Giessverfahren zum Abgiessen von Formen Die vorliegende Erfindung betrifft ein Giessverfahren zum Abgiessen von Formen mit mindestens zwei Eingusszapfen.
Es ist bekannt, die Flüssigmetallmengen für das Abgiessen von grossen Formen spe ziell, wenn eine Form aus mehreren Giessnes- seln gegossen werden soll, durch Wiegung vorzubestimmen. Ferner ist es bekannt, für kleinere und mittlere Formen in Ausnahme füllen durch ein gemeinsames Giessbecken im Oberteil zwei oder drei Trichter gleichzeitig zu giessen. Diese Art wird deswegen selten angewendet, weil sie das Ausbringen sehr stark verschlechtert.
Ist man gezwungen, eine unterteilte Form mit mehreren Giesstrichtern durch Giessen jedes einzelnen Trichters nach einander abzugiessen, so besteht die bekannte Gefahr der explosiven Verbrennung der be reits nach dem ersten Teilguss entstehenden brennbaren Gase, wenn der zweite oder dritte Teilguss erfolgt. Diese leichten Explosionen sind gewöhnlich eine Ursache von Ausschuss. Neuere Untersuchungen haben den grossen Einfluss des Giessbeckens, der Eingusszapfen und der Giessgeschwindigkeit auf alle mit dem Giessvorgang zusammenhängenden Fragen klargelegt.
Bei den gebräuchlichen Giessver fahren für kleine bis mittelgrosse Formgrö- ,en ist. das Giessbecken immer relativ klein dimensioniert. Es ist deshalb sehr schwer, den (-;iessstrahl auf die richtige Stelle hinzu lenken und gleichzeitig so zu giessen, dass das Giessbecken, aus welchem das flüssige Metall dauernd -in die Form abfliesst, immer voll gefüllt bleibt.
Das Vollhalten vom Giessbecken ist einer seits aber nötig, damit die auf dem flüssigen Metall schwimmende Schlacke nicht in die Form hineinfliesst, anderseits, um einen gleichmässigen Flüssigkeitsdruck einzuhalten, der seinerseits die richtig bemessene Strö mungdes Metalles im Lauf- und Ausschnitt system und die richtige Giesszeit einer Form festlegt.
Beobachtet man den Giessvorgang bei sol chen mit relativ kleinen Giessbecken versehe- nen Formen, dann zeigt sich, dass die voran gehend aufgeführten Bedingungen nur sehr unvollkommen erfüllt werden. Während der Giessstrahl das eine Mal richtig in das Giess becken einfliesst, trifft. er das andere Mal mindestens zeitweise direkt in den senkrecht stehenden Eingusszapfen. Das Metall tritt in diesem Fall unter übermässigem Druck in die Form und führt in den meisten Fällen zu Ausschuss. Sehr schwer ist für den Giesser auch, den Füllvorgang im richtigen Moment abzubrechen.
Meist wird zu spät unterbro- ehen, und der im Moment der beendigten Füllung zwischen Eingiessbecken und Giess pfanne stehende Giessstrahl überfüllt das Giessbecken mit einer zusätzlichen unnötigen Metallmenge. Sucht der Giesser das überfül len unbedingt zu vermeiden, fällt er meist in das andere fehlerhafte Verhalten, dass er das Eingiessbeeken zu frühzeitig leerlaufen lässt und damit dem Eintritt der Schlacke in die Form freie Bahn gibt.
Die Abgüsse sind in diesem Falle vielfach mit Resten eingeflossener Schlacke durchsetzt. Man ist daher ganz allgemein gezwungen, im Laufsystem sogenannte Schlackenläufe vorzu sehen, die bei genügend grossem Querschnitt mit ihrer gezahnten Form die ungewollt ein fliessende Schlacke mehr oder weniger abschei den. Dadurch aber wird das Ausbringen einer Modellplatte stark verschlechtert.
Ein weiterer Nachteil der üblichen Giess weise, die dann besonders stark in Erschei nung tritt, wenn eine Form mehrere Einguss zapfen besitzt, besteht darin, dass die Ein giessbeeken nicht immer in Randnähe des Formkastens angeordnet werden können, wo durch das Eingiessen des flüssigen Metalles mit den bisher üblichen Mitteln immer nur aus grosser Höhe und damit mit langem freiem Giessstrahl möglich wird.
Bekannt ist auch jedem Fachmann, dass die letzte aus einer Giesspfanne abgegossene Form mit wesentlich tieferen Metalltempera turen vergossen wird als die erste aus der vollen Giesspfanne abgegossene Form. Ähnlich verhält es sich mit dem Temperaturabfall des flüssigen Metalles, wenn aus einem Giesskes sel viele Giesspfannen nacheinander abgefüllt werden müssen. Das Abgiessen selber, wie es Beute durchgeführt wird, ist eine der schwer sten Arbeiten in einer Giesserei. Nicht nur die Hitzeeinwirkungen des flüssigen Metalles, sondern auch die andauernde angespannte Aufmerksamkeit, die der Giesser dem Giess vorgang schenken muss, beansprucht den Gie sser weit über das normale Mass.
Die vorliegende Erfindung behebt diese Schwierigkeiten dadurch, dass sie zwei an sich teilweise bekannte Verfahren kombiniert, indem sie vorsieht, dass ein gemeinsames Giess becken durch Rinnen mit den Mündungen sämtlicher Eingusszapfen verbunden wird und dass in eine Giesspfanne eine vorbestimmte, für das Abgiessen einer Form notwendige flüssige Metallmenge eingefüllt wird und diese Giesspfanne beim Guss ganz geleert wird. Die Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens kennzeichnet sich dadurch, dass einer Giess pfanne eine Waage zugeordnet ist, mittels welcher die der Giesspfanne aus dem Sam- melgefäss zugeführte Menge flüssigen Metalles bestimmbar ist.
In beiliegender Zeichnung wird der Erfin dungsgegenstand beispielsweise dargestellt; es zeigt: Fig. 1 einen Schnitt durch ein Giessbecken gemäss Linie I-I in Fig. 3, Fig. 2 einen Sehnitt durch ein Giessbecken gemäss Linie II-II in Fig. 3, Fig. 3 einen Grundruss des Giessbeckens von Fig. 1 und 2, Fig. 4 ein Beispiel einer Rinnenanordnung, Fig. 5 ein weiteres Beispiel einer Binnen anordnung, Fig. 6 ein weiteres Beispiel einer Binnen anordnung, Fig. 7 eine Seitenansicht einer Giesseinrieh- tung, teilweise geschnitten gemäss Linie VII-VII in Fig. 10, Fig. 8 einen Schnitt gemäss Linie VIII-VIII in Fig. 7, Fig.9 eine Ansicht der Giesseinrichtung gemäss Fig.7, in Pfeilrichtung IX gesehen, ohne Conveyor und Form, Fig.10 einen Grundruss der Fig.
7, teil weise im Schnitt gemäss Linie X-X in Fig. 7. Fig.11 zeigt eine Ansieht in Pfeilrichtung XI in Fig. 10 mit der Wiegeeinrichtung und dem Sammelgefäss, Fig.12 eine Variante einer Giesseinrich tung im Teilschnitt gemäss Linie NII-NII von Fig.13. Fig.13 eine Ansieht der Giesseinriehtung von Fig. 12 in Pfeilrichtung XIII gesehen, Fig. 14 ein Steuerschema einer Abfüll und Wiegeeinrichtung, Fig.15 ein Steuerschema einer automatisch arbeitenden Giesseinrichtung.
In den Fig.1, 2 und 3 bezeichnet. 1 eine Form, 2 ein Giessbecken, 3 ein Gitter und .1 eine ein-esetzte Rippe. Versuche haben ge zeigt, dass es schwierig ist, in ein Giessbecken mit grosser Menge einzugiessen, ohne dass starke Wirbelun-en in den (las Giessbecken mit. den entsprechenden Eingusszapfen verbin- denden Rinnen, z. B. 5, entstehen, dies auch dann, wenn mit sehr niedriger Fallhöhe des Giessstrahls gearbeitet wird.
Weitere Versuche laben gezeigt, dass das Eingiessen durch ein Gitter 3 oder entsprechender anderer Formen, keil die Giessstrahlenergie sieh im Giessbecken zum Teil totläuft, den ganzen Giessvorgang stark beruhigt. Die beste Wirkung kann durch ein Sieb erzielt werden, das aber zum Guss von Eisen und Stahl aus technischen Gründen nicht verwendbar ist, dagegen ist ein solches Sieb beim Guss von Leichtmetall oder andern laterialien mit relativ niederem Schmelz punkt verwendbar.
Im weiteren haben Ver- suehe gezeigt, dass eine oder mehrere Rippen 4 die Strömungsvorgänge beim Einfliessen des flüssigen Metalles in das Giessbecken 2 und dlas Durchströmen der entsprechenden Rin nen 5 bis zu den entsprechenden Eingusszap fen ebenfalls beruhigt.
Ferner haben Ver suche gezeigt, dass Gitter 3 als auch gleich zeitig Rippen 4 ein nahezu wirbelfreies lang- sanmes Abströmen des flüssigen Metalles, aus demn Giessbecken 2 in die entsprechenden Rin nen zu dlen entsprechenden Eingusszapfen er- mnöglichenl. Dies hat zur Folge, dass beim Gde- fssen rasch eingesehüttet werden kann, ohne dlass ein Überborden des flüssigen Metalles zu befürchten ist.
