DE102007018008B3

DE102007018008B3 - Verfahren und Vorrichtung zum Gießen von Formteilen, insbesondere von Nicht-Eisen-Anoden

Info

Publication number: DE102007018008B3
Application number: DE102007018008A
Authority: DE
Inventors: Thomas Winterfeldt; Hardy Jungen
Original assignee: SMS Meer GmbH
Current assignee: SMS Group GmbH
Priority date: 2007-04-17
Filing date: 2007-04-17
Publication date: 2008-06-12
Anticipated expiration: 2027-04-18
Also published as: FI20085317A0; AT505123B1; FI20085317L; FI121738B; AT505123A2; CA2627761A1; CA2627761C; AT505123A3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gießen von Formteilen, insbesondere von Nicht-Eisen-Anoden, mit einer Vorrichtung (1), die eine Zwischenmulde (2) zur Aufnahme von metallischer Schmelze mit einer Längsachse (L) aufweist, die von einer Schmelzeversorgungsquelle mit Schmelze versorgt wird und die mindestens einen seitlich an der Zwischenmulde (2) angeordneten Auslass (3, 4) aufweist, wobei die Zwischenmulde (2) um ihre Längsachse (L) zur Abgabe von Schmelze von der Zwischenmulde (2) in eine Dosiermulde (5, 6) gekippt wird, wobei die mindestens eine Dosiermulde (5, 6) über einen Auslass (7, 8) eine Kokille mit Schmelze befüllt. Um eine Verbesserung bei der Gewichtstoleranz der zu gießenden Formteile zu erreichen, sieht die Erfindung vor, dass zum Ausgießen von Schmelze von der Zwischenmulde (2) in die Dosiermulde (5, 6) die Zwischenmulde (2) um ihre Längsachse (L) und um eine Achse (Q) gekoppt wird, die horizontal ausgerichtet ist und die senkrecht auf der Längsachse (L) der Zwischenmulde (2) steht. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Gießen von Formteilen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gießen von Formteilen, insbesondere von Nicht-Eisen-Anoden, mit einer Vorrichtung, die eine Zwischenmulde zur Aufnahme von metallischer Schmelze mit einer Längsachse aufweist, die von einer Schmelzeversorgungsquelle mit Schmelze versorgt wird und die mindestens einen seitlich an der Zwischenmulde angeordneten Auslass aufweist, wobei die Zwischenmulde um ihre Längsachse zur Abgabe von Schmelze von der Zwischenmulde in eine Dosiermulde gekippt wird, wobei die mindestens eine Dosiermulde über einen Auslass eine Kokille mit Schmelze befüllt. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Gießen von Formteilen.
Ein Verfahren dieser Art sowie eine entsprechende Vorrichtung zum Gießen von Nicht-Eisen-Anoden ist beispielsweise aus der DE 102 18 958 A1 bekannt. Dort ist eine Zwischenmulde vorgesehen, die über eine Fließrinne mit Schmelze versorgt und somit befüllt wird. Die Zwischenmulde kann um ihre Längsachse gekippt werden, wodurch Schmelze zu beiden Seiten der Zwischenmulde hin über Ausgüsse bzw. Auslässe in jeweilige Dosiermulden ausgegossen werden kann. Die Dosiermulden wiederum sind kippbar gelagert. Sobald hinreichend Schmelze von der Zwischenmulde eingefüllt ist, wird durch eine gezielte Kippbewegung der Inhalt der Dosiermulde in eine Kokille ausgegossen, die der Form der zu gießenden A node entspricht. Die für das Gießen eingesetzten Kokillen haben folglich eine Kavität, die der Form des zu gießenden Formteils entspricht.
Die erläuterte Verfahrensweise bzw. die entsprechende Vorrichtung wird auch eingesetzt, um beispielsweise plattenförmige Anoden bzw. Kathoden in einem Gießkarussell zu fertigen. Mehrere Kokillen sind hier entlang einer Kreisbahn um einen Aufnahmebehälter herum angeordnet, in dem geschmolzenes Metall enthalten ist. Die genannte DE 102 18 958 A1 zeigt auch solch eine Lösung.
Andere, ähnliche Lösungen für das Gießen von Nicht-Eisen-Anoden sind in der DE 103 28 654 A1 , in der DE 10 2004 056 524 A1 und in der DE 199 62 471 A1 offenbart.
