DK141085B - Fremgangsmåde til kokillestøbning i en i en lukket bane cirkulerende stabelkokille og kokillesæt til udøvelse af fremgangsmåden. - Google Patents

Description

141085

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til kokillestøbning af støbegodsdele ved hjælp af et sæt særskilte, i en lukket bane cirkulerende kokillehalvparter med hver to overfor hinanden liggende formskilleflader, fra 5 hver af hvilke der udgår et partielt formhulrum, hvorhos en del af kokillehalvparterne på cirkulationsbanen er sammenstillede skilleflade mod skilleflade og til stadighed danner en lukket stabel, der i sin længderetning føres forbi et udstøbningssted til et udslagningssted, hvor hver ko-10 killehalvpart midlertidigt bliver accelereret bort fra stabelen.

Til støbning af støbegodsdele i kokiller er det sædvanligt at anvende kokiller, der består af to halvparter, hvilke halvparter er forbundet med hinanden ved hjælp en luk-15 ke- og åbningsmekanisme og sammen danner et formhulrum. Til automatiseret drift kan der være anbragt flere sådanne kokiller på et drejestativ, som taktmæssigt føres forbi forskellige arbejdsstationer langs en cirkelbane. Indretninger af denne art er forholdsvis kompliceret konstrueret og frembyder for-20 uden selve kokillerne store bevægede .masser. Der fremkommer herved i almindelighed lange takttider såvel som kostbar vedligeholdelse, og omstilling er kompliceret.

Foruden den nævnte indretning kendes fra USA-patent-skrift nr. 2.486.388 til støbning af malekugler et sæt sær-25 skilte kokillehalvparter, som hver har to overfor hinanden liggende formskilleflader, fra hver af hvilke der udgår et partielt formhulrum, hvilke kokillehalvparter cirkulerer i en lukket bane. Herunder danner bestandig en del af kokillehalvparterne på cirkulationsbanen en lukket stabel, som 30 fører forbi udstøbningsstedet til et udslagningssted, hvor hver kokillehalvpart efter tur midlertidigt accelereres bort fra stabelen.

Ved dette kendte arrangement er formskillefladerne hos nabokokillehalvparter kun adskilt fra hinanden netop ved ud-35 slagningsstedet. Returneringen af kokillehalvparterne sker nemlig igen i en lukket stabel, der er parallel med den 141085 2 førstnævnte stabel. Fra afslutningen af den tilbageløbende stabel til begyndelsen af den fremadløbende stabel forskydes kokillehalvparterne tværs på stabelretningen og med imod hinanden glidende formskilleflader. Dette betyder, at 5 formhulrummene i praksis er utilgængelige langs hele cirkulationsbanen, og at mange ved kokillestøbning nødvendige eller ønskelige arbejdstrin er umulige. Af disse grunde kan der med dette kendte arrangement kun fremstilles enkle og i hvert fald kerneløse dele samt dele, som ikke frembyder 10 problemer med hensyn til støbemateriale.

Formålet for den foreliggende opfindelse er med udgangspunkt i den førnævnte kokillestøbefremgangsmåde at muliggøre fremstilling af komplicerede og mere krævende støbegodsemner, hvilket især forudsætter ilægning af kerner og be-15 handling af kokillehalvparterne på deres cirkulationsbane.

Dette opnås ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen derved, at kokillehalvparterne på deres cirkulationsvej uden for stabelen bevæges med formskillefladerne holdt adskilt fra hinanden, og ved tilslutning af den til enhver tid sid-20 ste kokillehalvpart til stabelen føres i stabelens længde retning.

Herved tilvejebringes der mulighed for at kontrollere og rense formhulrummene i de cirkulerende kokillehalvparter, at påføre sværte, ilægge kerner osv. Ved de fritliggende form-25 skilleflader muliggøres endvidere en tilstræbt påvirkning af kokilletemperaturen, især en afkøling, hvorved kokillevægten i forhold til vægten af støbegodset kan vælges mindre.