Im weiteren scheidet aus die sem Grunde sieh eventuell mitgerissene Sehlacke auf kürzestem Wege an der Ober- flielhe des flüssigen Metalles, in den Rin nen 5 ab.
Während die Fig. 1, 2 und 3 nur das Ein- giessbeeken zeigen, zeigt die Fig.4 ein Ein giessbecken 6 und zwei Eingusszapfen 7 und 8 und die Fig. 5 ein gesamtes Rinnensystem mit einem Eingiessbeeken 9 und vier Eingusszap fen 10, 11, 12 und 13. Die Fig.6 zeigt ein Rinnensystem mit einem Eingiessbecken 14 und sechs Eingusszapfen 15, 16, 17, 18, 19 und 20.
Aus den Fig.4, 5 und 6 ist ersichtlich, dass jede beliebige, durch die Modellbelegung der Modellplatte festgelegte Anzahl und An ordnung von Eingusszapfen nach diesem Ver fahren abgiessbar ist. Die Praxis zeigt, dass verhältnismässig wenige genormte Rinnen- systenme für alle vorkommenden Variationen genügen.
Es erweist sich als besonderer Vorteil, wenn die Querschnitte der Rinnen gegenüber den für das Durchfliessen der entsprechenden Metallmengen erforderlichen so weit ver grössert werden, dass das Volumen des Rin nensystems mindestens gleich der Differenz des gesamten zu vergiessenden Metallvolu mens abzüglich des am Ende des beliebig schnell erfolgenden Ausleerens der Giess pfanne bereits in die Mündungen der Ein gusszapfen eingeströmten Metallvolumens ist. Dies hat zur Folge, dass der Giessvorgang in erster Annäherung vergleichbar mit dem im Grossguss bekannten Abgiessen über ein Giess becken mittels Birnenverschluss erfolgt.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, dass der Vorgang des Ausleerens des Giesspfannen inhaltes in das Rinnensystem weitgehend un abhängig wird vom Einströmen des flüssigen Metalle-, aus dem Rinnensystem in die einzel nen Eingusszapfen, Dies ist eine wichtige Vor aussetzung für das automatische Abgiessen von Formen.
In den Fig. 7, 8, 9 und 11 bezeichnen 21 und 22 Schienen, auf denen ein Wagen 23, auf Rädern 24 gelagert, entlang dem Förderer 25 (siehe auch Fig.10) fahren kann, auf dem Formen 26 lagern. Auf dem Wagen 23 stützt sieh, in Lagern 27 drehbar in zwei Zapfen 28 gelagert, ein Gehäuse 29 ab.
hin Stoppmotor 30 treibt über ein Unte.r- setzungsgetriebe 31 eine Schneckenwelle 32, die ein Schneckenrad 33 und über eine Welle 34 ein Zahnrad 35 und 36 an, die in eine Zahnstange 37 und 38 greifen. Die Zahnstan gen 37 und 38, die in den Führungen 39 und 40 geführt sind, tragen am untern Ende einen Rahmen 41, an dem die Hebel 42 und .43 mit tels Zapfen 44 und 45 angelenkt sind. Über Drehzapfen 46 und 47 sind diese Hebel auch angelenkt an je ein Winkelstück 48 und 49 (Fig. 10), die im Lager 50 und 51 über Zap f en 52 und 53 eine Giesspfanne 54 tragen können.
An der Giesspfanne 54 befindet sielt ein Behälter 55, der mit Stahlschrot 56 ge füllt werden kann. Eine Kolbenstange 57, die sich auf einen Teil 58, der mit dem Rahmen 41 fest verbunden ist, drehbar abstützt, trägt einen Zylinder 59, der mit Zapfen 60 an einem Teil 61 angelenkt ist, der mit den Winkel stücken 48 und 49 fest verbunden ist. Wird dem Zylinder 59 Pressluft zugeführt, so hebt er sich und bringt damit die Hebel 42 und 43 und auch die Winkelstücke 48 und 49 von der in Fig. 11 gezeichneten Lage entsprechend den Pfeilrichtungen 62 und 63 in die in Fig. 7 gezeichnete Lage. Wird die Pressluft aus dem Zylinder 59 abgelassen, so senkt sich der Zy linder 59 von der in Fig. 7 gezeichneten Lage in die in Fig.11 gezeichnete Lage und damit sämtliche über die Bolzen 46 und 47 ange lenkten Teile.
Mit dem Hebel 43 fest verbun den sind zwei Hebel 64 und 65, die über Kugelzapfen 66 und 67 und Stangen 68 und 69 an Zapfen 70 und 71 an der Giesspfanne 54 angelenkt sind. Ein einfach wirkender Zylinder 72 ist einerseits an Zapfen 73 am Wagen 23, anderseits über Kolbenstange 74 und Zapfen 75 auch am Teil 76 angelenkt, der die zwei Führungen 39 und 40 verbindet. Erhält der Zylinder 72 Pressluft, so drückt er die Führungen 39 und 40 in die in Fig. 7 gezeichnete Stellung. Wird die Pressluft ab gelassen, so führt die nicht gezeichnete Feder die Führungen 39 und 40 in die in Fig. 11 gezeichnete Stellung zurück. Auf einer Platte 77, die mit Konsole 78 (siehe Fig. 9 und 11) fest verbunden ist, ist ein Hebel 79 auf einer Welle 80 gelagert, die mit einem Hebel 81 fest verbunden ist.
Am Hebel 81 ist eine Stange 82 angelenkt, die mit, einem Arretier hebel 83 über einen Drehzapfen 84 verbun den ist. Der Arretierhebel 83 ist in die Kette 85, wie in Fig. 7 ersichtlich, einklinkbar. Die Kette 85 wird auf nicht gezeichnete Weise über Wellen mit gleicher Geschwindigkeit wie der Förderer 25 angetrieben. Auf der Welle 80 sitzt ebenfalls ein Luftdrehschieber 86, mit dem die Pressluftzufuhr zum Zylinder 59 ge steuert werden kann.
Ein Sammelgefäss 87 (siehe Fig.11), in dessen Boden eine Stopperöffnung 88 bekann ter Konstruktion angeordnet ist, enthält flüs siges Metall 89. Ein Stopper 90, der über eine Stopperstange 91 mit einem Kolben 92 in Verbindung steht, wird mit der Federkraft der Feder 93, die sich an einem Gehäusedek- kel 94 abstützt, gegen die Stopperöffnung 88 gedrückt und schliesst diese ab. In einenm Ringraum 95 und im Zylinderraum 96 unter dem Kolben 92 befindet sich Öl.
Erhält somit die Luftzuführung 97 Pressluft, so drückt diese über das Öl und den Kolben 92 gegen die Feder 93, der Kolben 92 hebt sieh bis zum Anschlag an Büchse 98, damit aber hebt sich auch der Stopper 90 um ein bestimmtes Mass und gibt die Stopperöffnung 88 frei, das Flüs sigmetall kann austreten. Wird die Luftzufüh rung 97 auf Auspuff gestellt, so drüekt die Feder 93 den Kolben 92, die Stopperstange 91 und damit den Stopper 90 wieder gegen die Stopperöffnung 88 und schliesst diese ab.
Wenn keine besonderen Anforderungen an die Genauigkeit der vorzubestimmenden flüs sigen Metallmenge gestellt werden, kann an Stelle eines Sammelgefässes mit Stopper auch ein kippbares Sammelgefäss mit Schnauze ver wendet werden. In einem Zylinder 99 ist ein Kolben 100 mit einer Kolbenstange<B>101,</B> die eine Waage 102 trägt, angeordnet. Erhält die Luftzufüh rung 103 Pressluft, so hebt sieh der Kolben 100, bis der Kolbenstangenring 104 an der Büchse 105 anliegt. Ist eine Giesspfanne 54 über der Waage 102, so wird dieselbe angeho ben, die Tragzapfen 52 und 53 verlassen die Lager 50 und 51.
Die Waage 102 nimmt in diesem Falle das Gewicht der Giesspfanne 5.1 plus das halbe Gewicht der Stangen 68 und 69 auf und spielt in dieser hochgehobenen Lage (Fig.11) unbehindert.
Nachstehend wird nun die Wirkungsweise der in den Pig. 7, 8, 9, 7.0 und 11 dargestellten Einrichtungen mit Hilfe des Steuerschemas Fig.14 beschrieben: Dem dargestellten Vorgang ist zugrunde gelegt, da,ss sechs verschiedene Formen, die sich periodisch folgen, von einer Giesseinrich tung abgegossen werden sollen und dass diese sechs verschiedenen Formen in vier verschie den genormten Formhöhen eingeordnet sind. Es sei angenommen, die Einrichtung stehe in der in Fig.11 gezeichneten Stellung, jedoch der Kolben 100, die Kolbenstange 101 und die Waage 102 noch in der abgesenkten Stellung.
Durch Betätigung des Fussschalters 106 wird durch den Stromkreis 107 dann, wenn der Schalter 108 dadurch, dass der Wagen 23 in der Stellung, wie in Fig. 11 gezeichnet ist, geschlossen wird, sowohl dem Magnetventil 109 als auch dem Schaltschütz 110 Steuer strom zugeführt. Das Magnetventil 109 öffnet sieh. Durch die Druckluftleitung 111 erhält der Kolbenraum unter Kolben 100 Pressluft und hebt, weil die Pressluft entgegen dem Riiekschlagventil 112 strömt, wie bereits be schrieben, die Waage 102 und damit die Giess pfanne 54 rasch an.
