DE1063344B - Masselgiessmaschine - Google Patents

Description

In den letzten Jahren sind verschiedene Vorrichtungen zum Gießen von Masseln gebaut worden. Diese Vorrichtungen brachten die Neuerung, die Gießleistung durch besonders wirksame Kühlung zu steigern sowie bestimmte Arbeitsvorgänge, z. B. beim Gießen oder beim Herausheben der gegossenen Masseln aus den Formen, zu erleichtern. Trotz dieser Verbesserungen besteht von Seiten der Gießereien weiterhin der Wunsch, die Herstellung der Masseln durch vollkommene Mechanisierung der Arbeitsvorgänge noch rationeller zu gestalten als bisher. In jüngster Zeit wurde weiter die Forderung gestellt, daß die aus den Gießmaschinen entfernten Masseln sogleich, also im heißen Zustand, besonders gerichtet werden, damit die Masselstapel mit Hilfe von Gabelstaplern aufgenommen und ohne Umstapeln zum Versand gelangen können.

Um all diese Forderungen weitgehend erfüllen zu können, wurde eine Maschine entwickelt, mit der gleichzeitig eine Vielzahl von Masseln gegossen, geschäumt, gestempelt, aus den Formen gehoben und auf Blockstapel besonders gerichtet werden kann.

Die Erfindung besteht somit in einer Masselgießmaschine in Gestalt eines Rondells mit luft- oder wassergekühlten Formen, bei der eine in tangentialer Richtung zum Rondell nebeneinander angeordnete Vielzahl von Formen vorgesehen ist, denen das zu vergießende Metall über eine aus einer Zulaufrinne und einer kippbaren Rinne bestehende Eingießvorrichtung zugeführt wird, wobei die Ausläufe der Kipprinne einzeln höhenverstellbar sind. Weiter ist eine Einrichtung zum selbsttätigen Abschäumen der gegossenen Masseln sowie eine Stempeleinrichtung mit auswechselbaren Schlagstempeln und einer Einrichtung zum Ausheben der Masseln aus den Formen mittels Bolzen und eine Einrichtung zum Aufnehmen, Zusammenschieben und Stapeln der Masseln vorhanden, wobei die Einrichtungen zum Abschäumen, zum Stempeln, zum Ausheben bis einschließlich zum Stapeln der Masseln durch die Umlaufbewegung des Rondells zwangläufig betätigt werden.

Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich somit um eine Kombination von teilweise bekannten, bislang jedoch nur als Einzelmaßnahmen zur Anwendung gelangten Arbeitsgängen. So war eine Eingießvorrichtung für schrittweise weiterbewegte Formen von Masselgießmaschinen mit einer festen Zulaufrinne und einer kippbaren Rinne, deren Funktion zwangläufig von der Bewegung der Formen bzw. der Formenträger abhängig ist, zur Zeit der Anmeldung bereits bekannt. Die kippbare Rinne diente bei dieser Einrichtung jedoch als Speicher des aus der festen Rinne zulaufenden Gießgutes während des Formenfortschrittes.

Mas s elgießmas diine

•Anmelder:
Vereinigte Aluminium-Werke
Aktiengesellschaft,
Bonn, Am Nordbahnhof

Franz Gaßner, Dipl.-Ing. Wilfried Höper,
Martin Glasthaner, Dipl.-Ing. Wilhelm Wedemeyer,
Jakob Gleich, Tö ging/Inn,
Walter Krellwitz, Neuötting/Inn,
und Dr. Albert Roth, Lünen (Westf.},
sind als Erfinder genannt worden

Weiterhin waren Einrichtungen zum selbständigen Abschäumen insoweit bekannt, als man in Zulaufrinnen durch eingehängte Stege od. dgl. die Zurückhaltung des Schaumes bewirkt hat.

Erfindungsgemäß wird jedoch erstmals ein Weg zur Entfernung des Schaumes aus der eigentlichen Form aufgezeigt, so daß für dieses Merkmal selbständiger Schutz beansprucht wird. Weiterhin war es zur Zeit der Anmeldung bekannt, die Masseln aus der Form mittels konisch ausgebildeter Bolzen herauszuheben. Außerdem war es bekannt, auf einem endlosen Band eine Mehrzahl von sich in Längsrichtung des Bandes erstreckenden Formen nebeneinander anzuordnen.

