Vorrichtung zum Ein- und Ausfahren von Kokillen Das Schmelzen von Metallen sowie das Warm halten und Abfüllen der Schmelze in Kokillen erfolgt jetzt immer mehr unter Vakuum. Unter den bekann ten Ausführungen von Vakuumschmelzanlagen kön nen Konstruktionen genannt werden, bei denen der Tiegel, in dem das Metall geschmolzen wird, in einen Vakuumbehälter - den Ofentank - eingesetzt wird, der mit einem anderen Behälter - dem Kokillentank - vakuumdicht verbunden ist.
Beim Abfüllen der Schmelze in die Kokille wird der Tiegel entweder in dem ortsfesten Ofentank oder zusammen mit dem drehbaren Ofentank gekippt, wobei die Schmelze über eine Giessrinne in eine oder mehrere im Kokil- lentank aufgestellte Kokillen gegossen wird. Der Kokillentank ist vorzugsweise zylindrisch und die Kokillen sind im Kreis auf einem drehbaren, heb- und senkbaren Bodenteil angeordnet. Nach Abfüllen der Schmelze in die Kokillen werden sie. nach Absen ken des abnehmbaren Bodenteils aus dem Tank ent fernt.
Die Tendenz der Ofentechnik deutet auf ständig zunehmende Abmessungen der Ofeneinheiten hin. Dies besagt u. a., dass grössere Mengen Schmelze satzweise abgefüllt werden mit der Folge, dass die Kokillen immer grösser werden. Die Sorte von Metall-Legierungen, die normal in diesen Öfen ge schmolzen werden, bedingt auch, dass die Gussblöcke in ihren Abmessungen begrenzt werden müssen, wes halb die vergrösserte Schmelzmenge nicht durch ver- grösserte Blockgewichte kompensiert werden kann. Mit zunehmenden Abmessungen der Vakuumtanks wachsen auch die Schwierigkeiten und Kosten der Vakuumhaltung beim Ein- und Ausfahren der Kokil len.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist, die Vor richtung für das Ein- und Ausfahren von Kokillen in einer Vakuumofenanlage, in der ein einen Schmelz tiegel enthaltender Ofentank vakuumdicht mit einem die Kokillen aufnehmenden Kokillentank verbunden ist, so zu verbessern, dass die Kokillen kontinuierlich ein und ausgefahren werden können, ohne dass die atmosphärischen Verhältnisse des Ofentanks und des Kokillentanks geändert werden, und insbesondere das Vakuum aufgehoben zu werden braucht. Die be kannten Anlagen erfüllen diese Forderungen nicht.
Das für die Erfindung Kennzeichnende ist, dass der Kokillentank über einen Durchgang mit einer Kammer verbunden ist, die über Ventile mit einer oder mehreren Schleusenkammern verbunden ist, durch die die Kokillen nacheinander ohne Aufhebung des Vakuums in der Anlage ein- und ausgefahren werden.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung be schrieben, in der drei wahlweise Ausführungen als Beispiele der Verwirklichung der Erfindung darge stellt sind.
Fig. 1 ist ein Vertikalschnitt, und Fig.2 ist ein Horizontalschnitt längs der Linie A-A in Fig.l einer Ein- und Ausfahranordnung für die Kokillen. Fig. 3 zeigt in einem Vertikalschnitt eine wahlweise Ausführung und Fig. 4 eine weitere Ausführung. Der Vertikalschnitt ist im rechten Winkel zu dem Schnitt durch die Anordnung in Fig. 1 gelegt. Es ist möglich, die Konstruktion gemäss der dritten Alternative so abzuwandeln, dass das Ein- und Ausfahren nur von unten oder von oben erfolgt.
Der Kokillentank 1 ist vakuumdicht mit dem nicht dargestellten Ofentank durch einen Rohrstutzen 2 verbunden, durch .den sich eine Giessrinne 3 er streckt. Im Boden des Kokillentanks 1 ist ein drehba rer Kokillentisch 4 mit einem Mittelpfeiler 5 unterge bracht, der einen Antrieb 6 für mindestens eine Giesspfanne 7 trägt. Zweckmässigerweise werden mehrere Giesspfannen verwendet, für den Fall, dass in einer eine Störung auftritt.