Bei geöffnetem Hand ventil 114 erhält gleichzeitig die Druekluft- leitung 113 Pressluft, welche über die Um gangsleitung 115 in den Ringraum 95 strömt, und hebt den Kolben 92 gegen die Federkraft der Feder 93 an und öffnet auf bereits be schriebene Weise die Stopperöffnung 88 des Sammelgefässes 87, während die Waage 102 das Gewicht der Giesspfanne 54 in bereits be schriebener Weise übernimmt, beginnt das Einströmen des flüssigen Metalles in die Giesspfanne 54. Bei zunehmendem Gewicht v erstellt sieh die Waage 102 und damit die entsprechende Zeigereinrichtung 117 resp. die mit der Zeigerstellung sieh verändernde Kapa- z il ät 118.
Gleichzeitig mit der Betätigung des Magnetventils 109 erhält der Zylinder 119 über Leitung l20 Pressluft und schiebt über Klinkenhebel 121 mittels der Klinke 122 das Klinkenrad 123 von der Stellung 124 des Folgesehalters 125 in die Stellung 7126 und schaltet die Kapazität 131 in den Wiegevor gang ein, während die Kapazitäten 127, 128, 129 und 130 ausser Betrieb sind. Hat die Ge wichtszunahme durch das Einströmen des iliissigen Metalles die Waage 102 und damit die Kapazität 118 so verändert, dass ein Strom durch die Spule 132 fliesst und die Spule 133 stromlos wird, so kippt das Differenzrelais 134 und unterbricht damit durch den Unterbre- eher 135 den Stromkreis 107. Das Magnet ventil 109 wird auf Auspuff gestellt.
Die Feder 93 drückt den Kolben 92 schnell nach unten, weil das Rückschlagventil 116 sich öffnet, und schliesst damit, wie beschrieben, die Stopperöffnung 88. Gleichzeitig senkt sieh der Kolben 100 langsamer, weil das Rück schlagventil 112 geschlossen wird und die Pressluft unter Kolben 100 nur langsam über die Umgangsleitung 136 entweichen kann. Die Pressluft im Zylinder 119 strömt ebenfalls ab, und der Klinkenhebel 121 wird mittels nicht gezeichneter Feder zurückgezogen, wo bei das Klinkenrad 123 in der Stellung durch die Klinke 137, die in einem festen Lager bock 138 gelagert ist, festgehalten.
Da sämt liche Kapazitäten 127, 128, 129, 130 und auch die Kapazität 131 in ihrer Grösse entspre chend der für die zugeordnete Form benötig ten flüssigen Metallmenge einstellbar sind, wird auch zwangläufig in dem oben beschrie benen Vorgang die für die der Kapazität 131 zugeordneten Form benötigte Flüssignietall- menge <B>in</B> die Giesspfanne eingefüllt.
Der Wagen 23 und alle damit verbundenen Teile, also auch die CTiesspfanne 54, werden nun zur abzugiessenden, der Kapazität 131 zugeordneten Form, geführt. Gleitet der End- umschalter 143 von der Unterbrecherschiene 144, was der Fall ist, wenn die Giesspfanne 54 aus dem Bereich der Waage 102 ist, so erhält der Stromkreis 145 Strom. Da der Folgeschal ter 146 in bereits beschriebener Weise mittels des Klinkenrades 123 von der Stellung 147 in die Stellung 148 bewegt wurde, erhält auch der Schalter 154 Strom.
Die Schalter 149, <B>150,</B> 151, 152, 153 und auch der Schalter 154 sind entsprechend der Höhe ihrer zugeord neten Formen einstellbar. Durch das Schlie ssen des Stromkreises 145 durch den End- umschalter 143 erhält somit über 148, 154, 156 auch die Magnetspule 160 Strom und be tätigt den Schalter 161 und setzt damit den Stoppmotor 30 für die Abwärtsbewegung der Zahnstangen 37 und 38 in Betrieb. Erreicht der Nocken 162 den Schalter 156, so wird der Stromkreis auf der gewünschten Höhe des Rahmens 41 und damit der Giesspfanne 54 unterbrochen. Der Stoppmotor 30 wird still gesetzt und arretiert.
In ähnlicher Weise wird bei der entsprechenden Stellung 163 des Folgeschalters 146 über Sehalter 153 beispiels weise Schalter 155 vorgewählt; über Stellung 164 und Schalter 152 Schalter 158 vorge wählt; über Stellung 165 und Schalter 151 Schalter 155 vorgewählt; über Stellung 166 lund Schalter 150 Schalter 157 vorgewählt, und über Stellung 147 und Schalter 149 Schal ter 156 vorgewählt.
Nach Erreichung dieser Giessstellung (Fug. 7 und 10) wird der Hebel 79 in Fig. 11 in Pfeil richtung 139 bewegt. Stimmt die Öffnung der dreigliedrigen Kette 85, die dadurch er reicht wird, dass entsprechend der Abstände der Formen 26 auf dem Förderer 25 jeweils das Mittelglied ausfällt, mit der Kettenlücke überein, so kann der Arretierhebel 83 in die Kettenlücke eindringen. Dadurch wird der Wagen 23 in der gegenüber der Form 26 rich tigen Giessstellung zwangläufig parallel zum Förderer 25 mit der Geschwindigkeit des För derers bewegt. Gleichzeitig mit der Drehung des Hebels 79 in Pfeilrichtung 139 ist durch Betätigung des Luftdrehschiebers 86 dem Zy linder 72 Pressluft zugeführt worden.
Die Führungen 39 und 40 und damit sämtliche in den Zapfen 28 hängenden Teile werden von der Stellung, wie sie in Fig.11 gezeichnet, in diejenige, wie sie in Fig. 7 gezeichnet ist, be wegt. Durch weitere Drehung des Hebels 79 in Pfeilrichtung 138 erhält über den Luft drehschieber 86 auch der Zylinder 59 Press luft. Die zwei Hebel 42 und 43 bewegen sieh in Pfeilrichtung 62 und 63 (Fig.7) von der in Fig.11 gezeichneten Stellung in die in Fig. 7 gezeichnete Stellung und bewegen da mit in bereits beschriebener Weise die Zapfen 52 und 53 der Giesspfanne 54 in Pfeilrichtung 140 (Fig.7) von der Lage in Fig.ll in die Lage in Fig. 7.
Gleichzeitig bewegen sich die Kugelzapfen 66 und 67 in Pfeilrichtung 141 (Fug. 7) und damit die Zapfen 70 und 71 in Pfeilrichtung 142 (Fug. 7), also die Giess pfanne von der strichpunktierten Lage in Fig. 7 in die ausgezogene Lage in Fig. 7. Die Kippbewegung der Giesspfanne ist zusammen gesetzt aus einer Bewegung einer Drehachse auf einer Kreisbahn um die Kippaehse und einer gleichzeitig mit gleicher Winkelgeschwin digkeit erfolgender Drehung um die Dreh achse, wodurch die Kippbewegung der Giess pfanne um eine wählbare, in Giessschnauzen nähe gelegene ideelle Drehachse erfolgt. Die Drehungen in Pfeilrichtung 140 und 142 er folgen so weit, dass die Giesspfanne ihren Inhalt vollständig ausleert. Die Begrenzung erfolgt im Zylinder 59. Ist diese Stellung er reicht, so wird durch den Hebel 42 der Schal ter 167 betätigt.
Dieser schliesst den Strom kreis über Magnetspule 168, Schalter 159, da der Nocken 162 auf der Schalterstellung 156 steht, damit auch den Haltekontakt 169 und den Schalter 170, welcher den Stromkreis für den Stoppmotor 30 für Abwärtsbewegung schliesst. Gleichzeitig wird durch das Kipp- relais 171, weil die Spule 172 Strom erhält und die Spule 173 stromlos wird, der Schal ter 174 geöffnet. Hat der Nocken 162 die in Fig. 14 gezeichnete Stellung erreicht, so wird der Stoppmotor 30 stillgesetzt und arretiert; damit hat in bereits beschriebener Weise die Giesseinrichtung wieder die in Fig. 11 gezeich nete Höhenstellung erreicht.
Gleichzeitig wird der Hebel 79 entgegen der Pfeilrichtung 139 in die in Fig.11 --gezeichnete Ausgangslage zurückgeführt. Der \Luftdrehschieber 86 öff net somit die Zuleitung zu den Zylindern 59 und 72, die Giesspfanne 54 dreht entgegen den Pfeilrichtungen 1.10 und 142 von der in Fig.7 ausgezogenen Stellung in die strich punktierte Stellung in Fig. 7, und die Füh rungen 39 und 40 werden von der in Fig. 7 gezeichneten Stellung in die in Fig.11 ge zeichnete Stellung um die Drehzapfen 28 zu rückgeschwenkt.
Da mit der Rückführung des Hebels 79 auch der Arretierhebel 83 aus der Kette 85 gelöst wird, wird der Wagen 23 von Hand wieder in die in Fig.ll gezeichnete Stellung zurückgeführt. Die Giesspfanne 54 ist unter der Stopperöffnung 88, womit der Vorgang von neuem beginnt.
Auf den gleichen -Überlegungen aufgebaut ist es möglich, eine beliebige Anzahl sich peri odisch folgender, verschieden hoher und ver schiedene Flüssigmetallmengen benötigender Formen durch entsprechende Anordnungen störungsfrei abzugiessen.