Die Anbringung der Formen auf kreisförmigen Gestellen wurde bisher in Gießereien schon vielfach durchgeführt, jedoch wurden die Formen dabei nur in radialer Richtung in die Rondelle eingesetzt. Nach der Erfindung hingegen werden die Formen in tangentialer Lage in das Rondell eingebaut und in mehrere Felder aufgeteilt. Diese Anordnung hat vor allem den Vorfeil, daß das Eingießen des Metalls in die Formen auch bei kontinuierlicher Bewegung des Rondells erfolgen kann, während weiterhin ein einfacheres Entfernen der Masseln aus den Formen möglich ist. Hierdurch wird die Leistung der Maschine beträchtlich erhöht.

Die einen weiteren Teil der Erfindung bildende Eingießvorrichtung besteht aus einer kippbaren Rinne, die mit mehreren verstellbaren Auslauföffnungen versehen ist; der Antrieb der Kipprinne erfolgt z.B. mit einem Elektromotor. Die verstellbaren Auslauföffnungen haben den Vorteil, daß bei irgendeiner Störung,

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ζ. Β. beim Verziehen der Gießrinne, die Ausflußmenge wieder entsprechend reguliert werden kann. Durch Versuche wurde festgestellt, daß die Formen auf diese Weise gleichmäßig gefüllt werden können. Ein weiterer Vorteil dieser Gießrinne besteht darin, daß durch besondere Lagerung der Kipprinne das Gefälle zwischen Zulaufrinne und Kipprinne möglichst gering gehalten werden kann.

Gegenüber den bisher verwendeten Gießrinnen ist an dieser Vorrichtung vorteilhaft, daß die Auslauföffnungen einzeln für sich verstellbar sind. Wenn also z. B. beim Verziehen der Kipprinne sich einzelne Auslauföffnungen verschieben und dadurch die Ausflußmenge verändert wird, so können während des Betriebes die Auslauföffnungen wieder genau eingestellt werden, oder wenn beispielsweise das Fassungsvermögen einzelner Masselformen Unterschiede aufweist, so können durch Verstellen der Auslauföffnungen auch solche Formen genau gefüllt werden. Durch Versuche wurde festgestellt, daß mit Hilfe dieser verstellbaren Auslauföffnungen eine \^Aielzahl von Masselformen völlig gleichmäßig gefüllt werden kann.

Da beim Einströmen des Metalls in die Formen kleine Schaum- bzw. Oxydbildungen auftreten, werden die Masseloberflachen zweckmäßig geschäumt. Dieses Abschäumen wurde bisher mit Schaumlöffeln von Hand durchgeführt. Solange nur eine oder zwei Masseln gleichzeitig gegossen wurden, konnte das Abschäumen derselben leicht mit Hand erfolgen. Wenn aber eine A^ielzahl von Masseln gleichzeitig geschäumt werden mußte, so ergaben sich dabei große Schwierigkeiten.

Nach der Erfindung erfolgt nun das Abschäumen einer Vielzahl von Masseln gleichzeitig, wobei die Abschäumvorrichtung mechanisch angetrieben wird.

Die Schäumvorrichtung wird vom Triebstock des Rondells über eine Kurvenscheibe und ein Kurvenstück angetrieben. Die Bewegung der Abschäumer wird einerseits durch die Kurvenscheibe und andererseits durch das Kurvenstück so gesteuert, daß die auf der Oberfläche der Barren befindliche Oxydhaut sauber und stets zur rechten Zeit entfernt wird.

Die Bezeichnung der Masseln, z. B. mit der Gußnummer oder dem Firmenzeichen, kann in weiterer Ausbildung der Erfindung mit einer Stempelmaschine erfolgen. Gegenüber den bisher bekannten Stempelvorrichtungen besitzt diese Maschine den Vorteil, daß eine Vielzahl von Masseln, selbst bei kontinuierlicher Bewegung der Masseloberfläche, gestempelt und die Schlagstempel während des Betriebes leicht ausgewechselt werden können. Die Stempelmaschine wird vom Triebstock des Rondells über ein Zahnrad angetrieben. Die einzelnen Schlagstempel werden mit einer Nockenwelle gehoben und mit Federkraft nach abwärts geschleudert. Da das Formenrondell kontinuier-Hch bewegt wird, werden die Stempel zweckmäßig 'unmittelbar nach dem Auftreffen auf die Masseln wieder schnell nach aufwärts gedrückt. Diese Aufwärtsbewegung der Schlagstempel wird ebenfalls mit Federkraft bewerkstelligt. Das Auswechseln der Stempel ist einfach und kann während des Betriebes erfolgen. Der Stempelbalken wird zu diesem Zweck ausgeschwenkt, die Stempel eingesetzt und der Balken wieder in die alte Lage zurückgeschwenkt.