Opfindelsen angår endvidere et kokillesæt til udøvelse af den i det foranstående angivne fremgangsmåde ifølge opfindel-30 sen. De fra det nævnte USA-patentskrift nr. 2.486.388 kendte kokillehalvparter fremviser ved deres overside en til de partielle formhulrum førende fordybning til dannelse af et støbebassin, idet disse fordybninger anbragt i rækkefølge efter hinanden langs stabelen danner en gennemgående støbekanal.

35 I denne støbekanal fremkommer der ved det kendte arrangement og udgående fra udstøbningsstedet en sammenhængende metalstreng, 3 141085 som forbinder støbegodsemnerne med hinanden. Det er ved dette arrangement derfor nødvendigt ved udstøbningen at sørge for tværrender i metalstrengen og efter størkningen at brække strengen ved disse tværrender, idet kokil lehal v-* 5 parterne bevæges henover en ved bunden af deres fremføringskanal forhåndenværende forhøjning. Af denne grund er en større stabellængde mellem udstøbningsstedet og ud-slagningsstedet nødvendig, og den tid, støbegodsemnerne forbliver i kokillerne, forøges tvangsmæssigt og dermed den 10 termiske belastning af de sidstnævnte.

Disse vanskeligheder overvindes ved udformning af kokillerne ifølge opfindelsen ved, at fordybningen i hver ko-kille har en på tværs af stabelens længderetning stående, smelten i bassinet afbrydende rygningskant. - 15 Idet der på denne måde fremkommer fuldstændig adskilte støbegodsemner, lader kokillerne sig åbne udén besvær umiddelbart efter størkningen af støbegodsemnerne. Desuden forbedres udbyttet væsentligt ved bortfald af den metalstreng i støbekanalen, som foj»bInder støbegodsemnerne med hinanden.

20 Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere ud fra udførelsesformer, idet der henvises til tegningen, på hvilken fig. 1 viser en skematisk gengivelse af et i en cirkel-formet bane cirkulerende kokillesæt, 25 fig. 2 ligeledes skematisk et kokillesæt på en i det væsentlige rektangulær cirkulationsbane, fig. 3 et lodret snit gennem et antal kokillehalvparter langs den lukkede stabel, og fig. 4 de i fig. 3 viste kokillehalvparter set ovenfra.

30 Fig. 1 viser skematisk set ovenfra et antal blokformede kokillehalvparter 2 med samme ydre dimensioner, som cirkulerer på en lukket, i det foreliggende tilfælde cirkelfotmet bane 1. Hver kokillehalvpart 2 har en forreste formskilleflade 3a og en bageste formskilleflade 3b. På kendt måde udgår der 35 fra hver af disse skilleflader et i det indre af blokken udsparet, partielt formhulrum. Ved sammenføjning af to nabo- 141085 4 kokillehalvparter fremkommer hver gang et samlet formhulrum, som udstøbes i retning fra kokillernes overside. Disse enkeltheder er ikke gengivet i fig. 1, men skal beskrives nærmere i det efterstående i sammenhæng med fig. 3 og 4. I den for-5 enklede gengivelse er endvidere styringsmidlerne for kokille-halvparterne (fortrinsvis en ringformet kanal) samt disses fremdrivningsorganer udeladt.

En del af de fra hinanden adskilte kokilleparter 2 danner bestandig på et med p betegnet afsnit af cirkulations-10 banen en lukket stabel 4. Inden for dette afsnit befinder sig udstøbningsstedet B, som er antydet ved en støbeske 6 og en støberende 7. Den lukkede stabel 4 strækker sig ind til et udslagningssted C, hvor den til enhver tid forreste kokille accelereres bort fra stabelen over en strækning q, hvorved 15 det størknede støbegodsemne kan udtages mellem de nu fra hin-- anden adskilte formskilleflader. Den ved den midlertidige ac--celeration opnåede afstand g, mellem formskillefladerne hos nabokokillehalvparter forbliver nu bibeholdt på den videre cirkulationvej (afsnit r) uden for den lukkede stabel. Dette 20 betyder, at middelhastigheden -y^ på afsnittet r er større end middelhastigheden v^ i den lukkede stabel, idet der bestandigt i samme tidsrum i afsnittet p tilbagelægges en kokillehalvparts-bredde h, mens den i afsnittet r tilbagelagte vej er lig med summen af kokillehalvpartsbredden h og afstanden g. Under deres 25 cirkulation når kokillehalvparterae 2 tilslut til afsnittet s, hvor de meddeles en afbremsning fra hastigheden v2 til stabelens hastighed Vj_. Det er vigtigt, at hver kokillehalvpart ved tilslutning til den til enhver tid sidste kokillehalvpart i stabe-; len 4 (stedet A) føres nøjagtigt i stabelens længderetning.