Ebenfalls ist es ohne weiteres möglich, zwei Giesseinrichtungen gleichzeitig arbeiten zu lassen, die sich gegen seitig in ihrer Aufgabe abwechseln, das heisst, dass die eine Giesseinriehtung das bereits ge fasste flüssige Metall in die Form eingiesst, während die andere die Flüssigmetallmenge dem Sammelgefäss 87 entnimmt, und umge kehrt, dass die eine Giessvorriehtung die be nötigte Flüssigmetallmenge dem Sammelgefäss 87 entnimmt, während die andere die Flüssig metallmenge in die zugehörige Form giesst. Ferner ist es ohne weiteres möglich, wenn die Bahn, auf der sich die Wagen 23 bewegen, endlos geschlossen wird, eine beliebige Anzahl Giesseinriehtungen gleichzeitig an einem För derer arbeiten zu lassen.
Die Einrichtung ist vor allem auch nicht an die Verwendung von einstellbaren Kapazi täten für die Wiegung gebunden. Es kann aueh in bekannter Weise mit Kontakten oder mit Pressluftregelsystemen über Düsen oder mnit andern bekannten Systemen gearbeitet. werden. Wird nur eine Giesseinriehtung ver wendet, so ist die Ausgleichung der sich im Betrieb verändernden Taragewiehte der Giess pfanne auch durch eine entsprechende Kor rektur des Taragewiehtes an der Waage mög lich.
Während das Steuerschema 14 von der Überlegung ausgeht, dass jeder Giesseinrich tung ein Bedienungsmann zugeordnet ist, wird in Fig. 15 ein Steuerschema für den vollauto- matisehen Betrieb gezeigt. Da die Sehaltvor gänge des Steuerschemas in weiten Teilen di rekt denn Steuerschema 14 gleich sind, werden die Vorgänge des Steuerschemas in Fing. 15 nur so weit beschrieben, als sie von denjenigen in Fig. 14 abweichen. Eine Steuertrommel 175, die vom Antrieb des Förderers 25 an getrieben wird und eine Umdrehung macht, während der Förderer sich um eine Form teilung weiterbewegt, steuert einen Schalter 176 mittels Nocken 177, der die gleiche Funk tion wie der Fusstrittsehalter 106 in Fig.14 besitzt.
Damit wird die ganze bereits beschrie bene Folge von Funktionen für das Abfüllen einer bestimmten Flüssigmetallmenge in die Griesspfanne 54 in bereits beschriebener Weise eingeleitet und durchgeführt. Nun wird durch Steuernocken 178 der Schalter 179 betätigt, welcher über Magnetspule 180 den Haltekon takt 181 und den Schalter 182 einschaltet, der dem Fahrstoppmotor 183 und der Magnet spule 191, die in den Fig. 7, 9 und 11 nicht gezeichnet sind, elektrischen Strom zuführt und damit den Fahrantrieb des Wagens 23 in Bewegung setzt. Verlässt der Endumschal- ter 143 die Unterbreeherschiene 144, so wird, wie bereits beschrieben, durch den Stopp motor 30 die Höheneinstellung vorgenom men.
Ist der Wagen 23 in der Nähe der Giess stellung (Fig.10) angelangt, so wird durch einen Nocken 184 der Umschalter 185 angeho ben und damit der Magnetspule 186, die den Arretierhebel. 83 anziehen will, Strom zuge führt. Da der Arretierhebel 83 auf der Kette 85 aufliegt, kann er vorerst keine weitere Drehbewegung um den Drehpunkt 187 aus führen.
Erreicht jedoch der )Vagen 23 durch die Bewegung in Pfeilrichtung 188 die Stel lung der Kettenöffnung 189, so kann der Ar retierhebel 83 in die Kettenöffnung 189 ein dringen und öffnet somit den Schalter 190, der über die Magnetspule 180 den Schalter 181 unterbricht, also somit. den Fahrstopp motor 183 stillsetzt und die zwischen Motor und Fahrwerk liegende Magnetspule 191 aus schaltet. Nun wird durch den Arretierhebel 83 (Fug. 11) der Wagen 23 in der Stellung, wie in Fig. 10 gezeigt, mit der Kette 85 ent lang dem Förderer 25 geführt.
Während die ser Zeit wurde durch einen Nocken<B>192</B> ein Drehschieber 193 betätigt und dem Zylinder 72 Pressluft zugeführt, also in der bereits be schriebenen Weise die Drehbewegung um die Drehzapfen 28 durchgeführt. Nun wird- durch einen weiteren Nocken 194 durch Betätigung eines Drehschiebers 195 auch dem Zylinder 59 Pressluft zugeführt und damit die Kippbewe- gung für das Entleeren der Giesspfanne 54 eingeleitet. Nach erfolgtem Abgiessen der Form 26 wird automatisch über Schalter 167 der Stoppmotor 30 wieder betätigt und in be reits beschriebener Weise die Höhenverstel lung von der in Fig. 7 gezeichneten Lage in die in Fig. 11 gezeichnete Lage zurückgeführt.
Ein nicht gezeichneter Nocken stellt den Dreh schieber l95 auf Auspuff und führt damit in bereits beschriebener Weise die Giesspfanne 54 von der in Fig. 7 gezeichneten Stellung in die in Fig. 7 strichpunktiert gezeichnete Stellung zurück. Gleichzeitig wird auch der Drehschie ber 193 durch einen weiteren, nicht gezeich neten Noeken auf Auspuff gestellt und damit über Zylinder 72 die Führungen 39 und 40 aus der in Fig. 7 gezeichneten Lage in die in Fig.11 gezeichnete Lage zurückgeführt.
Da durch, dass der Nocken 184 den Umsehalter 185 freigibt, wird über Schalter 196, der nur in Stellung nach Fig.11 von einer Unterbre cherschiene 197 geöffnet ist, der Magnetspule 198 Strom zugeführt und damit über Schalter 199 der Fahrstoppmotor 183 und die elek trische Kupplung 191 für die Rüekführung des Wagens 23 von der Stellung in Fig. 10 nach der Stellung in Fig.11 in Betrieb ge setzt. Gleichzeitig wird die Spule 186 strom los und gibt den Arretierhebel 83 frei, ent- kuppelt also den Wagen 23 von der Kette 85. Bei Erreichen der Stellung in Fig.11 wird der Fahrstoppmotor 183 durch die Unterbre cherschiene 197 ausgeschaltet, während die elektrische Kupplung 191 in Betrieb bleibt. Nun wird durch den Nocken 177 der Schal ter 176 erneut betätigt, womit sieh der Vor gang wiederholt.
In den Fig. 12 und 13 zeigt 25 einen För derer, 26 eine abgiessbereite Form. An zwei Teilen 200 und 201, die mit einem gedachten Wagen ähnlich Wagen 23 auf Schienen (nicht gezeichnet), parallel dem Förderer 25 laufend, verbunden sind, hängt ein Zylinder 202. Auf diesem Zylinder sitzt ein Deckel 203, in den eine Kolbenstange 204, die einen Kol ben 205 trägt, fest eingebaut ist. Ist. die Luft zuleitung 206 durch einen nicht gezeichneten Drehschieber auf Auspuff gestellt, so drückt die Federkraft der Feder 207, die sich auf den Zylinderboden 208 abstützt, auf den Zy linderdeckel 209 des Zylinders 210 und hebt, diesen mit allen am Zylinder 210 befestigten Teilen, bis die Schulter 211 des Zylinders 210 amn Deckel 208 aufsteht.
Wird über den nicht gezeichneten Drehschieber der Pressluftleitun 206 und damit demn Zylinder 210 Pressluft zu geführt, so senkt sieh der Zylinder 210 und damit sämtliche an ihm befestigten Teile. Am Zylinder 210 ist ein Teil 212 angeordnet, der Lagerungen für Drehzapfen 213 und 214 auf weist. Die Drehzapfen 213 und 214 sind an einem Teil 215 angeordnet, der eine Bohrung zur Lagerung eines Doppelhebels 216 aufweist und mit Ringen 217 und 218 gegen Axialver schiebung gesichert ist. Am einen Ende des Doppelhebels 216 ist eine Giesspfanne 219 an geordnet, während anm andern Ende ein durch eine Gewindemutter 220 verschiebbares Aus- gleichgewieht 221 und Handgriff 222 ange ordnet sind.
Die Stellung des Ausgleiehgewichtes 221 im Betrieb wird so gewählt, class das Leer gewicht der Giesspfanne 2l9 in der Waage ge halten wird. Die Einriehtung nach Fig.l2 und 13, die speziell für kleinere Flüssigmetall mengen und nichtautomatischem Betrieb be nützt wird, arbeitet wie folgt Es sei angenommen, die Giesspfanne 219 sei leer und auf eine Waalge aufgelegt ähnlich Fig. 11. Hierbei ist der Zylinder 210 und alle daran befestigten Teile, da die Luftzuführung 206 über den nicht gezeichneten Drehschieber mit dem Auspuff verbunden ist, in seiner obersten Stellung. Die Waage ruht, im Gegen satz zu Fig. 11, auf einer festen Unterlage.
Das Entnehmen der benötigten Flüssigmetall menge aus dem darüberliegenden Sammel- gefäss geschieht sinngemäss ähnlich wie in Fig. 11, 14 und 15 und wird deshalb nicht mehr beschrieben. Nach dem Abfüllen der not wendigen Flüssignmetallmenge wird die Ein- riclitung, mittels des nicht gezeiehneten Wa gens zur abzugiel.,enden Form gefahren, wobei an den Handgriffen der Giessende den Doppelhebel. '?16 im Gleichgewicht zu halten hat..
