivning under hänvisning till bifogade rit- ningar, som delvis schematiskt visar ett icke begränsande utfö- ringsexempel av en anordning vid pressgjutning enligt uppfin- ningen. I detalj föreställer: Fig. l anordningen enligt uppfinningen i gjutposition, dvs efter stängning av formarna och ifyllning av flytande metall, men före själva gjutningen, Fig. 2 anordningen enligt fig. 1 efter fullbordad gjut- ning och Fig. 3 anordningen enligt fig. l efter utstötning av gjutgods redo att återgå till utgångsläget för nästa gjutcykel.

I ritningsfigurerna betecknas med l en anordning enligt uppfin- ningen i dess helhet. Anordningen innefattar en maskinram 2, som i huvudsak består av en övre basplatta 3, från vilken skjuter ned t.ex. 4 stn maskinpelare 4, vars nedre ändar uppbär ett ne- dre maskinbord 5, som vilar på fötter 6.

Den övre basplattan 3 uppbär t.ex. 4 stn hydrauliska formcylin- drar 7, vars uppgift är att öppna och stänga en längre fram be- skriven gjutform via ett i och för sig känt styrsystem (ej visat) Från formcylindrarna 7 skjuter ned genom borrningar 8 i basplat- tan kolvstänger 9, vid vars nedre ändar är upphängt ett övre maskinbord 10, som med styrbussningar ll är förskjutbart utmed maskinpelarna 4.

Företrädesvis centralt ovanpå det övre maskinbordet 10 är via 4 465 557 distansstänger 12 distanserat från detta anordnat ett ok 13, som uppbär en överkolvcylinder 14, som skjuter upp genom en öppning 15 i basplattan, vilken öppning är så vid, att även oket i läge enligt fig. 3 kan passera genom densamma.

Genom en öppning 16 i oket 13 skjuter ned en kolvstång 17 med en överkolv 18, som är införd i ett i det övre maskinbordet 10 förankrat rör 19, som innesluter en fyllningskammare 20 och är försett med en ifyllningstratt 21 för ifyllning av en viss av- vägd mängd flytande metall.

På undersidan av det övre maskinbordet är fäst en övre formhalva 22, vars undersida i sin tur är försedd med ett övre formrum 23.

På maskinbordet 5 vilar en nedre formhalva 24, vars ovansida ana- logt är försedd med ett nedre formrum 25.

Under maskinbordet 5 är via distansstänger 26 anordnad distanse- rad från detta en hållplatta 27 för under denna anordnade utstöt- ningscylindrar 28. Deras kolvstänger 29 sträcker sig uppåt genom öppningar 30 i hållplattan 27 för att gemensamt uppbära en brygga 31, som är anordnad förskjutbar mellan maskinbordet 5 och håll- plattan 27. Bryggan 31 uppbär i sin tur t.ex. 2 - 12 utstötnings- stänger 32, som sträcker sig uppåt genom hål 33 i maskinbordet 5 för att ovanför detsamma uppbära en gemensam förbindelseplatta 34 med övre utstötarplattor 35 och från dessa i den nedre formhalvan 24 i styrhål 36 i densamma inskjutande utstötarpinnar 37, medelst vilka gjutgodset efter fullbordad gjutning kan stötas ut, när for- men har öppnats.

Centralt under bryggan 31 är anordnad en underkolvcylinder 38, i vilken är anordnad en kolv 39, från vilken utgår en kolvstång 40, som sträcker sig genom öppningar 41 resp. 42 i bryggan 31 resp. maskinbordet 5 för att med sin fria ände uppbära en under- kolv 43, som är styrd i en bussning 44 i den nedre formhalvan och i en som en fortsättning av denna utformad bussning 45 i den övre formhalvan. Röret 19 och bussningen 45 kan också utformas som en enhet. Vidare kan bussningarna kylas direkt eller indirekt på i och för sig känt, här ej i större detalj visat sätt. Kylkanaler är dock kollektivt antydda genom hänvisningsbeteckningen 46 i fig. 1. 465 557 Även underkolven 43 och kolvstången 40 är lämpligen kylda, i vil- ket fall från kolven 39 en anslutning 47 för ej visad kylutrust- ning kan sträcka sig ned genom cylindern 38.

