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Die Erfindung betrifft eine Druckgiessvorrichtung mit einer Pfanne für geschmolzenes Metall, einem Giessrohr, das sich nach unten in das geschmolzene Metall erstreckt und dessen oberes Ende zum Anschliessen an eine darüber in Stellung gebrachte Giessform eingerichtet ist, sowie einer Einrichtung zur Erzeugung eines Überdruckes über dem geschmolzenen Metall, um dieses durch das Giessrohr aufwärts in die Giessform zu pressen.
Hauptziel der Erfindung ist die Schaffung einer neuen Vorrichtung, die ein automatisches Anheben der Pfanne oder Absenken des Giessrohres während der Giessvorgänge ermöglicht, so dass sich jeweils nur das untere Ende des Giessrohres in das geschmolzene Metall hinein erstreckt.
Ein anderes Ziel ist die Schaffung einer Vorrichtung der oberwähnten Art, die eine Einrichtung aufweist, welche die Pfanne in Übereinstimmung mit der Menge an darin befindlichem, geschmolzenem Metall, wie sich dies aus dem Gewicht der Pfanne und des geschmolzenen Metalls ergibt, automatisch anhebt.
Dabei ist es bereits bekannt, auf ein Steuersystem einwirkende Gewichtsfühler anzuwenden, um z. B. die Füllhöhe einer Pfanne oder Kokille oder die abzugebende Menge auf ein bestimmtes Mass einzustellen.
Ein weiteres Ziel ist die Schaffung einer neuen Konstruktion der vorerwähnten allgemeinen Art für die Aufhängung der Pfanne an einer Mehrzahl von Punkten und für ein Anheben und Absenken der Pfanne trotz einer solchen Vielpunktaufhängung.
Zu diesem Zweck besitzt die erfindungsgemässe Druckgiessvorrichtung eine an sich bekannte, auf die Gewichtsverminderung des geschmolzenen Metalls in der Pfanne ansprechende Steuereinrichtung für die automatische Steuerung einer Antriebsvorrichtung zur Erzielung einer vertikalen Relativbewegung zwischen Giessrohr und Pfanne, wobei das untere Ende des Giessrohres im geschmolzenen Metall eingetaucht bleibt, wenn sich der Spiegel des Metalls in der Pfanne senkt.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt : Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung, der etwa bei der Linie 1-1 der Fig. 2 aufgenommen ist, Fig. 2 eine Draufsicht, deren obere Hälfte etwa in Höhe der Linie 2-2 der Fig. 1 aufgenommen ist und deren untere Hälfte die Vorrichtung bei entfernter Pfanne darstellt ; Fig. 3 ein Schema einiger Bauteile, die zur automatischen Steuerung der Hubbewegung der Pfanne Verwendung finden und Fig. 4 eine Ansicht des Giessrohres in vergrössertem Massstab.
Gemäss den Zeichnungen umfasst die erfindungsgemässe Druckgiessvorrichtung einen Behälter - -12--, eine darin befindliche Pfanne--14--und ein Giessrohr --16--, das im Behälter --12-- befestigt ist und sich abwärts in die Pfanne hinein erstreckt. Zum Giessen wird oberhalb des
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berührt und eine Eingussverbindung mit dem Giessrohr hat, die in den Giesshohlraum führt. In den Behälter-12-wird durch eine Leitung-20-Pressluft eingeblasen, welche das geschmolzene Metall in bekannter Weise durch das Giessrohr aufwärts in die Form presst.
Der Behälter-12-ist in einer Grube --22-- derart angeordnet, dass das obere Ende des Behälters etwa in Bodenhöhe liegt, um so in bequemer Weise die Formazin die Giessstellung über den Behälter --12-- bringen zu können.
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Der Behälter-12-umfasst einen unteren Abschnitt-24--, der vorzugsweise in seiner Lage relativ starr und in bekannter Weise mit einem isolierenden Material --26-- ausgekleidet ist, und einen Deckel--28--, der gleichfalls eine Auskleidung --30-- besitzt und der auf dem unteren Abschnitt entfernbar aufsitzt und daran festgeklemmt ist, um den überdruck im Behälter aufrecht zu erhalten. Wenn gewünscht, kann ein Schutzblech --32-- an der Oberseite des Deckels-28- befestigt sein, das sich nach aussen hin erstreckt und in Verbindung mit einer weiteren Abdeckung --34-- die Grube rund um den Behälter abschliesst.
Die Pfanne--14--kann von herkömmlicher Bauart sein und ein äusseres Metallgehäuse --36-- mit der üblichen feuerfesten Auskleidung --38-- besitzen. Vorzugsweise ist der Boden der Auskleidung --38-- mit einer Vertiefung--40-zur Aufnahme des unteren Endes des Giessrohres --16-- in den letzten Stufen des Giessvorganges versehen.
