DE3521140C2 - Verfahren und Kokillengiessanordnung zum Vergiessen einer Schmelze - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Vergießen einer Schmelze vorgeschlagen, sowie eine zur Durchführung des Verfahrens notwendige Kokillengießeinrichtung. Die Kokillen (1, 1a, 1b) der einzelnen Kokilleneinheiten (35, 36, 37) sind in einem U-förmigen Bügel (13) verfahrbar, wobei an den freien Enden (43) der U-förmigen Bügel (13) ein Kokillenhalte- und Aufreißmechanismus vorgesehen ist. Mit Hilfe dieses Kokillenhalte- und Aufreißmechanismus können die Kokillen nach erfolgtem Abgießen in der Vergießposition (44) soweit geöffnet werden, bis der Widerstand beim Aufreißen der Kokille (1, 1a, 1b) auf den Widerstand gegenüber dem Verschieben der auf den Führungsstangen (2) verschiebbaren Kokillenhälfte (1b) absinkt. In einer zweiten Phase wird die verschiebbare Kokillenhälfte (1b) vollständig von der unverschiebbaren Kokillenhälfte (1a) weggefahren. Die ausgepackten Teile fallen auf das Transportband (18). Der gesamte Ablauf von der Betätigung des Startknopfes (42) einer Kokilleneinheit kann automatisch erfolgen. Dabei ist es von Vorteil, geeignete Sensoren zur Überwachung des gesamten Gießvorganges einzusetzen.

Description

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Kokillengießanordnung, wobei einzelne Kokillen in die Vergießlage ausgefahren werden.

Die Vorteile des Kokillengießens im kasten- und sandlosen Abgießen von maßhaltigen Gußteilen bei hohem Ausbringen und minimalen Putzkosten sind bekannt Das Konzept von bekannten Kokillengießereien basiert im wesentlichen auf dem Einsatz von Karusell-KoHllengießmaschinen für ein beschränktes Sortiment, oder von Universal-Kokillengießmaschinen für ein bi eites Sortiment von Gußteilen. Bei der Planung geht man davon aus, daß ein Vergießofen eine, höchstens aber zwei beidseitig angeordnete Kokillengießmaschinen mit flüssigem Eisen versorgt Dies kompliziert die Handhabung der rot ausgepackten Teile, die jeweils von den einzelnen Kokillengießmaschinen rasch in einen Ofen zum Temperaturausgleich gebracht werden müssen. Die Möglichkeiten der teueren Universal-Kokillengießmaschinen werden nur selten voll genutzt.

Eine moderne Kokillengießerei soll in bezug auf die minimale Investition, hohe Leistung und gutes Handling folgende Merkmale aufweisen:

1. Versorgung von mehreren Kokillengießmaschinen durch einen einzigen Vergießofen.

2. Je nach der Form der Gußteile soll es möglich sein die Kokillen gemäß ihrer Teilung in senkrechter oder in waagerechter Lage abzugießen.

3. Die grundsätzlich senkrecht zu Kokillenteilung ausgepackten Teile sollen mittels eines gemeinsamen Transportbandes durch einen Transporttunnel auf kürzestem Wege zum gemeinsamen Temperatur-Ausgleichsofen beförderbar sein.

4. Leistungssteigerung durch mehrere übereinander angeordnete Kokillen (Strang), möglichst zwei Stranganordnungen, wobei das gleichzeitige Abgießen der Stränge mit je einem regelbaren Vergießstopfen erfolgt.

5. Eine den Punkten 1 bis 4 entsprechende vereinfachte Kokillengießmaschine. Dies ist gleichzeitig auch die Aufgabe der vorliegenden Erfindung.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Lehre der Ansprüche 1 und 3 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.

Anhand der Figuren werden bevorzugte Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Kokillenanordnung,

Fig. 2 eine Kokilleneinheit mit einer Kokille vor Ausfahren in die Vergießlage,

Fig. 3 eine Draufsicht von Fig. 2,

Fig. 4 die Ansicht Paus der Fig. 2, mit der Kokille in der Vergießlage,

Fig. 5 eine Kokilleneinheit mit einer Kokille mit waagerechter Kokillentcilung vor Ausfahren in die Vergießlage,

Fig. 6 eine Draufsicht von Fig. 5,

Fig. 7 eine Kokilleneinheit mit einer Kokille mit waagerechter Kokillenteilung in der Vergießlage,

Fig. 8 eine Ansicht A -A aus der Fig. 7,

Fig. 9—11 Detailansichten des Kokillenhalte- und Aufreißmechanismus.