Die Giesspfannen wer den nacheinander in die Giessstellung unter der Giessrinne mittels eines Getriebes 8 gedreht. Auf dem Tisch 4 sind Schienen 9 für Wagen 10 montiert, die die Kokillen 11 tragen. Der Tisch 4 ist auf einem Kugellager auf dem durch die hydraulische Vorrich tung 12 heb- und senkbaren Boden 13 gelagert. Die ser wird gesenkt, wenn der erste Satz Kokillen einge setzt werden soll. Der Tisch 4 wird durch einen Motor 14 gedreht.
Der Kokillentank 1 steht über einen Durchgang 15 mit einer Kammer 16 in Verbindung, die nach unten über ein Ventil 17 an eine weitere Kammer 18 angeschlossen ist, im folgenden Schleusenkammer genannt. Im unteren Teil der Kammer 16 sind Schie nen 19 in gleicher Höhe mit den Schienen 9 angeord net. Eine hydraulische Vorrichtung 20 bewirkt die Verschiebung der Wagen mit Hilfe einer Stange 21 und einem daran befestigten elektromagnetischen Kopf 22. Die Kammer 18 hat einen Anschluss 23 zur Evakuierung und einen losen Boden 24, der durch eine hydraulische Vorrichtung 25 gehoben und ge senkt werden kann.
Zu der Vorrichtung gehört eine Hebevorrichtung 26 für die Kokillen und Druckmit- telanschlüsse 27 und 28. Die Wirkungsweise ist die folgende: Wenn eine Kokille in den Tank 1 eingesetzt wer den soll, wird die hydraulische Vorrichtung 25 in die Bodenlage gesenkt, und eine Kokille wird auf die Hebevorrichtung 26 beispielsweise durch einen Gabelstapler gestellt (Position A in Fig. 1). Bei 27 wird Druckmittel eingelassen, die Kokille wird in die Schleusenkammer 18 gehoben (Position B), und gleichzeitig wird der Boden 24 gehoben, um gegen.
den unteren Flansch der Schleusenkammer 18 ge- presst zu werden. Die Kammer 18 wird evakuiert und das Ventil 17 geöffnet. Hierauf wird weiteres Druck mittel bei 27 eingeführt und hierdurch die Kokille in die Kammer 16 gehoben, vorausgesetzt, dass sich ein leerer Wagen 10 in Position. D im Kokillentank be findet. Mit Hilfe der hydraulischen Vorrichtung 20, 21, 22 wird der Wagen nun in die Kammer 16 gezo gen. Der Druck bei 27 wird aufgehoben, so dass die Kokille auf den Wagen gestellt werden kann (Position C).
Mit Hilfe der Vorrichtung 20, 21, 22 wird der Wagen mit der Kokille in den Kokillentank 1 einge fahren (Position D). Wenn der Tisch 4 um eine Tei lung gedreht wird, gelangt eine mit Schmelze gefüllte Kokille in die Position D und kann nach Position C ausgefahren werden. Die Vorrichtung 25 hebt die Kokille an, und der Wagen wird durch die Vorrich tung 20, 21, 22 nach Position D verschoben. Die ge füllte Kokille wird aus Position C nach Position B gesenkt, das Ventil 17 wird geschlossen und die Kammer 18 mit Luft gefüllt. Durch ein Reglerventil 28 kann die Senkgeschwindigkeit der hydraulischen Vorrichtung 25 eingestellt werden; die Kokille senkt sich in Position A, aus der sie entfernt werden kann.
Eine neue Kokille wird in Position A eingesetzt, und der beschriebene Verlauf wiederholt sich, bis diese Kokille sich in Posiiton D befindet und eine weitere Verschiebung mittels des Tisches 4 ausgeführt wer den kann.
In Fig. 3 ist eine andere Ausführung dargestellt, bei der die Schleusenkammer 31 oberhalb der Kam mer 16 angeordnet ist, so dass das Ausfahren nach oben erfolgt. Hier wird die Kokille von dem Wagen in der Kammer 16 durch ein Ventil hindurch von einer hydraulischen Vorrichtung 30 in die Schleusen kammer 31 gehoben. Beim Durchgang durch das Ventil bewegt sich die Kokille an Fallklappen 32 vorbei, die beim Absenken der hydraulischen Vor richtung 30 die Kokille abfangen.
Nachdem das Ven til 29 geschlossen ist, wird durch den Anschluss 33 Luft in die Schleusenkammer 31 eingelassen, und der Deckel 34 kann ausgeschwenkt werden. Die Kokille wird von einem Hebezeug übernommen.