Den således beskrivna anordningen kan användas på följande sätt: Fig. 1 visar, som nämnts, anordningen i gjutposition med stängda formar med t.ex. en innesluten formkärna 48. En viss avvägd mängd flytande metall, företrädesvis tillhörande kategorien icke-järn- legeringar, har redan fyllts in i kammaren 20 och betecknas med 49. Ytan på den ifyllda metallen når lämpligen upp till underkan- ten av tratten 21, eller eventuellt aningen nedanför densamma, om en mycket liten önskvärd luftmängd skall stängas in mellan över- kolven och metallen vid den efterföljande gjutningen. För att den- na exakta inställning skall vara möjlig utgår man ej enbart från den avvägda metallmängden utan framför allt från läget för under- kolven, som enligt uppfinningen är inställbar i önskat höjdläge just för att möjliggöra en exakt beräkningsbar ifyllning av metall för optimalt genomförande av gjutningen och med minsta möjliga överskottsmängd. Underkolvläget inställes och indikeras på lämp- ligt sätt, t.ex. via en programmerbar kontrollpanel på elektro- niskt sätt.

Sedan sänkes överkolven till straks ovanför metallytan, i vilket läge anordningen är så programmerad, att överkolv och underkolv startar en gemensam rörelse nedåt, tills underkolven har nått ett läge enligt fig. 2, där underkolven stannar, dvs straks nedanför ingjutskanalerna 51 mellan formhalvorna. Kolvarnas hastighet under den nyss beskrivna rörelsen är företrädesvis lika. Efter det att underkolven stannat rör sig överkolven längre nedåt till läge en- ligt fig. 2 för att taga med hela den ifyllda metallmängden och pressa in denna i hela gjutformen, varvid en viss överskottsmängd, en s.k. pressbrikett 50, blir kvar i den nedersta delen av fyll- ningskammaren. 465 557 Sedan metallen stelnat i formen, efter t.ex. 2 - 20 sec, aktive- ras formcylindrarna 7, så att kolvstängerna 9 drar upp det övre maskinbordet 10 med den övre formhalvan 22 och gjutgodsets ovan- sida frilägges. För att briketten 50 skall lämna fyllningskamma- ren 20 helt, förblir överkolvcylindern 14 aktiverad och skjuter följaktligen ut kolvstången successivt, när maskinbordet 5 flyt- tas uppåt, varvid överkolven hela tiden hålles pressad mot bri- ketten, tills det övre maskinbordet har nått sitt övre utgångslä- ge enligt fig. 3, där överkolvcylindern aktiveras till att dra in kolven till läge enligt fig. 3. Givetvis kan kolvstången l7 dras in något tidigare, t.ex. så snart ett relativläge nåtts, där bri- ketten har lämnat fyllningskammaren.

Nu aktiveras cylindrarna 28 med lyftning av bryggan 31 och i slutändan aktivering av utstötningspinnarna 37 som följd, så att gjutgodset frigöras fullständigt även från den nedre formhalvan.

I detta medverkar även underkolven, då dess cylinder är fast för- bunden med bryggan, vilket har till följd, att även underkolven förutom utstötarpinnarna förflyttar sig relativt den nedre form- halvan. När cylindrarna 28 återgått till sitt utgångsläge enligt fig. 1, aktiveras cylindern 38, vars kolv 39 lyfter underkolven till läge enligt fig. 3, som är identiskt med läget enligt fig.l, så att en ny gjutcykel kan inledas.

Underkolvens fria ändyta och företrädesvis även dess mantelyta är enligt ett föredraget utförande av uppfinningen försedda med en keramisk beläggning för att hindra slitage och/eller verka begränsat värmeisolerande. Även fyllningskammarens vägg kan ut- göras av keramiskt material. På detta sätt uppnår man, att metal- len kyles minimalt i fyllningskammaren, vilket är önskvärt,sam- tidigt som värmeutvidgningen av röret 19 resp. underkolven också är relativt begränsad, vilket är önskvärt för att bibehålla öns- kade toleranser. Överkolven kan vidare vara kyld för att uppnå snabbare stelning och dess mantelyta kan, för att hindra slitage, vara försedd med en keramisk beläggning.