Die pfanne --14-- wird von einer Plattform --42-- getragen, die Träger, vorzugsweise in dreieckiger Anordnung, und drei Ösen oder radiale Verlängerungen --44-- aufweist, welche die Plattform in einer im nachstehenden im einzelnen beschriebenen Weise tragen. Die Plattform kann dadurch gebildet sein, dass die verschiedenen Träger miteinander verschweisst werden.
Die Plattform --42-- wird von einem oberhalb derselben befindlichen Rahmen--46- getragen, der von oben gesehen vorzugsweise kreisförmig ist, das untere Ende der Pfanne umgibt und aus I-Trägerbauteilen hergestellt ist.
Dieser Rahmen --46-- ist ausserdem mit drei radialen Ösen oder Nasen --48-- versehen, die mit den Ösen oder Verlängerungen --44- korrespondieren, diese Nasen oder Ösen können in irgendeiner Weise, wie durch Schweissen, befestigt sein. An den äusseren Enden dieser Nasen-48- sind Muttern --50-- in Form von Gewindehülsen mit im wesentlichen vertikaler Achse befestigt, die zur Aufnahme von Gewindespindeln--52--, auf die später Bezug genommen wird, dienen.
Die Plattform --42-- wird vom Rahmen --46-- durch drei Verbindungsteile-54-
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der Nase --48- sitzen und mit ihren oberen Enden an einem Drehzapfen--60--, der sich durch die Nase und die Laschen erstreckt, drehbar gelagert sind. Das untere Ende der Laschen ist durch ein Sattel- oder Querstück --62-- miteinander verbunden, auf dem sich ein Druckaufnehmer-64mit einem nach oben herausragenden Druckzapfen--66--befindet, der unmittelbar die korrespondierende Nase --44-- der Plattform --42-- aufnimmt und trägt (Fig. 3). Der Druckaufnehmer--64--ist von bekannter Art und dient dazu, das Gewicht der Pfanne mit dem darin befindlichen geschmolzenen Metall zu registrieren und so die Hebevorgänge der Pfanne, wie sie im nachstehenden beschrieben werden, zu steuern.
Die Gewindespindel --52-- hat die Form einer Welle, deren unteres Ende in Kugellagern --68-- gelagert ist, die in einem Träger befestigt sind, der an der Wand--24--des Behälters - 12-fixiert ist. Das obere Ende der Gewindespindel ist in gleicher Weise in Kugellagern-72-
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entsprechenden drei Aufhängungspunkte des Rahmens --46-- und der Plattform --42-- vorhanden sein müssen.
Um die Pfanne anzuheben, werden die drei Motoren --80-- gleichzeitig in Betrieb gesetzt und so der Rahmen --46-- genau in der Waagrechten gehalten. Indessen wird infolge des durch die drehbare Aufhängung der Bügel --56-- vorhandenen Spiels selbst bei einem gewissen Ausmass an Ungenauigkeit beim Anheben der drei Unterstützungspunkte des Rahmens keinerlei Festklemmen eintreten. Um zu gewährleisten, dass die drei Antriebsmotoren --80-- genau gleichzeitig und gleichförmig laufen und keiner länger oder schneller läuft als ein anderer, werden alle durch Schalter so gesteuert, dass sie simultan erregt werden, wobei ausserdem Unterbrecher bekannter Art vorgesehen sind, um die Motoren nach ihrer Abschaltung genau im gleichen Moment zum Stehen zu bringen.
Die Antriebsmotoren --80-- werden in Abhängigkeit von der Gewichtsregistrierung der Pfanne und des darin befindlichen geschmolzenen Metalls automatisch gesteuert. Fig. 3 zeigt schematisch solch eine Steuereinrichtung, welche die Druckaufnehmer --64-- umfasst. Diese Komponenten sind Teil eines Wägesystems bekannter Art und sind miteinander durch Steuerbauteile verbunden, die dahingehend wirken, dass sie die Antriebsmotoren --80-- in Reaktion auf Gewichtsveränderungen der
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die schematisch gezeigte Anordnung in Fig. 3 nur ein Beispiel einer bekannten Art eines Gewichtssteuersystems darstellt.
Eine Art von Giessrohr, die für die erfindungsgemässen Zwecke ganz allgemein verwendet wird, ist im einzelnen in Fig. 4 gezeigt. Ein solches Giessrohr-16-ist aus einem oberen Abschnitt-86von dauerhafter Ausführung und einem unteren, abnutzbaren Abschnitt --88-- zusammengesetzt, wobei der untere Abschnitt der einzige Teil des Giessrohres ist, der in das geschmolzene Metall eintaucht.