Die Fig. 1 zeigt eine Kokillenanordnung mit einem Vergießofen 15, der eine Füllöffnung 30 aufweist. Der Vergießofen 15 verfährt auf den Schienen 32 entlang uci J ixuMuciiciiiNv.Hvii JS DIS Sl. L)ZTTi VCrglCiiCISn !5 zugeordnet ist ein Schaltschrank 34, Kabel- und Kühlwasserleitungen 31 und ein Masselbett 33. Die Kokilleneinheiten 35,36,37 werden entlang den Führungen 5 in die Vergießlagen 44 gefahren. Die Kokilleneinheit 35 wird gerade über zwei Vergießstopfen 16a, 166 abgegossen. Die Kokilleneinheit 37 ist zum Abgießen bereit und die Kokilleneinheit 36 wird nach erfolgtem Auspakken der Gußteile kontrolliert und gereinigt. In dieser

Ausgangslage 45 werden auch eventuell Kerne oder metallische Teile eingelegt und beide Kokillenhälften behandelt. Die ausgepackten Teile fallen auf ein Transportband 18 (Fig. 2) im Transportkanal > 7 und gelangen auf kürzestem Weg in den Temperatur-Ausgleichsofen 41. Die Kokilleneinheiten sind aus Sicherheitsgründen mit Wänden 38 und Türen 39 umgeben. Es ist ein gemeinsames Hydraulikaggregat 40' vorgesehen.

Die in der Fig. 1 beschriebene Anordnung set*.t wesentliche Vereinfachungen der Kokillengießmaschinen voraus, wie sie in den nachfolgenden Fig. 2 bis 11 dargestellt sind.

Die KokillengieSmaschinen bestehen im wesentlichen aus den Kokillenplatten la, 16 mit den Kokillenhälften, die mit zwei Führungsstangen 2 mit innen eingebauten Zylindern 3 versehen sind. Die unverschiebbare Kokillenplatte la weist eine Halterung 4 mit je 2 &khgr; 4 konischen Rollen 6 auf. Diese Rollen 6 führen die komplette Kokille 1 in zwei miteinander verschweißten I-Profilen, die eine kastenförmige Führung 5 bilden, und das Ausfahren der Kokille 1 in die Vergießlage 44 mittels eines Teleskopzylinders 8 ermöglichen. Der Teleskopzylinder 8 liegt am Steg 9 und an der Stütze 7 an. Die Zylinder 3 in den als Rohre ausgebildeten Führungsstangen 2 dienen nur zum vollständigen öffnen der beiden Kokillenplatten la, 1/b, die zuvor schon voneinander getrennt wurden, und um diese vor dem Ausfahren in die Vergießlage 44 wieder ganz zu schließen.

Zwei in der Vergießlage 44 parallel und zur Führung 5 senkrecht angeordnete U-förmige Bügel 13 weiten an ihren freien Enden 43 und auf den inneren Wänden 29 je eine Kolbenstange 11 mit einer Ausnehmung 11a auf. Diese sind dazu bestimmt, um mit den Zapfen 10, die an den Außenflächen 28 der Kokillenplatten la, Xb angeordnet sind, in Eingriff zu kommen. Auch die kastenförmige Führung 5 ist innerhalb des U-förmigen Bügels 13 untergebracht. Die Bügel 13 sind an Silentblocks 14 nachgiebig befestigt.

Das Ganze bildet eine Kokillerieinheit.

Der Funktionsablauf ist wie folgt:

Die in die Vergießlage 44 ausgefahrene Kokille 1 fährt mit den vier Zapfen 10 in die Ausnehmungen lta der Kolbenstangen 11 der Zylinder 12 ein (Fig. 9). Durch das Ausfahren der Kolbenstangen 11 mit ihren konischen Enden 24 in die Ausnehmungen 25 der Zapfen 10 werden die beiden Kokillenhälften la, \b zusammengedrückt (Fig. 10). Die auftretenden Reaktionen fangen die U-förmigen Bügel 13 auf.

