DE1242809B - Vorrichtung zur Steuerung der Ausgiessmenge bei Giesspfannen - Google Patents

Description

DEUTSCHES PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

DeutscheKl.: 31 b2-37/00

Nummer: 1242 809

Aktenzeichen: C33877VIa/31b2

1242809 Anmeldetag: 14. September 1964

Auslegetag: 22. Juni 1967

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Steuerung einer mit einem Mechanismus zum Ausgießen des geschmolzenen Metalls in mit Gießtrichtern versehene Formen ausgerüsteten Gießpfanne.

Bei derartigen Gießpfannen muß dafür gesorgt werden, daß, sobald das in den Gießtrichter eingegossene geschmolzene Metall dessen oberen Teil erreicht, weiteres Ausfließen des geschmolzenen Metalls aus der Gießpfanne unterbrochen wird.

Die Erfindung hat sich die technische Aufgabe gestellt, hierfür eine automatische Steuerung anzugeben.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß jede Form auf der Oberfläche einen mit dem Gießtrichter durch eine kurze Überlaufrinne verbundenen Überlauftümpel aufweist und auf der Aufhängevorrichtung der Gießpfanne eine durch eine auf den Überlauftümpel gerichtete, fotoelektrische Zelle gesteuerte Stillsetzvorrichtung für das Ausgießen angeordnet ist.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß, sobald sich das geschmolzene Metall durch die Überlaufrinne in den Uberlauftümpel ergießt, die fotoelektrische Zelle anspricht und weiteres Zugießen verhindert.

Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß der Gießtrichter, der Uberlauftümpel und die diese miteinander verbindende Rinne im Inneren eines auf die Form aufgesetzten Napfkörpers untergebracht werden.

Die Erfindung läßt sich insbesondere auf Gießpfannen anwenden, die mit einem ihre Ausgießbewegung, ihre Rückführbewegung und ihr Stillsetzen betätigenden, hydraulisch arbeitenden Zylinder ausgerüstet sind. Dies erfolgt dann gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung so, daß der hydraulisch arbeitende Zylinder von einem Ventil aus beaufschlagt wird, das von der fotoelektrischen Zelle gesteuert wird.

Bei einer automatisch gesteuerten Gießeinrichtung, wie sie oben erläutert wurde, läßt sich auch eine besondere Gießpfanne verwenden, die erfindungsgemäß durch die Verwendung einer Kipp-Pfanne gekennzeichnet ist. Eine andere Möglichkeit besteht darin, eine ortsfeste Stopfengießpfanne zu verwenden.

Gegenstand der Erfindung ist schließlich eine Anlage zum Abgießen von Formen auf einer automatischen Gießkette, die mit der eingangs beschriebenen Vorrichtung versehen wird. Dies erfolgt so, daß der Kettenförderer mit einem Hebel oder einer gleichwirkenden Vorrichtung ausgerüstet ist, welche die Vorwärtsbewegung des Förderers zum Stillstand

Vorrichtung zur Steuerung

der Ausgießmenge bei Gießpfannen

Anmelder:

Centre de Recherches de Pont-ä-Mousson,
Pont-ä-Mousson, Meurthe-et-Moselle
(Frankreich)

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. H. Bahr und Dipl.-Phys. E. Betzier, Patentanwälte, Herne, Freiligrathstr. 19

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 28. November 1963 (955 316)--

bringt, sobald sich eine Form an der Gießstation befindet und gleichzeitig die Steuervorrichtung einoder ausschaltet.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand mehrerer Ausführungsformen erläutert, es zeigt
Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht der Gesamtanordnung einer automatischen Gießkette mit Merkmalen der Erfindung,

F i g. 2 und 3 die Steuerung des Kippens der Gießpfanne in ihren beiden wirksamen Stellungen,
F i g. 4 ein elektrisches Schaltschema der Vorrichtung gemäß der Erfindung,

F i g. 5 einen schematischen Schnitt durch eine Gießform,

F i g. 6 eine Aufsicht auf den Gegenstand nach F i g. 5,

F i g. 7 in schematischer Darstellung eine Vorrichtung gemäß der Erfindung bei einer Stopfengießpfanne.