För erhållande av bästa möjliga kvalitet av gjutgodset strävar uppfinningen med dess samlade kännetecken även efter en konse- kvent styrning av stelningen utifrån och inåt, så att i detta 7 465 557 sammanhang t.ex. briketten 50 hâlles så varm som möjligt på under- sidan och vid sidorna, medan en kylning och därmed stelning från ovansidan underlättas. Överkolvens undersida eller fria ändyta kan också göras av material med god värmeledningskoefficient, t.ex. molybdenlegeringar och i synnerhet en under beteckningen TZM i handeln förekommande sådan legering.

Medan omställningstiden från en gjutgodskategori till en annan är mellan 3 och 4 timmar hos en konventionell pressgjutmaskin, har det visat sig, att motsvarande omställning hos en anordning eller maskin enligt uppfinningen kan nedbringas till 10 - 15 min.

Detta visar, att stora tidsbesparingar och rationaliseringsvinster är möjliga enligt uppfinningen.

Claims (10)

465 557 PATENTKRAv 3

1. Sätt vid pressgjutning med rationellt utnyttjande av kapacite- ten av en pressgjutningsmaskin för olika föremål, varvid flytande metall (49) ifylles i en fyllningskammare (20) i ett vertikalt rör- ligt övre maskinbord (10) med under detta anordnad övre formhalva (22), medan metallen temporärt uppbäres av en underkolv (43), som är styrd i en stationär nedre formhalva (24), k ä n n e t e c k - n a t d ä r a v, att det användes en avvägd mängd flytande metall motsvarande det aktuella gjutgodset inkl. erforderlig över- skottsmängd, och a t t underkolven (43) bringas att, innan nämn- da metallifyllning sker, intaga ett sådant inställbart höjdläge ovanför gjutläget, att en för inpressning av metallen i formen (22, 24) avsedd överkolv (18) kontaktar ytan av metallen efter fyllning av nämnda kammare huvudsakligen utan inneslutning av luft eller med inneslutning av en ringa önskvärd luftmängd i fyll- ningskammaren, varefter underkolven, den ifyllda metallmängden och överkolven förflyttas tillsammans nedåt med samma inbördes hastig- het till underkolvens gjutläge, där underkolven stannar, medan överkolven flyttas längre nedåt och hälles under fortsatt tryck- påverkan, tills gjutningen fullbordats och metallen stelnat, var- efter gjutgodset utstötes medelst en utstötningsmekanism (29-37).

2. Sätt enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a t d ä r - a v, a'tt underkolvläget inställes och indikeras elektroniskt via en programmerbar kontrollpanel.

3. Sätt enligt patentkraven l eller 2, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v , a t t sedan metallen stelnat i formen (22, 24) den övre formhalvan dras upp under friläggande av gjutgodset förutom en i Fyllningskammaren (20) kvarvarande brikett (50), som påverkas under denna uppdragningsrörelse av överkolven (18) och dess cylinder (14), vars kolvstång (17) skjutes ut åtmins- tone så långt, att briketten har lämnat fyllningskammaren, var- efter överkolvcylindern aktiveras till att dra in kolvstången med överkolven För att intaga utgångsläge för en ny gjutcykel.

4. Sätt enligt något av patentkraven 1 - 3, k ä n n e t e c k - n a t d ä r a v , a t t i anslutning till eller samtidigt med underkolvens (43) upplyftning orsakad av dess cylinderhus- rörelse underkolven flyttas upp till det beräknade eller pro- grammerade utgångsläget För en ny gjutcykel. 'I 465 557

5. Sätt enligt något av patentkraven 1 - 4, k ä n n e t e c k - n a t d ä r a v , a t t Fyllningskammarens (20) innervägg och/eller underkolven (43) värmeisoleras, och/eller att åtmins- tone överkolvens Fria ändyta göres väl värmeledande, varvid vär- meisoleringen företrädesvis sker med hjälp av keramiskt material, medan värmeledningen lämpligen sker genom användning av en mo- lybdenlegering, t ex en under beteckningen TZM i handeln Före- kommande.