Als nachteilig hat es sich bei der eingangs genannten Verfahrensweise bzw. bei der entsprechenden vorbekannten Vorrichtung erwiesen, dass die Gewichtstoleranz beim Gießen von Anoden relativ groß ist. Das bedeutet, dass die Schwankungsbreite des Gewichts relativ groß ist. Dies gilt besonders dann, wenn kurze Taktzeiten angestrebt werden, was stets aus ökonomischen Gründen der Fall ist. Dann nämlich muss die Schmelze in relativ kurzer Zeit von der Zwischenmulde in die Dosiermulde eingegossen werden, so dass entsprechende Toleranzen auftreten. Durch schwankenden Inhalt in der Zwischenmulde entsteht ein sich stetig änderndes Eingießverhalten in die Dosiermulde, was sich negativ auf die zu erreichenden Toleranzen auswirkt.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zum Gießen von Formteilen, insbesondere von Nicht-Eisen-Anoden, zu schaffen, mit dem bzw. mit der es möglich ist, bei Einhaltung kurzer Taktzeiten die Gewichtstoleranz einzuengen, d. h. eine vorgegebene Toleranz für das Gewicht des zu gießenden Formteils möglichst genau einzuhalten.
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung verfahrensgemäß dadurch gelöst, dass zum Ausgießen von Schmelze von der Zwischenmulde in die Dosiermulde die Zwischenmulde um ihre Längsachse und um eine Achse gekippt wird, die horizontal ausgerichtet ist und die senkrecht auf der Längsachse der Zwischenmulde steht.
Die Erfindung sieht also vor, dass eine Kombination zweier Bewegungen um die beiden genannten Achsen (Längsachse der Zwischenmulde und horizontale Achse quer hierzu) stattfindet.
Bevorzugt erfolgt das Kippen um die Längsachse und das Kippen um die senkrecht auf der Längsachse der Zwischenmulde stehende horizontale Achse simultan.
Das Kippen um die Achsen erfolgt dabei bevorzugt geregelt, so dass eine definierte Schmelzemenge von der Zwischenmulde in die Dosiermulde ausgekippt wird.
Das Kippen der Zwischenmulde um die senkrecht auf der Längsachse der Zwischenmulde stehende horizontale Achse erfolgt dabei bevorzugt nahe des Auslasses der Zwischenmulde, d. h. weitestgehend benachbart zum Auslass. Damit wird es möglich, das Ausgießen durch Kippen um die Querachse sehr feinfühlig einzustellen bzw. zu steuern/zu regeln. Dabei erfolgt das Kippen der Zwischenmulde um die beiden Kippachsen bevorzugt durch Steuerung bzw. Regelung zweier unabhängig voneinander betätigbarer Bewegungselemente.
Die Vorrichtung zum Gießen von Formteilen weist auf: eine Zwischenmulde zur Aufnahme von metallischer Schmelze mit einer Längsachse, die von einer Schmelzeversorgungsquelle mit Schmelze versorgt wird und mindestens einen seitlich an der Zwischenmulde angeordneten Auslass aufweist, wobei die Zwi schenmulde um ihre Längsachse zur Abgabe von Schmelze von der Zwischenmulde in eine Dosiermulde kippbar gelagert ist, und mindestens eine Dosiermulde, die über den Auslass der Zwischenmulde mit Schmelze befüllt werden kann und die über einen Auslass eine Kokille mit Schmelze befüllen kann. Erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass die Zwischenmulde weiterhin um eine Achse kippbar angeordnet ist, die horizontal ausgerichtet ist und die senkrecht auf der Längsachse der Zwischenmulde steht.
Die Zwischenmulde weist bevorzugt beidseitig je einen Auslass auf.
Die Längsachse der Zwischenmulde ist dabei vorzugsweise in nicht gekipptem Zustand der Zwischenmulde horizontal ausgerichtet.
Die senkrecht auf der Längsachse der Zwischenmulde stehende horizontale Achse kann zum Kippen der Zwischenmulde nahe des mindestens einen Auslasses, zu diesem weitestgehend benachbart angeordnet sein.
Schließlich kann vorgesehen werden, dass an der Zwischenmulde ein erstes Bewegungselement zum Kippen der Zwischenmulde um ihre Längsachse und ein zweites Bewegungselement zum Kippen um die senkrecht auf der Längsachse stehende horizontale Achse angeordnet sind.