Gemäß der in den F i g. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsform besteht eine automatische Gießkette aus einem Kettenförderer C mit absatzweisem Vorschub über gleiche Wege, die durch Stillstände an den Arbeitsstationen, der Formmaschine, der Gießstation, der Entformungsstation usw. unterbrochen werden. Die Formen M mit gegebenenfalls voneinander abweichenden Formräumen 1 sind mit Gießtrichtern 2 versehen. Sie ruhen in gleichmäßigen Abständen von-

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einander auf Platten 3 des Kettenförderers C Einstellkeile 4 sind so angeordnet, daß die Gießtrichter stets unter den Gießschnabel der Gießpfanne gelangen, sobald die betreffende Form vor der Gießstation zum Stillstand kommt.

Die Formen M sind mit einem Überlauftümpel 5 mit flachem Boden neben dem Gießtrichter 2 versehen. Dieser Uberlauftümpel 5 ist mit dem Gießtrichter 2 über eine im oberen Niveau des Gießtrichters ausgesparte Überlaufrinne verbunden. An der Stelle ihrer Verbindung mit dem Gießtrichter bildet sie eine Schwelle. Der Gießtrichter 2, der Tümpel 5 und die Rinne 6 können, falls die Formen aus Sand bestehen, in deren Oberseite eingeprägt werden.

Die Gießpfanne ist gemäß dem Ausführungsbeispiel über horizontale Zapfen 7 an einen Rahmen 8 angelenkt, der über einen Bügel 9 an einem Seil 10 eines nicht dargestellten Hebezeuges hängt. Die Kipp-PfanneF führt flüssiges Metall, z.B. geschmolzenes Gußeisen, dem Auslaufschnabel bei Verschwenkung um die Zapfen 7 zu. Zu diesem Zweck ist sie mit einem hydraulisch arbeitenden Zylinder V ausgerüstet.

Der Zylinder V ist mit einem Ende an den Rahmen 8 angelenkt. Seine Kolbenstange sitzt gelenkig am Ende eines seinerseits fest mit der Pfanne P verbundenen Armes 11. Beim Aus- oder Einfahren der Kolbenstange kann die Pfanne P sich um ihre Drehzapfen 7 verschwenken. Das kann im Sinne des Entleerens der Pfanne, beim Beaufschlagen des Zylinders V und im Sinne ihrer Rückführung beim Entlasten des Zylinders erfolgen. Der Zylinder erhält Druckmittel über eine Leitung 12. Diese Leitung 12 führt zu einem Ventil, an das eine Zuleitung 13 für das Druckmittel von einer nicht dargestellten Pumpe her und eine Entlüftungsleitung 14 angeschlossen sind.

Der Schieber des Ventils verbindet in seiner Stellung nach F i g. 1 die Zuführungsleitung 13 mit der Leitung 12; die Abflußleitung 14 ist geschlossen. Der Zylinder V ist beaufschlagt und entleert die Pfanne P.

In seiner mittleren, in F i g. 2 dargestellten Stellung sperrt der Schieber alle drei Leitungen 12,13 und 14.

In der Stellung gemäß F i g. 3 sind über den Schieber die Leitungen 13 und 14 miteinander verbunden; die Leitung 12 ist geschlossen. Dadurch ist der Zylinder V entlüftet, und die Pfanne P kippt zurück, wodurch das Ausfließen des geschmolzenen Eisens beendet wird.

Die beiden in den F i g. 1 und 3 dargestellten Stellungen ergeben sich bei Erregung von Elektromagneten 15 oder 16. Sind die Elektromagneten nicht erregt, so hält eine Rückführfeder 17 den Schieber in seiner mittleren Stellung (F i g. 2) bzw. führt ihn in diese zurück.