6. Anordning för utförande av sättet enligt patentkravet l, var- vid ett stationärt nedre maskinbord (5) är utrustat med en sta- tionär nedre formhalva (24), som är avsedd att samverka med en övre formhalva (22) anordnad under ett medelst hydraulcylindrar (7) vertikalt rörligt övre maskinbord (10), vilket tillsammans med den övre formhalvan är försedda med en fyllningskammare (20) för mottagande av flytande metall för gjutningen, som är avsedd att utföras av en hydraulcylinderpäverkad överkolv (18), medan en likaså hydraulcylindermanövrerad, i den nedre formhalvan styrd underkolv (43) är anordnad att temporärt uppbära den ifyll- de flytande metallen, k ä n n e t e C k n a d d ä r a v , a t t underkolven är anordnad inställbar, företrädesvis via en program- merbar elektronisk kontrollpanel, innan nämnda ifyllning äger rum, till att intaga ett sådant höjdläge ovanför gjutläget, vilket höjdläge motsvarar en viss avvägd mängd flytande metall näende upp till ungefärligen den nedre kanten av en ifyllningstratt (21» så att överkolven vid den efterföljande inledningen av gjutningen får kontakt med ytan av den ifyllda metallen huvudsakligen utan inneslutning av luft eller med inneslutning av en ringa önskvärd luftmängd i fyllningskammaren, att överkolven vid intagande av detta kontaktläge är anordnad att vid sin fortsatta nedåtgående rörelse åtföljas av underkolven och den mellan bägge inneslutna metallmängden med samma inbördes hastighet, tills underkolven in- tagit gjutläge, där överkolven är anordnad att fortsätta sin ne- dåtgående rörelse tills gjutningen fullbordats och därefter hål- las under fortsatt tryckpåverkan, tills metallen stelnat, var- efter gjutgodset är avsett att stötas ut medelst en utstötnings- mekanism (29 - 37). 465 557 /0

7. Anordning enligt patentkravet 6, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v , a t t det nedre, av fötter e dyl (6) uppburna maskinbordet (5) uppbär via maskinpelare (4), utmed vilka det övre maskinbordet (5) är vertikalt förflyttbar, en övre bas- platta (3), på vilken är anordnade cylindrarna (7) för manöre- ring av den övre formhalvan (22), och att det övre maskinbor- det (l0) via distansstänger (12) uppbär ett ok (13), på vilket överkolvcylindern (14) med överkolven (18) är anordnad, varvid den så bildade enheten företrädesvis är vertikalt förflyttbar cgenom en öppning (15) i basplattan (3).

8. Anordning enligt patentkraven 6 eller 7, k ä n n e t e c k - n a d d ä r a v , a t t under det nedre maskinbordet (5), dis- tanserad från detta via distansstänger (26) är anordnad en håll- platta (27) med under denna anordnade utstötningscylindrar (28) för vertikal förflyttning av en mellan det nedre maskinbordet och hållplattan belägen brygga (31), som uppbär en under den- samma anordnad underkolvcylinder (38) samt övre, genom det nedre maskinbordet sig sträckande utstötningsstänger (32), som i sin tur företrädesvis uppbär en gemensam förbindelseplatta (34) samt företrädesvis gruppvis anordnade utstötarplattor (35) och slutligen utstötarpinnar (37), som är styrda i den nedre form- halvan (24).'

9. Anordning enligt något av patentkraven 6 - 8, k ä n n e - t e c k n a d d ä r a v , a t t formhalvorna (22, 24) och det övre maskinbordet (10) och/eller underkolven (43) resp överkolven (18) är försedda med kylanordningar (46 resp 47).

10. Anordning enligt något av patentkraven 6 - 9, k ä n n e - t e c k n a d d ä r a v , a t t fyllningskammaren (20) och/ eller hos underkolven (43) företrädesvis dess fria ändyta och dess mantelyta är gjorda av ett material resp försedda med en beläggning, som minskar slitage och/eller verkar värmeisole- rande, i synnerhet i form av keramik, och/eller att överkolven (18), särskilt dess fria ändyta, består av material eller är belagd med sådant med god värmeledningskoefficient, företrä- desvis en molybdenlegering, t ex en under beteckningen TZM i handeln förekommande.