Über einen Doppelcli-Liekknopfsehaltei# 223, der über ein Hängekabel 224 mit einem nicht gezeichneten Magnetventil verbunden ist, wird der Druckluftleitung 201 so lange Pressluft zugeführt, bis sieh der Zylinder 210 und damit auch die (Tiesspfanne 219 in die gewünsehte Höhe gegenüber der abzugiessen- den Form gesenkt hat. Während dem nun in bekannter Weise erfolgenden Abgiessen der Form (Fig.13) erfährt die Last, die der Zy linder 211 zu tragen hat, eine Verminderung.
Diese Verminderung bewirkt eine zusätzliche Kompression der im Zylinderraum des Zylin ders 210 befindlichen Luft, der Zylinder 210 hebt sich. Durch entsprechende Wahl der Federkraft der Feder 207 und des Kolben- duersehnittes des Kolbens 205 kann dieses heben des Zylinders 210 angenähert das Tie fergehen der Giessschnauze 225 der Giess pfanne 219 beim Giessvorgang ausgleichen. Dadurch ist es möglich, dass während des Giessvorganges der Doppelhebel 216 in nahezu waagrechter Lage verbleiben kann.
Durch das vorliegende Giessverfahren zum Abgiessen von Formen mit mindestens zwei Eingusszapfen werden gegenüber den heute bekannten Verfahren folgende Vorteile er reicht Mehrere kleine Teilformen (Modellplat ten) mit ihren zugehörenden Eingusszapfen können, in eine grössere Form zusammenge legt, gemeinsam abgeformt und abgegossen werden, und zwar über ein Giessbecken, das eine geniigende Grösse aufweist lund immer an den Rand der Form, zweckmässig in die Mitte der Längsseite, gelegt werden kann. Dies hat den Vorteil, dass aus der Giesspfanne mit einer minimalen Giesshöhe vergossen werden kann. Im weiteren ermöglicht die vorliegende Ein richtung das Kippen der Giesspfanne um eine gewünschte, in deren Schnauzennähe liegende, gedachte Drehachse.
Beide Entwicklungen er möglichen das restlose Einhalten einer alten Giessregel, mit niedrigem Giessstrahl zu gie ssen.
Durch Anordnen von Gittern, Rippen oder ähnlichen Mitteln im Giessbecken wird der noch verbleibende unvermeidbare Teil der Giessstrahlenergie weitgehend vernichtet, wo durch eine Grundvoraussetzung für das ruhige Einströmen des flüssigen Metallen in die ein zelnen Eingusszapfen geschaffen wird.
Da zwischen dem Giessbecken und den ein zelnen Eingusszapfen ein genügend langer Weg und beim Giessvorgang die Strömungs geschwindigkeit in den Rinnen, die das Giess becken mit den Eingusszapfen verbinden, ver hältnismässig klein ist, kann sieh eventuell mitgerissene Schlacke an der Oberfläche des im Rinnensy stem sich stauenden flüssigen Me tallen ausscheiden. Da zudem, wie der Ver such zeigt, eventuell in einer Giesspfanne schwimmende Sehlacke durch das Verlagern derselben beim Ankippen erst nach teilweisem Leeren der Giesspfanne ausfliesst, sind in die sem Fall sämtliche Eingussmündungen bereits mit flüssigem Metall überdeckt, die nun ab strömende Schlacke schwimmt mit Sicherheit an der Oberfläche. Dadurch werden keine spe ziellen Schlackenläufe mehr notwendig.
Da die Mengenvorbestimmungen des flüs sigen Metallen so erfolgt, dass gerade sämtliche Eingusszapfen bei leergelaufenem Binnen system gefüllt sind und da ferner die Schlak- kenläufe fehlen, wird, weil das Gewicht der Sehlaekenläufe und das Gewicht der Einguss- triehter entfällt, das Ausbringen wesentlich verbessert.
Das neue Giessverfahren ermöglich eine be liebige, für den Füllvorgang eines Gussstückes am günstigsten angepasste Anordnung der Eingusszapfen auf der Modellplatte. Dies und das T@'eglallen der meist sehr langen und sper rigen Schlackenläufe bringt den Vorteil, eine gegebene Metallplattenflüche mit mehr Mo dellen als bisher zu belegen und damit das C,ussgewicht pro Formkasten und die G@usspro- duktion pro Stunde zu erhöhen.
Die freiere 'V4Tahl in der Anordnung der Eingusszapfen und die gleichmässigere Füllhöhe des Metallen im Binnensystem ergibt auch weniger Aus schuss an ungelaufenen Abgüssen. Da das Vo lumen des Binnensystems in gewissen Gren zen beliebig gross gewählt werden kann, ist es möglich, den Giessvorgang so zu führen, dafi der gesamte Inhalt der Giesspfanne einfach in das Binnensystem ausgeleert wird, während der eigentliche Giessvorgang der Form, das Abströmen durch die einzelnen Eingusszapfen in die Formenhohlräume,
unter konstantem C T iessdruek und unter günstigsten Bedingun- gen von selbst erfolgt. Das relativ grosse Gewicht an flüssigem Metall im Rinnensystem erleichtert das Ein halten einer konstanten Füllhöhe über den Eingusszapfen, was beim bisherigen Giessver fahren wegen der innerhalb der gesamten Giesszeit wechselnden Abflussmengen schwer einzuhalten war.
Die für das alte Giessverfah ren fast unmöglich erfüllbaren Forderungen, aus der Giesspfanne genau so viel Metall einzu giessen wie durch die Eingusszapfen abströmt, und das Eingiessbeeken dabei stets voll zu hal ten sowie schliesslich genau im Augenblick der beendigten Füllung mit dem Eingiessen abzu brechen, um nicht zusätzlich unnötiges Metall zu vergiessen, sind im beschriebenen Giessver fahren vollständig erfüllt und auch leicht ein zuhalten.
Der stark vereinfachte Giessvorgang bean sprucht den Giesser, sofern er noch benötigt wird, viel weniger als beim alten Giessverfah ren. Das Giessen ist zudem weniger unfall gefährlich, weil das flüssige Metall weniger verspritzt und weil kein Übergiessen am Schluss vom Füllvorgang möglich ist.
Besteht eine zu giessende Form aus meh reren Teilformen mit entsprechenden Einguss zapfen, so strömt das flüssige Metall nahezu gleichzeitig in die einzelnen Teilformen ein. Schädliche Explosionen, durch Gasentwick lung hervorgerufen, und deren schlechte Aus wirkungen auf das Gussstück sind daher nicht mehr möglich.
Da auf die vorgeschlagene Weise auch kleinere Gussstücke verschiedenster Art und mit verschiedensten Anforderungen, an deren Füllvorgang zusammengefasst, in grossen For men geminsam abgiessbar sind, und da der Giessvorgang ohne Rücksicht auf die verlangte Giessgeschwindigkeit dem einzelnen Abgüsse, welche durch den Querschnitt der Einguss zapfen reguliert wird, weitgehend in einem raschen Ausleeren des flüssigen Metalles aus der Giesspfanne in das Rinnensystem besteht, wird die Giessleistung pro Giessvorrichtung auf das Vielfache gesteigert und die Zahl der für das Giessen der Formen nötigen Arbeiter verringert, oder bei automatischem Abgiessen fallen diese ganz weg.
Da jede Giesspfanne bei jedem Guss ganz geleert wird, entfallen die Temperaturdif ferenzen des flüssigen Metalles, die sich beim Giessen mehrerer Formen aus ein und dersel ben Giesspfanne ergeben.
Da mit einer kleineren Anzahl von Giess kesseln und Giesspfannen grössere Mengen flüssigen Metalles vergossen werden, wird auch der durchschnittliche Temperaturabfall zwischen Austritt des flüssigen Metalles aus dem Schmelzaggregat und Eintritt des flüs sigen Metalles in die Form stark verringert das Giessmetall muss also weniger hoch über hitzt werden.
Die vorliegende Erfindung bringt deshalb als Gesamtresultat eine Steigerung der Quali tät der Abgüsse, eine -wesentliche Verbesse rung des Ausbringens, und bei vollautomati schem Betrieb ein vollständiges Wegfallen von Arbeitskräften, bei halbautomatischem Be trieb eine vielfache Steigerung der Giesslei stung, ferner eine Erhöhung der Produktions leistung.
Casting method for pouring molds The present invention relates to a casting method for pouring molds with at least two sprues.
It is known that the quantities of liquid metal for pouring large molds, especially when a mold is to be poured from several casting dies, can be predetermined by weighing. It is also known to fill small and medium-sized molds in exception by pouring two or three funnels at the same time through a common casting basin in the upper part. This type is seldom used because it makes the spreading very difficult.
If you are forced to pour a subdivided mold with several pouring funnels by pouring each individual funnel one after the other, there is the known risk of explosive combustion of the combustible gases that have already been created after the first part when the second or third part is poured. These light explosions are usually a cause of scrap. Recent studies have made clear the great influence of the pouring basin, the pouring spigot and the pouring speed on all questions related to the pouring process.
With the common Giessver go for small to medium-sized mold sizes. the casting basin is always relatively small. It is therefore very difficult to direct the water jet to the right place and at the same time pour it in such a way that the pouring basin, from which the liquid metal continuously flows into the mold, always remains full.
Keeping the casting basin full is necessary, on the one hand, so that the slag floating on the liquid metal does not flow into the mold, and, on the other hand, in order to maintain an even liquid pressure, which in turn ensures the correct flow of the metal in the running and cutting system and the correct casting time a shape.