Der Kettenförderer besitzt Finger 18, die aufeinanderfolgend auf einen elastisch zurückgeführten Hebel 19 einwirken, der mit einer Achse am Gestell des Kettenförderers befestigt ist. Die Anordnung der Finger 18 längs des Förderers und die des Hebels 19 ist so getroffen, daß, sobald ein Finger 18 den Hebel 19 betätigt, sich eine Form unterhalb der Gießpfanne befindet und ihr Gießloch unter dem Schnabel b der Gießpfanne liegt.

Bei dem in F i g. 4 dargestellten elektrischen Schaltschema der Anlage steht der Schieber des Ventils D in seiner mittleren Stellung. Der Elektromagnet 15 liegt in einem Stromkreis 20, z. B. einem zweiadrigen Stromkreis, zusammen mit einem Ruhekontakt 21, der einen Teil eines Doppelschützes T bildet und von

dem genannten Hebel 19 betätigt wird, und einem Öffnungsschütz 22, dessen Spule durch ein an eine fotoelektrische Zelle PH angeschlossenes Relais R erregt wird.

Die Fotozelle ist auf dem Rahmen 8 der Gießpfanne angeordnet, daß ihre Visierlinie L auf den Überlauftümpel 5 der Form M gerichtet ist, die sich unterhalb der Gießpfanne in Eingießstellung befindet (Fig. 1).

ίο Der Elektromagnet 16 liegt seinerseits in einem Stromkreis 23, z. B. ebenfalls einem zweiadrigen Kreis, zusammen mit einem Ruhekontakt 24, dessen Spule durch ein ebenfalls an die fotoelektrische Zelle PH angeschlossenes Relais Rt erregt wird. Dieses Relais verzögert die Schließdauer des Kontaktes 24 um einen gegebenen Zeitraum, der die Erregung des Elektromagneten 16 und die Betätigung des Schiebers des SteuerventiIsD während einer gegebenen Zeitdauer ermöglicht, an deren Ende die Erregung des Elek-

ao tromagneten 16 aufhört und der Schieber des Ventils D durch die Rückführfeder 17 in die mittlere Stellung zurückgeführt wird.

Der zweite Kontakt 25 des Schützes T liegt in Reihe mit dem Speisestromkreis des Motors Q (Fig. 4), welcher den Kettenförderer C antreibt. Im Nebenschluß zu diesem Stromkreis liegt ein durch einen Druckknopf betätigter Schalter 24.

Im Ruhezustand befindet sich der Schieber des Verteilers D in der Stellung nach F i g. 2, der hydraulische Zylinder V ist verriegelt, und die Kippbewegung der Pfanne ist stillgesetzt. Gelangt eine durch die Förderkette C zugeführte Form an die Gießstation, drückt der Finger 18 den Hebel 19 nach unten, wodurch der Kontakt 25 geöffnet und dadurch das Stillsetzen des Kettenförderers bewirkt wird.

Dann befindet sich der Gießtrichter der Form unter dem Ausgießschnabel der Gießpfanne P. Gleichzeitig wird der Kontakt 21 geschlossen, hierdurch dem Elektromagneten 15 Strom zugeführt und dadurch der Schieber des SteuerventilsD in die Stellung gemäß F i g. 1 bewegt, in welcher dieser die Leitung 13 mit der Leitung 12 verbindet. Der hydraulische Zylinder V erhält Druckmittel und bewirkt eine Kippbewegung der Gießpfanne in vorwärtiger Richtung.

Das geschmolzene Eisen fließt durch den Ausgießschnabel der Gießpfanne aus und füllt fortschreitend die Form. Die Beaufschlagung des Zylinders V wird der Menge nach so geregelt, daß sich eine zweckentsprechende Ausflußmenge an geschmolzenem Eisen ergibt.