Fig. 4 zeigt eine Ausführung, bei der die Kammer 16 in Fig. 1 oder 3 in der Richtung tangential zum Kokillentank (in Fig. 2 durch gestrichelte Linien an gedeutet) so verlängert ist, dass beiderseits der Kam mer 16 ein Tunnelteil gebildet wird, der eine Trans porteinrichtung 35 enthält. Am Boden des Endes des einen Tunnelteils ist eine Schleusenkmmer 18 über ein Ventil 17 angeschlossen, und an der Decke des Endes des anderen Tunnelteils ist eine Schleusen kammer 31 über ein Ventil 29 für das Ein- bzw. Aus fahren der Kokillen angeschlossen.
In dem gezeigten Beispiel ist angenommen, dass die Kokille so in Posi tion A eingesetzt wird, wie Fig. 1 zeigt. Die Kokille wird über Position B nach Position Cl in den kürze ren Tunnelteil gehoben, worauf die Transporteinrich tung 35 so verschoben wird, dass sie einen Wagen für die Kokille heranschafft. Die Verschiebung erfolgt durch eine Anordnung, die durch 36 angedeutet ist. Hierauf wird die Kokille auf dem Wagen nach Posi tion C verschoben, wo sie vor dem Durchgang 15 im Kokillentank zu stehen kommt. Das Ein- und Aus fahren in bzw, aus dem Kokillentank 1 erfolgt in glei cher Weise wie bei dem zuerst beschriebenen Aus führungsbeispiel.
Hierauf wird die gefüllte Kokille nach Position C. in dem längeren Tunnelteil ver schoben, aus dem sie beispielsweise nach oben ent fernt wird. Selbstverständlich kann das Ein- und Ausfahren der Kokillen in bzw. aus der tunnelartigen Kammer 16 auch von unten oder von oben erfolgen. Durch die in Fig. 4 generell dargestellte Ausführung kann der kontinuierliche Betrieb erheblich verbessert werden.
Device for moving in and out of molds The melting of metals as well as the keeping warm and filling of the melt in molds is now more and more done under vacuum. Among the well-known designs of vacuum melting systems, there are constructions in which the crucible in which the metal is melted is inserted into a vacuum container - the furnace tank - which is connected in a vacuum-tight manner to another container - the mold tank.
When the melt is poured into the mold, the crucible is tilted either in the stationary furnace tank or together with the rotatable furnace tank, the melt being poured into one or more molds set up in the mold tank via a pouring channel. The mold tank is preferably cylindrical and the molds are arranged in a circle on a rotatable, raised and lowered base part. After the melt has been poured into the molds, they become. removed from the tank after lowering the removable bottom part.
The trend in furnace technology points to ever increasing dimensions of the furnace units. This states u. a. that larger quantities of melt are filled in batches, with the result that the molds are getting bigger and bigger. The type of metal alloys that are normally melted in these furnaces also means that the cast ingots have to be limited in their dimensions, which is why the increased amount of melt cannot be compensated for by increasing ingot weights. With increasing dimensions of the vacuum tanks, the difficulties and costs of maintaining a vacuum when extending and retracting the Kokil sources also increase.
The purpose of the present invention is to improve the device for moving molds in and out in a vacuum furnace system in which a furnace tank containing a melting crucible is connected in a vacuum-tight manner to a mold tank receiving the molds so that the molds are continuously moved in and out can be changed without the atmospheric conditions of the furnace tank and the mold tank are changed, and in particular the vacuum needs to be broken. The known systems do not meet these requirements.
What is characteristic of the invention is that the mold tank is connected via a passage to a chamber which is connected by valves to one or more lock chambers through which the molds are moved in and out one after the other without breaking the vacuum in the system.
The invention will be described with reference to the drawing, in which three optional versions as examples of the implementation of the invention are Darge provides.
Fig. 1 is a vertical section and Fig. 2 is a horizontal section along the line A-A in Fig. 1 of a retraction and extension arrangement for the molds. FIG. 3 shows an optional embodiment in a vertical section and FIG. 4 shows a further embodiment. The vertical section is made at right angles to the section through the arrangement in FIG. It is possible to modify the construction according to the third alternative in such a way that the retraction and extension takes place only from below or from above.