If one observes the pouring process with such molds provided with relatively small pouring basins, it becomes apparent that the conditions listed above are met only very imperfectly. While the watering jet really flows into the pouring basin one time, hits. the other time, at least temporarily, directly into the vertical sprue. In this case, the metal enters the mold under excessive pressure and in most cases leads to rejects. It is also very difficult for the caster to stop the filling process at the right moment.
In most cases, the interruption is too late, and the pouring stream between the pouring basin and the pouring ladle when the filling is complete overfills the pouring basin with an additional unnecessary amount of metal. If the caster tries to avoid overfilling at all costs, he usually falls into the other faulty behavior, that he lets the pouring basin empty too early and thus allows the slag to enter the mold.
In this case, the castings are often interspersed with residues of slag that has flowed in. One is therefore quite generally forced to see so-called slag runs in the running system, which with a sufficiently large cross-section with their toothed shape more or less separates the unintentionally flowing slag. As a result, however, the output of a model plate is greatly impaired.
Another disadvantage of the usual pouring method, which is particularly evident when a mold has multiple sprues, is that the pouring beeks cannot always be placed near the edge of the molding box, where by pouring the liquid metal with the previously usual means is only possible from a great height and thus with a long free pouring stream.
It is also known to every person skilled in the art that the last form poured from a pouring ladle is poured with significantly lower metal temperatures than the first form poured from the full pouring ladle. The situation is similar with the drop in temperature of the liquid metal when many pouring pans have to be filled one after the other from one pouring tank. The casting itself, as it is carried out booty, is one of the most difficult jobs in a foundry. Not only the heat effects of the liquid metal, but also the constant tense attention that the caster has to pay attention to the casting process, demands the caster far above normal.
The present invention overcomes these difficulties by combining two methods, some of which are known per se, by providing that a common pouring basin is connected by channels to the mouths of all sprues and that in a pouring ladle a predetermined, necessary for pouring a mold liquid amount of metal is poured in and this ladle is completely emptied during casting. The device for carrying out the method is characterized in that a ladle is assigned a scale, by means of which the amount of liquid metal fed to the ladle from the collecting vessel can be determined.
In the accompanying drawing, the subject of the invention is shown, for example; It shows: FIG. 1 a section through a casting basin according to line II in FIG. 3, FIG. 2 a section through a casting basin according to line II-II in FIG. 3, FIG. 3 a plan view of the casting basin from FIGS. 1 and 2 FIG. 4 shows an example of a channel arrangement, FIG. 5 shows another example of an internal arrangement, FIG. 6 shows a further example of an internal arrangement, FIG. 7 shows a side view of a casting unit, partially sectioned along line VII-VII in FIG FIG. 8 shows a section along line VIII-VIII in FIG. 7, FIG. 9 shows a view of the casting device according to FIG. 7, seen in the direction of arrow IX, without conveyor and mold, FIG. 10 shows a plan view of FIG.
7, partly in section along line XX in FIG. 7. FIG. 11 shows a view in the direction of arrow XI in FIG. 10 with the weighing device and the collecting vessel, FIG. 12 shows a variant of a Giesseinrich device in partial section along line NII-NII of Fig. 13. 13 shows a view of the casting device from FIG. 12, seen in the direction of arrow XIII, FIG. 14 shows a control diagram of a filling and weighing device, FIG. 15 shows a control diagram of an automatically operating casting device.
Designated in FIGS. 1, 2 and 3. 1 a mold, 2 a casting basin, 3 a grid and 1 an inserted rib. Tests have shown that it is difficult to pour large quantities into a pouring basin without strong eddies occurring in the pouring basin with channels connecting the corresponding pouring spigots, e.g. 5, even then when working with a very low fall height of the pouring stream.
Further experiments have shown that pouring through a grid 3 or other corresponding forms, wedge the pouring jet energy see in the pouring basin, in part, slows down the entire pouring process. The best effect can be achieved with a sieve, which, however, cannot be used for casting iron and steel for technical reasons, whereas such a sieve can be used for casting light metal or other materials with a relatively low melting point.
Furthermore, failures have shown that one or more ribs 4 also calm the flow processes when the liquid metal flows into the casting basin 2 and the flow through the corresponding channels 5 up to the corresponding pouring spigots.
Furthermore, tests have shown that grids 3 and, at the same time, ribs 4 enable the liquid metal to flow out of the pouring basin 2 into the corresponding channels to the corresponding pouring spigots. The consequence of this is that the pouring can be carried out quickly without fear of the liquid metal overflowing.
For this reason, any optic varnish that may be entrained is deposited on the surface of the liquid metal, in the channels 5, by the shortest route.
While FIGS. 1, 2 and 3 only show the pouring basin, FIG. 4 shows a pouring basin 6 and two pouring spigots 7 and 8 and FIG. 5 shows an entire channel system with a pouring basin 9 and four pouring spigots 10, 11 , 12 and 13. FIG. 6 shows a channel system with a pouring basin 14 and six pouring spigots 15, 16, 17, 18, 19 and 20.
It can be seen from FIGS. 4, 5 and 6 that any number and arrangement of sprue spigots determined by the model assignment of the model plate can be poured according to this process. Practice shows that relatively few standardized channel systems are sufficient for all variations that occur.
It proves to be a particular advantage if the cross-sections of the grooves are enlarged to the extent required for the corresponding amounts of metal to flow through that the volume of the groove system is at least equal to the difference in the total metal volume to be cast minus that at the end of the as quickly as desired ensuing emptying of the ladle is already in the mouths of the pouring spigot of the metal volume that has flowed into it. As a result, the pouring process takes place in a first approximation comparable to the pouring process known in large-scale casting via a pouring basin using a pear closure.
Another advantage results from the fact that the process of emptying the ladle contents into the channel system is largely independent of the inflow of the liquid metal from the channel system into the individual pouring spigots.This is an important prerequisite for the automatic pouring of molds .
In FIGS. 7, 8, 9 and 11, 21 and 22 designate rails on which a carriage 23, mounted on wheels 24, can travel along the conveyor 25 (see also FIG. 10) on which molds 26 are stored. A housing 29 is supported on the carriage 23, rotatably mounted in bearings 27 in two journals 28.
stop motor 30 drives a worm shaft 32 via a reduction gear 31, which drives a worm wheel 33 and via a shaft 34 a gear 35 and 36 which engage in a rack 37 and 38. The rack conditions 37 and 38, which are guided in the guides 39 and 40, carry at the lower end a frame 41 on which the levers 42 and .43 with means of pins 44 and 45 are articulated. These levers are also articulated via pivot pins 46 and 47 to an angle piece 48 and 49 each (FIG. 10), which can carry a pouring pan 54 in the bearing 50 and 51 via pins 52 and 53.
At the pouring ladle 54 there is a container 55 which can be filled with steel shot 56. A piston rod 57, which is rotatably supported on a part 58 which is fixedly connected to the frame 41, carries a cylinder 59 which is articulated with pin 60 on a part 61 which pieces 48 and 49 with the angle is firmly connected . If compressed air is supplied to the cylinder 59, it rises and brings the levers 42 and 43 and also the angle pieces 48 and 49 from the position shown in FIG. 11 to the position shown in FIG. 7 in accordance with the directions of arrows 62 and 63. If the compressed air is released from the cylinder 59, the cylinder 59 lowers from the position shown in FIG. 7 to the position shown in FIG. 11 and thus all parts that are steered via the bolts 46 and 47.
With the lever 43 firmly verbun the two levers 64 and 65, which are articulated via ball pins 66 and 67 and rods 68 and 69 on pins 70 and 71 on the pouring pan 54. A single-acting cylinder 72 is articulated on the one hand to pin 73 on carriage 23, and on the other hand via piston rod 74 and pin 75 also to part 76 which connects the two guides 39 and 40. If the cylinder 72 receives compressed air, it presses the guides 39 and 40 into the position shown in FIG. 7. If the compressed air is released, the spring, not shown, guides the guides 39 and 40 back into the position shown in FIG. A lever 79 is mounted on a shaft 80 which is firmly connected to a lever 81 on a plate 77, which is firmly connected to bracket 78 (see FIGS. 9 and 11).
On the lever 81 a rod 82 is articulated, which is verbun with a locking lever 83 via a pivot 84 is the. The locking lever 83 can be latched into the chain 85, as can be seen in FIG. The chain 85 is driven in a manner not shown via shafts at the same speed as the conveyor 25. On the shaft 80 there is also a rotary air valve 86 with which the compressed air supply to the cylinder 59 can be controlled.
A collecting vessel 87 (see FIG. 11), in the bottom of which a stopper opening 88 known construction is arranged, contains liquid metal 89. A stopper 90, which is connected via a stopper rod 91 to a piston 92, is with the spring force of the Spring 93, which is supported on a housing cover 94, is pressed against the stopper opening 88 and closes it. There is oil in an annular space 95 and in the cylinder space 96 under the piston 92.
Thus, if the air supply 97 receives compressed air, it presses against the spring 93 via the oil and the piston 92, the piston 92 lifts up to the stop on the sleeve 98, but this also raises the stopper 90 by a certain amount and opens the stopper opening 88 free, the liquid metal can escape. If the Luftzufüh tion 97 is set to exhaust, the spring 93 presses the piston 92, the stopper rod 91 and thus the stopper 90 again against the stopper opening 88 and closes it.