30 Dette muliggør en tilfredsstillende, uproblematisk lukning af formhulrummene, efter at der forud, tilnærmelsesvis ved stedet D, er indlagt kerner. Den beskrevne kokillecirkulation med formskilleflader 3, som uden for stabelen 4 holdes adskilt og frit tilgængelige, frembyder nu mulighed for på forskellig måde at 35 -indvirke på kokillerne og især disses formhulrum. Således kan formhulrummene efter gennemløb af udslagningsstedet C kontrol- 5 141085 leres og om fornødent renses, f.eks. ved hjælp af trykluft. Yderligere kan der efter behov påføres et eller flere beskyttelseslag (sværte), og som allerede nævnt er det fremfor alt muligt at ilægge kerner forud for den fornyede sammen-5 føjning af formskillefladerne. Ligeledes kan kokillernes var-. meindhold virksomt påvirkes med henblik på at opretholde en til støbningen egnet drifttemperatur. De frit liggende skilleflader sikrer en virksom køling af de formhulrummene begrænsende områder, i afsnittet r kan der imidlertid ske en 10 yderligere køling eller, f.eks. ved påbegyndelse af drift af anlægget, en opvarmning af kokilleme.

De nævnte muligheder muliggør tilsammen anvendelse af kokillestøbefremgangsmådén til fremstilling af komplicerede, støberi teknisk krævende støbegodsemner,, idet der opnås korte 15 takttider og muliggøres en fordelagtig konstruktion af ko-lillerne samt en lang levetid for disse.

Til forskel fra den beskrevne udførelsesform med cirkelformet cirkulationsbane viser fig. 2 en variant af kokille-støbningsfremgangsmåden med en i det væsentlige rektangulær 20 cirkulationsbane 10. Også her danner en del af kokillerne 12 bestandig en lukket stabel 14, som fører fra lukningsstedet A forbi udstøbningsstedet B til udslagningsstédet C. Hver af de ved dette sted ved acceleration fra stabelen 14 adskilt ko-killer 12’ fremføres derpå under en ret vinkel i forhold til 25 stabelens længderetning, eksempelvis ved hjælp af et stødorgan 15. Der fremkommer derved på et efterfølgende afsnit af cirkulationsbanen 10 en kokillestabel uden mellemrum, idet dog formskillefladerne 13a, 13b forbliver adskilt, dvs. er frit tilgængelige fra denne stabels langsider. Dette tilvejebringes 3Q ved, at kokillerne ved fremføringen ved hjælp af stødorganet 15 bibeholder deres orientering i rummet, mens formskillefladerne 13 midlertidig er parallelle med cirkulationsbanen. Langs denne stabel kan formhulrummene og skillefladerne bekvemt kontrolleres og om fornødent renses.

35 Derefter kippes kokillehalvparterne i rækken 90° og videretransporteres liggende, dvs. med formskiIlefladerne 13a 6 141085 og 13b liggende opad og nedad. Hertil egner sig eksempelvis et med medbringere forsynet transportbånd. Herunder kan kokillehalvparterne som antydet føres gennem en kanal 16 i hvilken de kan afkøles eller efter behov opvarmes.

5 Efter gennemløb af denne strækning rettes kokille halvparterne igen op og transporteres stående videre i tværretningen, eksempelvis på et yderligere transportbånd. Også her er formskillefladerne rettet parallelt med cirkulationsbanen, og der kan i dette afsnit hensigtsmæssigt påføres en 10 sværte i området for formhulrummene, eksempelvis ved hjælp af sprøjtedyser 17. For enden af dette afsnit befinder sig et sted D, hvor der i hver kokille indsættes en kerne 18 i det ene partielle formhulrum.