The mold tank 1 is connected in a vacuum-tight manner to the furnace tank, not shown, by a pipe socket 2 through which a pouring channel 3 extends. In the bottom of the mold tank 1, a rotatable mold table 4 with a central pillar 5 is placed, which carries a drive 6 for at least one ladle 7. Several ladles are expediently used in the event that a malfunction occurs in one.
The ladles are rotated one after the other into the pouring position under the pouring channel by means of a gear 8. Rails 9 for carriages 10 which carry the molds 11 are mounted on the table 4. The table 4 is mounted on a ball bearing on the floor 13 which can be raised and lowered by the hydraulic Vorrich device 12. This is lowered when the first set of molds is to be used. The table 4 is rotated by a motor 14.
The mold tank 1 is connected via a passage 15 to a chamber 16 which is connected at the bottom via a valve 17 to a further chamber 18, hereinafter referred to as the lock chamber. In the lower part of the chamber 16 rails 19 are net angeord at the same height as the rails 9. A hydraulic device 20 causes the carriage to be displaced with the aid of a rod 21 and an electromagnetic head 22 attached thereto. The chamber 18 has a connection 23 for evacuation and a loose base 24 which can be raised and lowered by a hydraulic device 25.
The device includes a lifting device 26 for the molds and pressure medium connections 27 and 28. The mode of operation is as follows: When a mold is to be inserted into the tank 1, the hydraulic device 25 is lowered into the bottom layer and a mold is made placed on the lifting device 26, for example by a forklift (position A in Fig. 1). At 27 pressure medium is admitted, the mold is lifted into the lock chamber 18 (position B), and at the same time the bottom 24 is lifted to counter.
the lower flange of the lock chamber 18 to be pressed. The chamber 18 is evacuated and the valve 17 is opened. Further pressure medium is then introduced at 27 and, as a result, the mold is lifted into the chamber 16, provided that an empty carriage 10 is in position. D be found in the mold tank. With the help of the hydraulic device 20, 21, 22, the carriage is now pulled into the chamber 16. The pressure at 27 is released so that the mold can be placed on the carriage (position C).
With the help of the device 20, 21, 22, the car with the mold is driven into the mold tank 1 (position D). When the table 4 is rotated by one pitch, a mold filled with melt reaches position D and can be extended to position C. The device 25 lifts the mold, and the carriage is moved by the device 20, 21, 22 to position D. The filled mold is lowered from position C to position B, the valve 17 is closed and the chamber 18 is filled with air. The lowering speed of the hydraulic device 25 can be adjusted by means of a regulator valve 28; the mold descends in position A, from which it can be removed.
A new mold is used in position A, and the course described is repeated until this mold is in position D and a further shift by means of the table 4 can be carried out.
In Fig. 3, another embodiment is shown in which the lock chamber 31 is arranged above the Kam mer 16, so that the extension takes place upwards. Here the mold is lifted from the carriage in the chamber 16 through a valve by a hydraulic device 30 into the lock chamber 31. When passing through the valve, the mold moves past drop flaps 32 that intercept the mold when the hydraulic device 30 is lowered.
After the valve 29 is closed, air is admitted into the lock chamber 31 through the connection 33, and the cover 34 can be pivoted out. The mold is taken over by a hoist.
Fig. 4 shows an embodiment in which the chamber 16 in Fig. 1 or 3 in the direction tangential to the mold tank (indicated by dashed lines in Fig. 2) is extended so that on both sides of the chamber 16 a tunnel part is formed, the transport device 35 contains. At the bottom of the end of one tunnel part a lock chamber 18 is connected via a valve 17, and a lock chamber 31 is connected to the ceiling of the end of the other tunnel part via a valve 29 for moving the molds in and out.
In the example shown, it is assumed that the mold is used in posi tion A, as FIG. 1 shows. The mold is lifted via position B to position Cl in the shorter part of the tunnel, whereupon the Transporteinrich device 35 is moved so that it brings a car for the mold. The shift takes place by means of an arrangement which is indicated by 36. Then the mold is moved on the carriage to Posi tion C, where it comes to stand in front of the passage 15 in the mold tank. Moving in and out of the mold tank 1 takes place in the same manner as in the exemplary embodiment described first.
The filled mold is then moved to position C. in the longer tunnel part from which it is removed upwards, for example. It goes without saying that the molds can also be moved in and out of the tunnel-like chamber 16 from below or from above. Continuous operation can be considerably improved by the embodiment shown generally in FIG. 4.