If no special requirements are placed on the accuracy of the amount of liquid metal to be determined, a tiltable collecting vessel with a nozzle can be used instead of a collecting vessel with a stopper. A piston 100 with a piston rod 101, which carries a balance 102, is arranged in a cylinder 99. If the air supply 103 receives compressed air, the piston 100 lifts until the piston rod ring 104 rests on the bush 105. If a pouring ladle 54 is above the scales 102, the same is lifted and the supporting pins 52 and 53 leave the bearings 50 and 51.
In this case, the balance 102 absorbs the weight of the pouring ladle 5.1 plus half the weight of the rods 68 and 69 and plays unhindered in this raised position (FIG. 11).
The following is the mode of action of the Pig. 7, 8, 9, 7.0 and 11 described with the help of the control scheme Fig.14: The process shown is based on the fact that six different shapes, which follow each other periodically, are to be poured by a Giesseinrich device and that these six different shapes in four different standardized shape heights are classified. It is assumed that the device is in the position shown in FIG. 11, but the piston 100, the piston rod 101 and the balance 102 are still in the lowered position.
By actuating the foot switch 106, when the switch 108 is closed by the fact that the carriage 23 is closed in the position shown in FIG. 11, control current is supplied to both the solenoid valve 109 and the contactor 110 through the circuit 107. The solenoid valve 109 opens see. Through the compressed air line 111, the piston chamber below the piston 100 receives compressed air and, because the compressed air flows against the backlash valve 112, as already described, the scales 102 and thus the pouring pan 54 quickly.
When the manual valve 114 is open, the Druekluft- line 113 receives compressed air, which flows via the bypass line 115 into the annular space 95, and lifts the piston 92 against the spring force of the spring 93 and opens the stopper opening 88 of the collecting vessel in the manner already described 87, while the scales 102 take over the weight of the pouring ladle 54 in the manner already described, the inflow of the liquid metal into the pouring ladle 54 begins. With increasing weight v created the scales 102 and thus the corresponding pointer device 117, respectively. the capacity, which changes with the pointer position, is 118.
Simultaneously with the actuation of the solenoid valve 109, the cylinder 119 receives compressed air via line l20 and pushes the ratchet wheel 123 from the position 124 of the follower holder 125 to the position 7126 via the ratchet lever 121 by means of the pawl 122 and switches the capacity 131 into the weighing process while the capacities 127, 128, 129 and 130 are out of order. If the increase in weight due to the inflow of the iliissigen metal has changed the balance 102 and thus the capacitance 118 so that a current flows through the coil 132 and the coil 133 is de-energized, the differential relay 134 toggles and is thus interrupted by the interrupter 135 the circuit 107. The solenoid valve 109 is set to exhaust.
The spring 93 pushes the piston 92 quickly down because the check valve 116 opens, and thus closes the stopper opening 88, as described. At the same time, the piston 100 lowers more slowly because the check valve 112 is closed and the compressed air under piston 100 can only escape slowly via the bypass line 136. The compressed air in the cylinder 119 also flows out, and the ratchet lever 121 is withdrawn by means of a spring, not shown, where the ratchet wheel 123 in the position by the pawl 137, which is mounted in a fixed bearing block 138, is held.
Since all capacities 127, 128, 129, 130 and also the capacity 131 are adjustable in size according to the amount of liquid metal required for the associated form, the process described above for the form associated with the capacity 131 is also inevitably used required amount of liquid rivet <B> in </B> the pouring ladle.
The carriage 23 and all parts connected to it, that is to say also the C ladle 54, are now guided to the mold to be poured off and assigned to the capacity 131. If the limit switch 143 slides off the interrupter bar 144, which is the case when the pouring ladle 54 is out of the range of the scales 102, the circuit 145 receives current. Since the follower scarf ter 146 was moved in the manner already described by means of the ratchet wheel 123 from the position 147 to the position 148, the switch 154 also receives current.
The switches 149, 150, 151, 152, 153 and also the switch 154 are adjustable according to the height of their associated shapes. When the circuit 145 is closed by the limit switch 143, the solenoid 160 also receives current via 148, 154, 156 and actuates the switch 161 and thus puts the stop motor 30 into operation for the downward movement of the racks 37 and 38. When the cam 162 reaches the switch 156, the circuit is interrupted at the desired height of the frame 41 and thus the casting ladle 54. The stop motor 30 is stopped and locked.
Similarly, at the corresponding position 163 of the sequence switch 146 via Sehalter 153 example, switch 155 is preselected; via position 164 and switch 152 switch 158 preselected; switch 155 preselected via position 165 and switch 151; Switch 157 is preselected via position 166 and switch 150, and switch 156 is preselected via position 147 and switch 149.
After reaching this casting position (Fug. 7 and 10) the lever 79 in FIG. 11 is moved in the direction of arrow 139. If the opening of the three-link chain 85, which is achieved by the fact that the middle link fails in accordance with the spacing of the molds 26 on the conveyor 25, corresponds to the chain gap, the locking lever 83 can penetrate the chain gap. As a result, the carriage 23 is in the correct term casting position compared to the mold 26 inevitably moved parallel to the conveyor 25 at the speed of the conveyor. Simultaneously with the rotation of the lever 79 in the direction of the arrow 139, compressed air has been supplied to the cylinder 72 by actuating the rotary air valve 86.
The guides 39 and 40 and thus all parts hanging in the pin 28 are moved from the position as drawn in FIG. 11 to that as drawn in FIG. 7. By further turning the lever 79 in the direction of arrow 138, the cylinder 59 also receives compressed air via the rotary air valve 86. The two levers 42 and 43 move in the direction of arrows 62 and 63 (FIG. 7) from the position shown in FIG. 11 to the position shown in FIG. 7 and move the pins 52 and 53 of the pouring ladle 54 in the manner already described in the direction of arrow 140 (FIG. 7) from the position in FIG. 11 to the position in FIG. 7.
At the same time, the ball pins 66 and 67 move in the direction of arrow 141 (Fig. 7) and thus the pins 70 and 71 in the direction of arrow 142 (Fig. 7), i.e. the pouring pan from the dot-dash position in Fig. 7 to the extended position in Fig 7. The tilting movement of the ladle is made up of a movement of an axis of rotation on a circular path around the tilting axis and a simultaneous rotation around the axis of rotation at the same angular speed, whereby the tilting movement of the ladle is around a selectable ideal located in the pouring spout Axis of rotation takes place. The rotations in the direction of arrows 140 and 142 he follow so far that the pouring ladle completely empties its contents. The limitation takes place in the cylinder 59. If this position is sufficient, the switch 167 is actuated by the lever 42.
This closes the circuit via solenoid 168, switch 159, since the cam 162 is in the switch position 156, thus also the holding contact 169 and the switch 170, which closes the circuit for the stop motor 30 for downward movement. At the same time, because the coil 172 receives current and the coil 173 is de-energized, the switch 174 is opened by the toggle relay 171. When the cam 162 has reached the position shown in FIG. 14, the stop motor 30 is stopped and locked; thus, in the manner already described, the casting device has again reached the vertical position drawn in FIG. 11.
At the same time, the lever 79 is returned to the starting position shown in FIG. 11, against the direction of arrow 139. The rotary air valve 86 thus opens the supply line to the cylinders 59 and 72, the pouring ladle 54 rotates against the directions of arrows 1.10 and 142 from the position drawn out in FIG. 7 into the position in dashed lines in FIG. 7, and the guides 39 and 40 are pivoted back from the position shown in FIG. 7 to the position shown in FIG. 11 about the pivot pin 28.
Since the locking lever 83 is released from the chain 85 with the return of the lever 79, the carriage 23 is manually returned to the position shown in FIG. The pouring ladle 54 is under the stopper opening 88, with which the process begins again.
Based on the same considerations, it is possible to pour any number of molds, which follow each other periodically, different high and different amounts of liquid metal, using appropriate arrangements.
It is also easily possible to have two casting devices working at the same time, which alternate in their task, i.e. one casting unit pours the liquid metal that has already been collected into the mold, while the other takes the amount of liquid metal from the collecting vessel 87 , and vice versa, that one Giessvorriehtung removes the required amount of liquid metal from the collecting vessel 87, while the other pours the amount of liquid metal into the associated mold. Furthermore, it is easily possible, if the path on which the carriages 23 move is closed endlessly, to have any number of Giesseinriehtungen work simultaneously on a conveyor.
Above all, the facility is not tied to the use of adjustable capacities for weighing. It is also possible to work in a known manner with contacts or with compressed air control systems via nozzles or with other known systems. will. If only one casting unit is used, the tare weight of the pouring ladle, which changes during operation, can also be compensated for by correcting the tare weight on the scales accordingly.
While the control scheme 14 is based on the consideration that an operator is assigned to each casting device, FIG. 15 shows a control scheme for fully automatic operation. Since the Sehaltvor transitions of the control scheme are largely the same as the control scheme 14, the processes of the control scheme are in fingertips. 15 are only described to the extent that they differ from those in FIG. A control drum 175, which is driven by the drive of the conveyor 25 and makes one revolution while the conveyor moves on by one mold division, controls a switch 176 by means of cam 177, which has the same function as the footstep switch 106 in FIG .
Thus, the entire sequence of functions already described for filling a certain amount of liquid metal into the semolina is initiated and carried out in the manner already described. Now the switch 179 is operated by control cam 178, which turns on the Haltkon clock 181 and the switch 182 via solenoid 180, the travel stop motor 183 and the solenoid 191, which are not shown in Figs. 7, 9 and 11, electrical current feeds and thus sets the drive of the carriage 23 in motion. If the end switch 143 leaves the sub-rail 144, the height adjustment is made by the stop motor 30, as already described.