Ved den efterfølgende ændring af fremføringsretningen 15 bibeholder kokillehalvparterne deres rummelige orientering, hvorved formskillefladerne igen kommer til at stå på tværs af baneretningen. Derefter afbremses kokillerne og lukkes ved stedet A igen i længderetningen af stabelen 14 sammen med dennes sidste kokille.

20 Også ved den i fig. 2 viste cirkulationsbane 10 accele reres enhver af kokillehalvparterne ved enden af stabelen (stedet C) og afbremses i retning mod begyndelsen af stabelen (stedet A). Fremføringshastigheden er, som det vil fremgå, svarende til afstanden mellem kokillehalvparterne i almindelig-25 hed større udenfor stabelen 14 end inden for denne. Det er imidlertid tænkeligt, at dette ikke er tilfældet inden for enkelte afsnit, således f.eks. ved den efter kokillehalvparten 12' følgende, lukkede stabel, hvis kokilledimensionen k i modsætning til det i fig. 2 viste er mindre end afstanden h mel-30 lem kokillernes forreste og bageste skilleflade.

De i forbindelse med fig. 1 beskrevne, adskillige muligheder for behandling af kokillerne foreligger også ved den i fig. 2 viste variant, de er imidlertid yderligere forøget ved kokillernes vekslende relativstillinger og hastigheder langs 35 cirkulationsbanen.

141085 7

Hastighederne af kokilleparterne inden for afsnittene p hhv. A-C og r C-A kan f.eks. overholdes ved separate transportbånd, der løber med forskellige hastigheder. Mellem de ^enkelte transportbånd kan kokilleparterne accelereres hhv.

5 afbremses ved hjælp af yderligere anordninger, f.eks. ved hjælp af styrede gribeanordninger.

Fig. 3 og 4 viser enkeltheder vedrørende udformningen af kokillerne og støbningen indenfor den lukkede stabel. I det lodrette snit (fig. 3) ses i hver kokille det forreste 10 partielle formhulrum 20a og det bageste, partielle formhulrum 20b samt en ilagt sandkerne 18. Oversiden 13c af hver kokille udviser en fordybning, hvis skrå sidevægge nærmer sig i retning mod en bund, som i retning mod den bageste formskilleflade 13b har en stejlt nedfaldende bunddel 23 og i området for 15 den forreste formskilleflade 13a en fladere nedfaldende bunddel 24. Fordybningerne danner i rækkefølge efter hinanden i stabelen en gennemgående støbekanal 26 og er forbundet med formhulrummene gennem indløbsåbninger 25. Det højeste sted i hver fordybning dannes af en under oversiden 13c liggende, 20 på tværs af støbekanalen 26 forløbende rygningskant 22, som fortrinsvis befinder sig nær den bageste formskilleflade 13b.

Fra denne rygningskant 22 falder en del 23 af fordybningens bund stejlt nedad mod den bageste formskilleflade 13b hhv. til den der værende indløbsåbning 25, mens en yderligere bund-25 del 24 falder ned mod den forreste formskilleflade 13a med væsentlig mindre hældning.

Virkemåden af den på den beskrevne måde udformede fordybning hhv. "Støbebassinet" fremgår ligeledes af fig. 3 og 4.