Durch das Drehen um die Längsachse wird Schmelze – wie bei der vorbekannten Lösung – in die Dosiermulde überführt. Durch das überlagerte Drehen um die horizontale Achse quer zur Längsachse kann der Füllstand am Ausgießpunkt unabhängig vom Inhalt in der Zwischenmulde konstant gehalten werden. Dadurch liegen gleiche Ausgießbedingungen unabhängig vom Schmelze-Inhalt in der Zwischenmulde vor.
Damit wird die Gewichtstoleranz des zu gießenden Formteils bei gleichzeitig hoher Kapazität bzw. geringer Taktzeit verbessert.
Ein ungenaues bzw. langsames Vordosieren in der Dosiermulde kann vermieden werden. Es besteht auch keine starke Abhängigkeit mehr vom Füllstand in der Zwischenmulde; in dieser können durch Schwankungen im Füllstand die Eingießbedingungen beeinflusst werden, was sich ohne das erfindungsgemäße Konzept entsprechend negativ auswirkt. Es kann also ein gleichmäßigeres und damit besser optimiertes Eingießen von Schmelze in die Dosiermulde erfolgen.
Durch entsprechendes Kippen um die beiden genannten Achsen kann der Inhalt der Zwischenmulde vollständig in die Dosiermulde entleert werden.
Damit ergibt sich in vorteilhafter Weise eine erhöhte Flexibilität hinsichtlich variierender Füllstände in der Zwischenmulde. Weiterhin werden kurze und reproduzierbare sowie genaue Eingießzeiten unabhängig vom Inhalt in der Zwischenmulde erreicht.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Gießen von Nicht-Eisen-Anoden mit einer Zwischenmulde und beidseitig angeordneten Dosiermulden und
2 in perspektivischer Ansicht die Zwischenmulde der Vorrichtung gemäß 1.
In den Figuren ist eine Vorrichtung 1 zum Gießen von Formteilen in Form von Nicht-Eisen-Anoden dargestellt. Die Vorrichtung 1 weist eine Zwischenmulde 2 auf, in die über eine Rinne 11 schmelzflüssiges Metall eingegossen werden kann.
Die Zwischenmulde 2 hat eine Längsachse L, d. h. sie ist mittels Lagern 12 und 13 (s. 2) um die Längsachse L kippbar gelagert. Ein erstes Bewegungselement 9 kann gesteuert bzw. geregelt den Kippwinkel der Zwischenmulde 2 einstellen, so dass über seitliche Auslässe 3 und 4 abwechselnd Schmelze ausgegossen werden kann.
Das Ausgießen von Metall über die Auslässe 3, 4 erfolgt in Dosiermulden 5 bzw. 6, die an den beiden Seiten der Zwischenmulde 2 angeordnet sind. Es sei bemerkt, dass die beiden dargestellten Dosiermulden 5, 6 Mulden eines Gießkarussells sein können, d. h. es isthiernach eine Anzahl von Dosiermulden 5, 6 auf einer Kreisbahn angeordnet, die nacheinander von der Zwischenmulde 2 mit Schmelze befüllt werden.
Die Dosiermulden 5, 6 ihrerseits sind um eine Achse 14 kippbar gehalten, so dass die in ihnen eingegossene Schmelze über Auslässe 7 bzw. 8 in nicht dargestellte Kokillen ausgegossen werden kann.
Dieser insoweit vorbekannte Aufbau ist dahingehend weiterentwickelt worden, dass jetzt zum Ausgießen von Schmelze von der Zwischenmulde 2 in die Dosiermulde 5 bzw. 6 die Zwischenmulde 2 nicht nur – wie bekannt – um ihre Längsachse L gekippt wird, sondern dass weiterhin vorgesehen ist, dass sie um eine Achse Q gekippt wird, die horizontal ausgerichtet ist und die senkrecht auf der Längsachse L der Zwischenmulde 2 steht. Diese Kippung um die Achse Q wird durch ein zweites Bewegungselement 10 bewirkt, das in 2 schematisch angedeutet ist.
Die Kippung um die beiden Achsen L und Q erfolgt dabei bevorzugt simultan. d. h. die beiden Bewegungselemente 9 und 10 werden gleichzeitig betätigt, so dass das Ausgießen von Schmelze aus der Zwischenmulde 2 in die Dosiermulden 5, 6 genauer als vorbekannt erfolgen kann. Durch die kombinierte Kippung um die Achsen L und Q ist nämlich ein genaueres und trotzdem schnelles Auskippen von Schmelze aus der Zwischenmulde 2 in die Dosiermulde 5, 6 möglich, wobei keine relevante Abhängigkeit vom Füllstand der Schmelze in der Zwischenmulde 2 besteht.