Der obere Abschnitt --86-- ist mit einer Kopfarmatur-90-versehen, die einen Flansch --92-- aufweist, der unter Zwischenschaltung eines Dichtungsringes unmittelbar am Deckel --28-- des Behälters-12-anliegt, wodurch das Giessrohr vom Deckel getragen wird und sich durch eine darin befindliche Öffnung abwärts erstreckt. Gewanschtenfalls kann der obere Abschnitt als Teil des Deckels ausgebildet sein.
Der obere Abschnitt umfasst ein inneres keramisches Rohr-94--, das sich durch die Kopfarmatur-90-erstreckt und unmittelbar in die Eingussöffnung der Form --18-- führt.
Dieses Rohr ist an sich von bekannter Konstruktion. Rund um dieses Rohr-94-ist eine Stahlhülse --96-- an der Kopfarmatur-90-z. B. durch Schweissen befestigt, wie dies bei-98- dargestellt ist. Der ringförmige Zwischenraum zwischen dem Rohr --94-- und dem Gehäuse - ist zumindest über einen wesentlichen Teil seiner Länge mit Sand --100-- gefüllt. Um den Sand-100-in diesen Zwischenraum einzubringen, werden das Rohr --94-- und die Stahlhülse --96-- zunächst zusammen umgekehrt, d. h. in eine zu der in Fig. 4 gezeigten umgekehrte Stellung gebracht.
Danach wird eine Dichtungsschnur oder andere Dichtungsbauteile--102--in den an das nun obere Ende der Vorrichtung angrenzenden Raum gebracht, welche die beiden ineinanderliegenden
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Dichtungsschnur ihn in seiner Lage am oberen Ende der Vorrichtung fixiert. Nach dem Erhärten des Zementes wird die Vorrichtung wieder umgedreht und der Sand-100-in den freien Raum eingefüllt. Danach wird eine zusätzliche Menge Zement --105-- in den nunmehr oberen Teil des Zwischenraumes eingefüllt. Als endgültige Massnahme kann dann der Sand-100-in bekannter Weise gehärtet werden.
Der untere Abschnitt --88-- des Giessrohres umfasst ein Rohr-106--, welches dem Rohr --94-- entspricht und mit diesem zusammenpasst. Dieses Rohr --106-- ist vorzugsweise an seiner äusseren Oberfläche mit einer Emailglasur --108-- überzogen. Das obere Ende des unteren Abschnittes --88-- ist mit einem Kreisring --110-- versehen, der einen axialen Flansch-112ausreichender Grösse besitzt, um zwischen diesem und der Aussenseite des Rohres --106-- einen Zwischenraum freizuhalten, der in gleicher Weise wie beim Herstellen der Zementfüllung--104--mit Zement --114-- gefüllt wird.
Der Kreisring --110-- ist ausserdem mit einem radialen Flansch --116-- versehen, der mit einem entsprechenden Flansch--118--zusammenpasst, der am Stahlgehäuse--96--des oberen Abschnittes angeformt oder befestigt ist. Die beiden Abschnitte werden miteinander mittels Schrauben - -120-- verbunden, die in den oberen Flansch eingeschraubt werden. Vorzugsweise wird zwischen die beiden Abschnitte eine Dichtung --122-- bekannter Art eingelegt.
Rund um den Verbindungsbereich der beiden Abschnitte ist ein feuerfestes Material-124- über die gesamte Verbindung gelegt, um das Rohr an dieser Stelle gegen die Einwirkung des geschmolzenen Metalls zu schützen. Diese feuerfeste Verkleidung kann in Form eines Schlammes oder Teiges aufgebracht werden, der danach an Ort und Stelle ausgehärtet wird. Die feuerfeste Verkleidung kann etwa 5 cm stark sein.
Die relativen Längen der Abschnitte des Giessrohres können beliebig gewählt werden, jedoch ist vorzugsweise der untere Abschnitt --88-- beträchtlich kürzer als der obere Abschnitt, wodurch sich als wesentlicher Vorteil eine Verminderung der Ersatzkosten desselben ergibt. Die Länge des unteren Abschnittes wird natürlich etwas von der Grösse der Pfanne, ebenso wie von der Grösse der Form und dementsprechend der in einem einzelnen Giessvorgang vergossenen Metallmenge abhängig sein. Wenn beispielsweise in einem einzigen Giessvorgang der Spiegel des geschmolzenen Metalls in der Pfanne um 60 cm absinkt, dann wird die Länge des unteren Abschnittes des Giessrohres 60 cm zusätzlich einer gewissen Länge für eine bequeme Anbringung der Pfanne sowie zur Berücksichtigung anderer Veränderungen und Ungenauigkeiten betragen.