If the carriage 23 is in the vicinity of the casting position (FIG. 10), the switch 185 is lifted by a cam 184 and thus the solenoid 186, which controls the locking lever. 83 wants to attract electricity. Since the locking lever 83 rests on the chain 85, it cannot initially perform any further rotational movement about the pivot point 187.
If, however, the vague 23 reaches the position of the chain opening 189 by moving in the direction of arrow 188, the locking lever 83 can penetrate into the chain opening 189 and thus opens the switch 190, which interrupts the switch 181 via the solenoid 180, thus . the drive stop motor 183 stops and the magnet coil 191 located between the motor and the chassis switches off. Now, by the locking lever 83 (Fig. 11) of the carriage 23 in the position as shown in Fig. 10, with the chain 85 ent long the conveyor 25 out.
During this time, a cam 192 operated a rotary valve 193 and supplied compressed air to the cylinder 72, that is, the rotary movement about the pivot pin 28 was carried out in the manner already described. Compressed air is now also supplied to the cylinder 59 by a further cam 194 by actuating a rotary slide 195 and thus the tilting movement for emptying the pouring ladle 54 is initiated. After the mold 26 has been poured, the stop motor 30 is automatically actuated again via switch 167 and the height adjustment is returned from the position shown in FIG. 7 to the position shown in FIG. 11 in the manner already described.
A cam, not shown, sets the rotary slide valve l95 to exhaust and thus returns the pouring ladle 54 from the position shown in FIG. 7 to the position shown in phantom in FIG. 7 in the manner already described. At the same time, the rotary valve via 193 is set to exhaust by a further, not drawn Neten Noeken and thus via cylinder 72 the guides 39 and 40 returned from the position shown in FIG. 7 to the position shown in FIG.
Since the cam 184 releases the switch 185, the solenoid 198 is supplied with current via switch 196, which is only opened by an interrupt rail 197 in the position according to FIG. 11, and thus the travel stop motor 183 and the electric via switch 199 Coupling 191 for the return of the carriage 23 from the position in Fig. 10 to the position in Fig.11 in operation. At the same time, the coil 186 is de-energized and releases the locking lever 83, thus decoupling the carriage 23 from the chain 85. When the position in FIG remains in operation. Now the switch 176 is actuated again by the cam 177, which means that the process is repeated.
In FIGS. 12 and 13, 25 shows a conveyor, 26 a form ready for pouring. A cylinder 202 hangs on two parts 200 and 201, which are connected to an imaginary carriage similar to carriage 23 on rails (not shown) running parallel to the conveyor 25. A cover 203 sits on this cylinder, in which a piston rod 204, which carries a Kol ben 205, is permanently installed. Is. the air supply line 206 is set by a rotary valve, not shown, to exhaust, the spring force of the spring 207, which is supported on the cylinder base 208, presses on the cylinder cover 209 of the cylinder 210 and lifts this with all parts attached to the cylinder 210 until the shoulder 211 of the cylinder 210 stands on the cover 208.
If compressed air is supplied to compressed air via the rotary slide valve, not shown, and thus to cylinder 210, cylinder 210 and thus all parts attached to it are lowered. On the cylinder 210, a part 212 is arranged, the bearings for trunnions 213 and 214 has. The pivot pins 213 and 214 are arranged on a part 215 which has a bore for mounting a double lever 216 and is secured with rings 217 and 218 against Axialver displacement. At one end of the double lever 216, a pouring ladle 219 is arranged, while at the other end a compensating weight 221 and handle 222, which can be displaced by a threaded nut 220, are arranged.
The position of the balance weight 221 during operation is selected so that the empty weight of the pouring ladle 219 is kept in the balance. The Einriehtung according to Fig.l2 and 13, which is used especially for smaller amounts of liquid metal and non-automatic operation be, works as follows. It is assumed that the pouring ladle 219 is empty and placed on a balance similar to FIG. 11. Here, the cylinder 210 and all parts attached to it, since the air supply 206 is connected to the exhaust via the rotary valve (not shown), in its uppermost position. In contrast to FIG. 11, the balance rests on a solid surface.
The required amount of liquid metal is removed from the collecting vessel located above it in a similar manner to that in FIGS. 11, 14 and 15 and is therefore no longer described. After filling in the necessary amount of liquid metal, the device is moved to the end of the mold by means of the not shown carriage, with the double lever on the handles of the pouring end. '? 16 has to keep in balance ..
Compressed air is supplied to the compressed air line 201 via a double leech button holder # 223, which is connected to a solenoid valve (not shown) via a hanging cable 224, until the cylinder 210 and thus also the (Tiesspfanne 219) are at the desired height opposite the During the pouring of the mold (FIG. 13), which is now taking place in a known manner, the load that the cylinder 211 has to bear is reduced.
This reduction causes an additional compression of the air in the cylinder space of the cylinder 210, the cylinder 210 is raised. By appropriate selection of the spring force of the spring 207 and the piston diameter of the piston 205, this lifting of the cylinder 210 can approximately compensate for the lowering of the pouring spout 225 of the pouring pan 219 during the pouring process. This makes it possible for the double lever 216 to remain in an almost horizontal position during the casting process.
The present casting method for pouring molds with at least two sprues are compared to the methods known today, the following advantages he reaches Several small partial forms (model plates th) with their associated sprues can be put together in a larger shape, molded and cast together, namely Using a casting basin that is of sufficient size and can always be placed on the edge of the mold, conveniently in the middle of the long side. This has the advantage that the pouring ladle can be poured with a minimal pouring height. In addition, the present device enables the tipping of the pouring ladle about a desired, imaginary axis of rotation located in the vicinity of its snout.
Both developments make it possible to completely adhere to an old pouring rule of pouring with a low pouring stream.
By arranging grids, ribs or similar means in the casting basin, the remaining unavoidable part of the casting jet energy is largely destroyed, where a basic requirement for the smooth flow of the liquid metal into the individual sprues is created.
Since there is a sufficiently long path between the casting basin and the individual pouring spigots and the flow speed in the channels that connect the pouring basin with the pouring spigot during the pouring process is relatively small, slag that may be entrained can be seen on the surface of the gutter system Remove jammed liquid metals. Since, as the experiment shows, visual varnish that may float in a pouring ladle only flows out after the pouring ladle has been partially emptied when the ladle is shifted when it is tilted, in this case all pouring outlets are already covered with liquid metal, and the slag that is now flowing off is sure to swim on the surface. This means that special slag runs are no longer necessary.
Since the quantity of liquid metal is determined in such a way that all sprues are filled when the internal system has run empty, and since the slag barrels are missing, the yield is significantly improved because the weight of the slat barrels and the weight of the sprues are eliminated.
The new casting process enables any arrangement of the sprue spigots on the pattern plate that is most favorable for the filling process of a casting. This and the tinkling of the usually very long and bulky slag channels have the advantage of covering a given metal plate surface with more models than before and thus increasing the carbon weight per molding box and the casting production per hour.
The freer V4 steel in the arrangement of the sprues and the more even filling level of the metal in the internal system also result in less scrap of unused castings. Since the volume of the internal system can be chosen arbitrarily large within certain limits, it is possible to carry out the pouring process in such a way that the entire contents of the pouring pan are simply emptied into the internal system, while the actual pouring process of the mold, the flow through the individual sprues in the mold cavities,
takes place by itself under constant pressure and under the most favorable conditions. The relatively large weight of liquid metal in the channel system makes it easier to keep a constant fill level above the sprue, which was difficult to maintain with the previous Giessver drive because of the changing flow rates over the entire pouring time.
The requirements, which were almost impossible to meet for the old casting process, of pouring in exactly as much metal from the pouring ladle as flows out through the pouring spigot, and always keeping the pouring basin full and finally breaking off with pouring at the exact moment when the pouring is completed not to additionally cast unnecessary metal, are completely fulfilled in the described casting process and are also easy to comply with.
The greatly simplified casting process demands the caster, if it is still needed, much less than with the old Giessverfah. Casting is also less dangerous because the liquid metal is less splashed and because no pouring over is possible at the end of the filling process.
If a mold to be cast consists of several partial molds with corresponding sprues, the liquid metal flows into the individual partial molds almost simultaneously. Harmful explosions caused by gas development and their bad effects on the casting are therefore no longer possible.
Since in the proposed way even smaller castings of various types and with various requirements, summarized on their filling process, can be poured together in large For men, and since the casting process, regardless of the required casting speed, regulates the individual castings, which are regulated by the cross-section of the pouring spigot If the liquid metal is largely emptied quickly from the pouring ladle into the channel system, the pouring performance per pouring device is increased many times over and the number of workers required for pouring the molds is reduced, or with automatic pouring, these are completely eliminated.
Since each ladle is completely emptied with every pour, there are no temperature differences between the liquid metal that arise when pouring several molds from one and the same ladle.
Since larger quantities of liquid metal are cast with a smaller number of casting kettles and ladles, the average temperature drop between the exit of the liquid metal from the melting unit and the entry of the liquid metal into the mold is greatly reduced, so the casting metal does not have to be overheated as much .
The present invention therefore brings as an overall result an increase in the quality of the casts, a significant improvement in output, and in fully automatic Schem operation a complete elimination of labor, in semi-automatic operation a multiple increase in Giesslei stung, and an increase in production power.