Nachdem die Form vollkommen gefüllt ist, steigt der Spiegel des geschmolzenen Eisens bis zum oberen Teil des Gießtriehters an, worauf die Schmelze sich durch die kleine Überlaufrinne 6 in den UberIauftümpel 5 ergießt.

Sobald dies geschieht, spricht die fotoelektrische Zellei⁵H an. Demzufolge werden auch die Spulen der Relais R und Rt erregt, wodurch einerseits der Kontakt 22 geöffnet und demzufolge die Erregung des Elektromagneten 15 unterbrochen wird; andererseits wird der Kontakt 24 geschlossen und dadurch der Elektromagnet 16 erregt. Dann wird der Schieber unter Zusammendrücken der Rückführfeder 17 in seine andere äußerste Stellung (F i g. 3) zurückverbracht. Nunmehr ist die Leitung 12 mit der Entlüftungsleitung 14 verbunden, und es erfolgt die teilweise Entleerung des Zylinders V. Diese Entleerung setzt sich während der Zeitdauer fort, auf

Claims (6)

welche die Verzögerung des Schalters Rt eingestellt ist, worauf die Erregung dieses Schalters aufhört, der Kontakt 24 geöffnet wird und der Schieber des Verteilers in seine mittlere Stellung zurückgelangt. Während dieser Zeitdauer ist die Gießpfanne nach rückwärts gekippt worden, das Ausgießen der Schmelze hat aufgehört, jedoch wird die Bewegung der Gießpfanne P zum. Stillstand gebracht, bevor der Zylinder V vollkommen entleert ist. Nunmehr ist die Pfanne in der Bereitstellung für den Beginn einer neuen Gießbewegung. Das Wiederanlaufen des Kettenförderers C wird durch Betätigung des Knopfschalters 26 bewirkt. Dadurch, daß dieser Schalter bis zu dem Zeitpunkt geschlossen gehalten wird, in welchem der Hebel 19 nicht mehr in Kontakt mit dem Finger 18 steht und die fotoelektrische Zelle PH nicht mehr erregt ist, wird das Schließen des Kontaktes 25 und das Öffnen des Kontaktes 22 bewirkt. Nunmehr kann der Druckknopf 26 freigegeben werden. Sobald ein folgender Finger 18 von neuem den ao Hebel 19 betätigt, wird die Kette wieder stillgesetzt, und es beginnt ein neuer Gießzyklus. Die wesentlichen Vorteile dieser Vorrichtung sind die folgenden: Der Gießtümpel 5 und seine kleine Verbindungsrinne 6 mit dem Gießtrichter 2 sind leicht mittels zweckentsprechender Formen herzustellen, die, falls es sich bei der Gießform um eine Sandform handelt, zusätzlich an den vorhandenen Formmodellen anzubringen sind. Sie können aber auch, falls es sich beispielsweise um Metallkokillen handelt, ebenso leicht, z. B. durch Bearbeitung, hergestellt werden. Die Vorrichtung zum automatischen Steuern der Beendigung des Ausgießvorganges, sobald die Form vollkommen gefüllt ist, ist außerdem von sehr einfächer und robuster Bauart. Sie arbeitet mit hoher Präzision, unabhängig von der Form, der Gestalt und dem Volumen des Formhohlraumes, und ermöglicht es deshalb, ohne jede empfindliche und komplexe Dosiervorrichtung oder Wiegevorrichtung für das ausgegossene Eisen auszukommen. Die neue Steuervorrichtung ist insbesondere für das Gießen in aufeinanderfolgender Kette in Formen für verschiedene Formkörper verwendbar, wobei die Formen jedoch Gießtrichter 2, Gießtümpel 5 und Überlaufrinnen 6 von der gleichen Bauart aufweisen müssen. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung sichert feiner einen weitgehenden Genauigkeitsgrad der Füllung der Formen, da die Formen unter immer gleichen Bedingungen, insbesondere mit gleicher Füllgeschwindigkeit, bis zum oberen Teil des Gießtrichters 2 im Niveau der Rinne 6 gefüllt werden. Diese Gleichmäßigkeit der Füllung trägt in erheblichem Grade dazu bei, daß gesunde Formkörper erhalten werden. Außerdem erfordert die neue Vorrichtung keine Regelung, abgesehen von der zweckentsprechenden Einstellung der Richtung der fotoelektrischen Zelle, so daß ihre Visierlinie L auf den Gießtümpel 5 jeder Form, die sich an der Gießstation befindet, ausgerichtet ist. Die Arbeitsweise des in F i g. 7 dargestellten Ausführungsbeispieles ist die gleiche wie in dem erstbeschriebenen Falle, d. h., durch das Anheben des Stopfens 27 wird das Ausgießen und durch das Absenken des Stopfens die Beendigung des Ausgießvorganges des geschmolzenen Metalls bewirkt. Da im Falle dieses Beispieles der Stopfen entweder vollkommen öffnet oder vollkommen schließt, kann sich der hydraulische Zylinder bei jedem Arbeitsvorgang völlig entleeren. Das bedeutet, daß die Rückführfeder 17 überflüssig ist und das Relais R' nicht mehr wie das Relais Rt im Falle des ersten Ausführungsbeispieles mit Verzögerung arbeiten muß. Statt durch Ausformung in der Form können der Gießtrichter 2, der Uberlauftümpel 5 und die diesen mit dem Gießtrichter verbindende Rinne 6 auch im Innern eines Napfkörpers aus Metall, aus geöltem oder mit Kunstharz gemischtem Sand gebildet sein, der auf die Form aufgesetzt wird. Ferner ist die vorstehend zusammen mit einem sich schrittweise vorwärts bewegenden Förderer C beschriebene Erfindung auch im Falle der Verwendung von Förderern, die sich in an sich bekannter Weise ohne Unterbrechung kontinuierlich bewegen, anwendbar. Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur automatischen Steuerung einer mit einem Mechanismus zum Ausgießen des geschmolzenen Metalls in mit Gießtrichtern versehene Formen ausgerüsteten Gießpfanne, dadurch gekennzeichnet, daß jede Form (M) auf der Oberfläche einen mit dem Gießtrichter (2) durch eine kurze Überlaufrinne (6) verbundenen Überlauftümpel (5) aufweist und auf der Aufhängevorrichtung (8) der Gießpfanne (P, P') eine durch eine auf den Überlauftümpel (5) gerichtete, fotoelektrische Zelle (PH) gesteuerte Stillsetzvorrichtung für das Ausgießen angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gießtrichter (2), der Uberlauftümpel (5) und die diese miteinander verbindende Rinne (6) im Inneren eines auf die Form aufgesetzten Napfkörpers untergebracht sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Gießpfanne mit einer ihre Ausgießbewegung, ihre Rückführbewegung und ihr Stillsetzen betätigenden, hydraulisch arbeitenden Zylinder ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulisch arbeitende Zylinder (V) von einem Ventil (D) aus beaufschlagt wird, das von der fotoelektrischen Zelle(PH) gesteuert wird.

4. Gießpfanne für automatisch gesteuerte Gießvorrichtung gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Kipp-Pfanne (P).

5. Gießpfanne für automatisch gesteuerte Gießvorrichtung gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung einer ortsfesten Stopfengießpfanne (PI).

6. Anlage zum Abgießen von Formen auf einer automatischen Gießkette mit Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kettenförderer (C) mit einem Hebel (19) oder einer gleichwirkenden Vorrichtung ausgerüstet ist, welche die Vorwärtsbewegung des Förderers zum Stillstand bringt, sobald sich eine Form (M) an der Gießstation befindet und gleichzeitig die Steuervorrichtung ein- oder ausschaltet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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