Det i fig. 3 yderst til højre gengivne formhulrum er allerede 30 fuldstændig udfyldt med smelte, som størkner til et støbegodsemne 21. Over formhulrummet befinder sig kun en ringe metalmængde i indløbsåbningen 25. Det til venstre herfor værende formhulrum er kun delvis fyldt til højden 29. I den ovenliggende fordybning befinder sig endnu en metalmængde 28, 35 som strømmer ind i formhulrummet indtil den til højre gengivne sluttilstand er opnået. Metalmængderne i de på hinanden følgende 8 141085 fordybninger i støbekanalen 26 er fra begyndelsen af adskilt af de mellemliggende rygningskanter 22, og der fremkommer adskilte støbegodsemner, således at kokillerne uden videre lader sig åbne ved udslagningsstedet D. Den i fig. 3 og 4 5 yderst til venstre gengivne kokillepart 12 er ved (kontinuerlig eller trinvis) fremføring af stabelen netop nået frem til udstøbningsstedet A hhv. til støbestrålen 27. Som følge af den beskrevne beliggenhed af rygningskanten 22 nær ved den bageste formskilleflade træffer støbestrålen 27 umiddelbart 10 efter passage af en rygningskant direkte den efterfølgende indløbsåbning 25. Derved meddeles smelten ved udstøbning af det efterfølgende formhulrum kun en ringe afkøling fra kokillen. Metalstrømningsmængden pr. tidsenhed i støbestrålen 27 er fortrinsvis større end gennemstrømningsmængden gennem ind-15 løbsåbningen 25, hvorved der straks danner sig en metalsump i støbebassinet. Støbestrålen 27 optages ved videretransport af kokillen af denne metalsump uden først at blive afkølet mod kokilleoverfladen. Gennem denne foranstaltning undgås på virksom måde risikoen for "Frysning" af metallet såvel 20 som koldløbningssteder i støbegodsemnet.

Ved afpasning af middelfremføringshastigheden for ko-killestabelen og støbestrålens strømningsmængde efter støbegodsvægten i hver kokille hhv. formhulrummenes volumen er det muligt at indstille en ensartet tilbageblivende metalmængde 25 i indløbsåbningen hhv. i støbebassinet både ved kontinuerlig og ved trinvis afbrudt støbestråle 27. Alt efter de støberi-tekniske krav kan der på denne måde opnås et meget stort metaludbytte.

De i forbindelse med fig. 3 og 4 forklarede forhold gæl-30 der naturligvis både den i fig. 1 og fig. 2 viste kokillecir-kulation. Den beskrevne fremgangsmåde ifølge opfindelsen kan anvendes til forskellige støbemetaller og stykvægte indenfor et bredt område. Især egner fremgangsmåden sig til støbning af jernmaterialer ved ringe stykvægte og korte takttider.

Claims (5)

141085 Patentkrav.

1. Fremgangsmåde til kokillestøbning af støbegodsdele ved hjælp af et sæt af særskilte, i en lukket bane (1, 10) 5 cirkulerende kokillehalvparter (2, 12) med hver to overfor hinanden liggende formskilleflader (13a, 13b), fra hver af hvilke der udgår et partielt formhulrum (20a, 20b) hvorhos en del af kokillehalvparterne (2, 12) på cirkulationsbanen er sammenstillede skilleflade mod skilleflade og til 10 stadighed danner en lukket stabel (4, 14), der i sin længderetning føres forbi et udstøbningssted (B) til et udslagnings-sted (C), hvor hver kokillehalvpart (2, 12) efter tur midlertidigt bliver accelereret bort fra stabelen (4, 14), kendetegnet ved, at kokillehalvparterne (2, 12) på deres 15 cirkulationsvej udenfor stabelen (4, 14) bevæges med formskillefladerne (3, 13) holdt adskilt fra hinanden, og ved tilslutning af den til enhver tid sidste kokillehalvpart (2, 12) til stabelen (4, 14) føres i stabelens længderetning.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet 20 ved, at kokillerne efter deres acceleration ved udslagnlngs- stedet (C) bevæges med en i forhold til stabelens middelhastighed (Vl) forøget middelhastighed (v2) indtil tilslutningsstedet (A) .

3. Fremgangsmåde ifølge krav l,kendetegnet 25 ved, at formskillefladernes (13) retning på cirkulationsvejen udenfor stabelen midlertidigt ændres i forhold til cirkulationsretningen (fig. 2) .

4. Fremgangsmåde ifølge krav 3, kendetegnet ved, at kokillehalvparterne (12) udenfor stabelen (14) midler- 30 tidigt bevæges med i forhold til cirkulationsretningen paral-lele formskilleflader (13a, 13b) (fig, 2).

5. Kokillesæt til udøvelse af fremgangsmåden ifølge krav 1, og hvor hver kokille (12) på dens overside (13c) har en til de partielle formhulrum (20a, 20b) førende fordybning 35 til dannelse af et støbebassin, idet disse fordybninger anbragt i rækkefølge efter hinanden langs stabelen danner en