Das Entfernen der Masseln aus den Gießformen erfolgte bei den bisher in Gebrauch befindlichen Masselgießmaschinen durch Umkippen der Formen oder durch Ansetzen von kleinen Hebeln. Beim Umkippen der Formen kommen die Masseloberseiten auf den Boden zu liegen und müssen von Hand mit Zangen

umgedreht und dann auf Transporttischen gestapelt werden. Auch beim Herausnehmen der Masseln mit Hilfe von Hebeln müssen die Masseln mit Hilfe besonderer Bügel angefaßt und dann auf Transporttische geladen werden.

Nach der Erfindung geschieht das Ausheben der Masseln aus den Formen und das Stapeln der Masseln vorteilhaft vollautomatisch, und zwar in folgender Weise :

In jedem Formenboden befinden sich zwei Aushebebolzen. Unter den Aushebebolzen ist für jede Formenserie ein Gestell angebracht, das auf- und abwärts bewegt werden kann. Diese Gestelle gleiten nun in der Nähe der Aushebestelle auf ein Kurvenstück und werden dabei gehoben. Mit den Gestellen heben sich gleichzeitig auch die Aushebebolzen und die erstarrten Masseln. An Stelle des Kurvenstückes und der Gestelle können die Aushebebolzen auch hydraulisch oder pneumatisch gehoben werden. Die angehobenen Masseln werden nun mit Hilfe einer vollautomatisch arbeitenden Aushebevorrichtung entfernt und auf einen drehbaren Tisch abgesetzt. Der Verlauf dieses Arbeitsvorganges ist wie folgt:

Zuklappen der Zange ■—· Anheben der Masseln, Zusammenschieben der Masseln und gleichzeitig Weiterbewegung derselben in horizontaler Richtung — Abfahren der Masseln — Lösen der Druckarme —· Aufklappen der Zange ·— Zurückbeförderung der Abhebevorrichtung in die Ausgangsstellung — Abfahren der Zange.

Der geschilderte Arbeitsvorgang wird durch die Betätigung eines Schalters, der auf der Nockenwelle der Stempelmaschine montiert ist, eingeleitet und wickelt sich dann in noch zu beschreibender Weise ab.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung dienen die Zeichnungen, in denen eine Ausführungsform beispielsweise und schematisch wiedergegeben ist.

Abb. 1 zeigt in Draufsicht eine Masselgießmaschine gemäß der Erfindung;

Abb. 2 veranschaulicht im senkrechten Längsschnitt die Eingießvorrichtung, während in

Abb. 3 ein senkrechter Querschnitt durch die Eingießvorrichtung dargestellt ist;

Abb. 4 gibt eine Einzelheit der Abb. 2 und 3 wieder;

Abb. 5 zeigt einen senkrechten Längsschnitt durch eine Abschäumvorrichtung; in

Abb. 6 sind die Abschäumer im vergrößerten Maßstab wiedergegeben;

Abb. 7 zeigt einen senkrechten Schnitt durch die S tempelmaschine;

Abb. 8 veranschaulicht ebenfalls in Draufsicht, wie der Stempelkasten ausgeschwenkt werden kann;

Abb. 9 gibt die Stempelvorrichtung in vergrößertem Maßstab im senkrechten Schnitt wieder;

Abb. 10 und 11 geben senkrechte Schnitte durch die Aushebe- und Stapelvorrichtung wieder.
. In Abb. 1 ist mit 1 das Rondell bezeichnet, auf dem die Formen 2 in tangentialer Richtung angebracht sind. Der Antrieb des Rondells 1 erfolgt mittels des Motors 3. Das Metall läuft der Gießmaschine durch die Zulaufrinne 4 zu und wird über die Eingießvorrichtung 5 in die Formen 2 gegossen. In geringem Abstand von der Eingießvorrichtung 5 ist die Schäumvorrichtung 6 vorgesehen, die im einzelnen noch weiterbeschrieben wird. Das Rondell dreht sich in Richtung des Pfeiles, während das Metall in den Formen 2 mehr und mehr erstarrt. Die Masseln gelangen sodann unter die Stempelmaschine 7, die ebenfalls noch im einzelnen beschrieben wird, und werden, nachdem sie durch an den Böden der Formen 2 vorgesehene,