Durch das gesteuerte bzw. geregelte Kippen um die Achsen L und Q kann präzise und gegebenenfalls auch der gesamte Inhalt der Zwischenmulde 2 in die Dosiermulde 5, 6 entleert werden.
Damit wird eine verbesserte Gewichtskonstanz der zu gießenden Teile sichergestellt.

1: Vorrichtung
2: Zwischenmulde
3: Auslass
4: Auslass
5: Dosiermulde
6: Dosiermulde
7: Auslass
8: Auslass
9: erstes Bewegungselement
10: zweites Bewegungselement
11: Rinne
12: Lager
13: Lager
14: Achse
L: Längsachse
Q: Querachse

Claims

Verfahren zum Gießen von Formteilen, insbesondere von Nicht-Eisen-Anoden, mit einer Vorrichtung (1), die eine Zwischenmulde (2) zur Aufnahme von metallischer Schmelze mit einer Längsachse (L) aufweist, die von einer Schmelzeversorgungsquelle mit Schmelze versorgt wird und die mindestens einen seitlich an der Zwischenmulde (2) angeordneten Auslass (3, 4) aufweist, wobei die Zwischenmulde (4) um ihre Längsachse (L) zur Abgabe von Schmelze von der Zwischenmulde (2) in eine Dosiermulde (5, 6) gekippt wird, wobei die mindestens eine Dosiermulde (5, 6) über einen Auslass (7, 8) eine Kokille mit Schmelze befüllt, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ausgießen von Schmelze von der Zwischenmulde (2) in die Dosiermulde (5, 6) die Zwischenmulde (2) um ihre Längsachse (L) und um eine Achse (Q) gekippt wird, die horizontal ausgerichtet ist und die senkrecht auf der Längsachse (L) der Zwischenmulde (2) steht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kippen um die Längsachse (L) und das Kippen um die senkrecht auf der Längsachse (L) der Zwischenmulde (2) stehende horizontale Achse (Q) simultan erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kippen um die Achsen (L, Q) geregelt erfolgt, so dass eine definierte Schmelzemenge von der Zwischenmulde (2) in die Dosiermulde (5, 6) ausgekippt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kippen der Zwischenmulde (2) um die senkrecht auf der Längsachse (L) der Zwischenmulde (2) stehende horizontale Achse (Q) nahe des Auslasses (3, 4) der Zwischenmulde (2) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kippen der Zwischenmulde (2) um die beiden Kippachsen (L, Q) durch Steuerung und/oder Regelung zweier unabhängig voneinander betätigbarer Bewegungselemente (9, 10) erfolgt.
Vorrichtung (1) zum Gießen von Formteilen, insbesondere von Nicht-Eisen-Anoden, die aufweist: eine Zwischenmulde (2) zur Aufnahme von metallischer Schmelze mit einer Längsachse (L), die von einer Schmelzeversorgungsquelle mit Schmelze versorgt wird und mindestens einen seitlich an der Zwischenmulde (2) angeordneten Auslass (3, 4) aufweist, wobei die Zwischenmulde (2) um ihre Längsachse (L) zur Abgabe von Schmelze von der Zwischenmulde (2) in eine Dosiermulde (5, 6) kippbar gelagert ist, und mindestens eine Dosiermulde (5, 6), die über den Auslass (3, 4) der Zwischenmulde (2) mit Schmelze befüllt werden kann und die über einen Auslass (7, 8) eine Kokille mit Schmelze befüllen kann, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenmulde (2) weiterhin um eine Achse (Q) kippbar angeordnet ist, die horizontal ausgerichtet ist und die senkrecht auf der Längsachse (L) der Zwischenmulde (2) steht.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenmulde (2) beidseitig je einen Auslass (3, 4) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse (L) der Zwischenmulde (2) in nicht gekipptem Zustand der Zwischenmulde (2) horizontal ausgerichtet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die senkrecht auf der Längsachse (L) der Zwischenmulde (2) stehende horizontale Achse (Q) zum Kippen der Zwischenmulde (2) nahe des mindestens einen Auslasses (3, 4) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an der Zwischenmulde (2) ein erstes Bewegungselement (9) zum Kippen der Zwischenmulde (2) um ihre Längsachse (L) und ein zweites Bewegungselement (10) zum Kippen um die senkrecht auf der Längsachse (L) stehende horizontale Achse (Q) angeordnet sind.