Claims (4)

1 ζ. Β. hydraulisch betätigte Bolzen aus den Formen gehoben sind, durch die Abhebevorrichtung 8 erfaßt, gehoben und auf den drehbaren Tisch 9 gesetzt. Durch die Drehbarkeit des Tisches 9 wird erreicht, daß die Masseln jeweils um 90° versetzt gestapelt werden können, so daß die Raumausnutzung verbessert wird und gleichzeitig ein leichterer Abtransport der Masseln erfolgen kann. In den Abb. 2 bis 4 ist eine Vorrichtung zum Gießen von gleichzeitig fünf Masseln dargestellt. Die Auslauföffnung 10 wird mittels der Federn 11 an die Wand der Rinne 12 gedrückt und kann mit Hilfe der Schrauben 13 auf- und abwärts bewegt werden. Die Gießrinne besitzt weiter den Vorteil, daß durch besondere Lagerung der Kipprinne 12 das Gefälle zwischen Zulaufrinne 14 und Kipprinne 12 möglichst gering gehalten werden kann. Die Zulaufrinne 14 ist außen rund ausgebildet und ruht im Kipprinnenlager 15. Die Höhe des freien Metallfalles ist dadurch in jeder Lage der Kipprinne gleichmäßig gering. In den Abb. 5 und 6 ist eine Abschäumvorrichtung für fünf Masseln dargestellt. Die fünf Abschäumer 16 sind auf einer Welle 17 befestigt und können mit dem Handrad 18 oder über eine Kupplung bewegt werden. Der mechanische Antrieb erfolgt vom Triebstock 19 des Rondells aus über das Zahnrad 20, Zahnradübersetzung 21, Kurvenscheibe 22, Zahnstange 23, Zahnrad 24 und Kupplung 25. Die Abschäumer können bei der vorliegenden Anordnung auch in horizontaler Richtung bewegt werden. Zu diesem Zweck sind ein vom Triebstock 19 aus angetriebenes Kurvenstück 26, ein Gestänge 27 und ein Kniehebel 28 angebracht. Die Bewegung der Abschäumer wird also durch die Kurvenscheibe und durch das Kurvenstück so gesteuert, daß die auf der Oberfläche der Barren befindliche Oxydhaut sauber und stets zur rechten Zeit entfernt wird. Der Schaum wird in dem Kasten 29 gesammelt. In der Praxis hat es sich als günstig herausgestellt, den vorderen Teil der Abschäumer 16 fmgerartig auszubilden, wie dies in Abb. 4 dargestellt ist, nach der die Abschäumer die Finger 30 aufweisen. In den Abb. 7 bis 9 ist eine Maschine zum Stempeln von gleichzeitig fünf Masseln mit je fünf Schlagstempeln dargestellt. Die Maschine wird vom Triebstock 31 aus über das Zahnrad 32 angetrieben. Mit Hilfe der Nockenwelle 33 werden die Schlagbolzen 34 gehoben und dann mit der Feder 38 nach abwärts geschleudert. Die Schlagbolzen 34 treffen dabei auf die gefederten Schlagstempel 35 auf, die auf die Masseln 37 gedrückt und unmittelbar darauf mittels der Feder 39 wieder nach aufwärts gehoben werden. Zur besseren Darstellung dieses Vorganges ist eine Stempelvorrichtung in der Abb. 9 noch deutlicher skizziert. Die obere Feder 38 a bringt die Schlagbolzen 34 wieder in die Ausgangslage zurück. Das Auswechseln der Stempel ist einfach und kann während des Betriebes erfolgen. Der Stempelbalken 36 wird zu diesem Zweck ausgeschwenkt, die Stempel eingesetzt und der Balken wieder in die alte Lage zurückgeschwenkt. Durch genaue Einstellung der Nocken der Welle 33 und Ausrüstung jedes Schlagstempels 35 mit nur einer Zahl bzw. nur einem Buchstaben läßt sich erreichen, daß die Masseln völlig gleichmäßig in einer Linie und auch bei unebener Masseloberfläche deutlich gestempelt werden können. Nach den Abb. 10 und 11 wird durch Eindrücken eines Schalters, der auf der Nockenwelle 33 der Stempelmaschine (s. Abb. 7 und 9) angebracht ist, ein Magnetventil 40 betätigt, die Preßkraft strömt in zwei 344 Druckzylinder 41., und die Zange 42 wird geschlossen. Beim Schließen der Zange 42 wird der Schalter 43 eingedrückt, und der Hubmotor 44 fährt aufwärts. Nach dem Hochfahren der Masseln um etwa 10 cm wird mit dem Schalter 45 der Fahrmotor 46 eingeschaltet sowie das. Magnetventil 47 betätigt. Die Preßluft strömt in zwei andere Druckzylinder 41, und die Masseln werden dabei zusammengeschoben. Mit dem Schalter 48 wird der Hubmotor 44 nach Erreichen der eingestellten Höhe abgeschaltet. Durch den Schalter 49 wird der Fahrmotor 46 ausgeschaltet und der Hubmotor 44 zum Senken der Last eingeschaltet. Gleichzeitig wird mit Schalter 49 das Magnetventil 47 geöffnet. Die Preßluft strömt in entgegengesetzter Richtung in den Druckzylinder 41j und die Druckarme 50 gehen auf. Nach Erreichung der tiefsten Lage der Zange wird der Motor 44 durch den Schalter 51 abgeschaltet und das Magnetventil 40 geöffnet. Die Zange löst sich von den Masseln und drückt den Schalter 52 ein. Der Fahrmotor fährt leer zurück und wird mit dem Schalter 53 nach Erreichen der Endstelle abgeschaltet. Mit demselben Schalter wird auch der Hubmotor für abwärts eingeschaltet und bleibt durch Betätigung des Schalters 54 in einer bestimmten Höhe über dem Formenrondell so lange stehen, bis ein weiterer Arbeitsvorgang durch den das Magnetventil 40 betätigenden Schalter wieder eingeleitet wird. Die Abhebevorrichtung setzt die Masseln auf einem drehbaren Tisch 55 ab. Der Tisch wird nach jeder abgesetzten Masselserie automatisch um 90° gedreht. Wenn der Masselstapel eine bestimmte Höhe erreicht hat, so wird der ganze Stapel mit Hilfe eines Gabelstaplers aufgenommen und ins Lager transportiert. PATENTANSPRÜCHE:

1. Masselgießmaschine in Gestalt eines Rondells mit luft- oder wassergekühlten Formen, gekennzeichnet durch eine in tangentialer Richtung zum Rondell nebeneinander angeordnete Vielzahl von Formen, denen das zu vergießende Metall über eine aus einer Zulaufrinne und einer kippbaren Rinne bestehende Eingießvorrichtung zugeführt wird, wobei die Ausläufe der Kipprinne einzeln höhenverstellbar sind, durch eine Einrichtung zum selbsttätigen Abschäumen der gegossenen Masseln, durch eine Stempeleinrichtung mit auswechselbaren Schlagstempeln, eine Einrichtung zum Ausheben der Masseln aus den Formen mittels Bolzen und eine Einrichtung zum Aufnehmen, Zusammenschieben, Ausfahren und Stapeln der Masseln, wobei die Einrichtungen zum Abschäumen, zum Stempeln, zum Ausheben bis einschließlich zum Stapeln der Masseln durch die Umlaufbewegung des Rondells zwangläufig betätigt werden.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausläufe (10) einzeln mittels der Federn (11) an die Wand der Rinne (12) drück- und mit Hilfe der Schrauben (13) auf- und abwärts bewegbar sind.

3. Maschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mechanische Antrieb der Abschäumvorrichtung (6) vom Triebstock (19) des Rondells (1) aus über ein Zahnrad (20), eine Zahnradübersetzung (21), eine Kurvenscheibe (22), eine Zahnstange (23), ein Zahnrad (24) und eine Kupplung (25) erfolgt.

4. Maschine nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschäumer (16) in horizontaler Richtung bewegbar sind, beispielsweise mittels eines vom Triebstock (19) aus ange-