Nach erfolgtem Abgießen aus den beiden Vergießstopfen 16a, 16i> in die Füllöffnungen 20 wird die Kokille 1 zunächst mit einer Zuhaltekraft der Zylinder 12 gehalten. Danach werden die Zylinder 12 umgesteuert. Die Kolbenstangen 11 fahren in die Position gemäß Fig. 11. Dabei wirken die Kolbenstangen 11 mit ihren Nasen 26 auf die Bunde 27 der Zapfen 10. Sobald alle Nasen 26 auf den Bunden 27 aufliegen, beginnt der Druck in den Zylindern 12 zu steigen. Nach dem Erreichen eines vorbestimmten Druckes von z. B. 5 bar, wird sowohl der Vorlauf wie der Rücklauf der Hydraulikflüssigkeit in und aus den Zylindern 12 auf der Seite der unverschiebbaren Kokiiienpiatte ia gesperrt, so daß die verschiebbare Kokillenplatte \b von der unverschiebbaren Kokillenplatte la, ohne die Führung 5 zu beschädigen, weggerissen werden kann und um ca. 20 mm ausgefahren wird. Danach zieht der Teleskopzylinder 8, bei drucklosen Zylindern 12, die Kokille 1 in ihre Ausgangslage 45 zurück. Mit Hilfe der Zylinder 3 wird dann die Kokille 1 voll geöffnet. Gleichzeitig mit dem Öffnungsvorgang werden Auswerfer (nicht dargestellt) betätigt Die ausgepackten Teile fallen durch die Öffnung 19 auf das Transportband 18 im Transportkanal 17.

Bei Kokillen, die mit der Trennebene in waagrechter Lage abgegossen werden müssen, fährt der Teleskopzylinder 8 die geschlossene Kokille 1 in den Bereich zwischen dem Transportkanal 17 und dem Bügel 13a aus. (In der Fig. 5 gestrichelt dargestellt) Hier wird die Kokille 1 mittels eines Schwenkantriebes 22 mit Hilfe einer Wippe 21 um 90° geschwenkt und danach mit dem Teleskopzylinder 8 zwischen die beiden Bügel 13a, i3b in die Vergießlage 44 eingefahren. Der weitere Verlauf erfolgt gemäß der obigen Beschreibung. Die Kokille 1 mit der Füllöffnung 20 wird über einen Vergießstopfen t6a abgegossen (Fig. 7). Die in der Ausgangslage 45 ausgepackten Teile fallen durch die Ausnehmung 19 des Transportkanals 17 auf das Transportband 18.
Die Bügel 13 sind mit den Stegen 23 gehalten.
Die Ausgangslagen 45 sind gemäß dem Transportband 18 so gewählt, daß alle Gußstücke in den Temperatur-Ausgleichsofen 41 gelangen.

Der ganze Ablauf, angefangen vom Schließen der Türe 39 und der Betätigung des Startknopfes 42 einer Kokilleneinheit (Fig. 1), kann bis zum Auspacken der Teile automatisch erfolgen. Es ist von Vorteil, geeignete Sensoren zum Überwachen des gesamten Gießvorganges einzusetzen.

Hierzu 9 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche

1. Verfahren zum Vergießen einer Schmelze in einer Kokillenanordnung, wobei einzelne Kokillen in die Vergießlage ausgefahren werden, dadurch gekennzeichnet, daß nach erfolgtem Abgießen die Kokille (1, la, Xb) in der Vergießlage (44) in einer ersten Phase so weit geöffnet wird, bis der Widerstand beim Aufreißen der Kokille (X, Xa, Xb) auf den Widerstand zum Verschieben der auf den Führungsstangen (2) verschiebbaren Kokillenhälfte (Xb) absinkt, wobei in einer zweiten Phase die verschiebbare Kokillenhälfte (Xb) außerhalb der Vergießlage (44) von der unverschiebbaren Kokillenhälfte (1 a) vollständig ausgefahren wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Überschreiten eines bestimmten Druckes während des Aufreißens der Kokille (1) der Vorlauf und Rücklauf des Zylinders (12) zum Aufreißen der unverschiebbaren Kokillenhälfte (!abgesperrt wird.

3. Kokillengießeinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2, vorzugsweise mit mehreren Kokilleneinheiten und mit einem, bezüglich der Kokilleneinheiten verfahrbaren Vergießofen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kokillen (1, la, \b) der Kokilleneinheiten (36, 37, 38) mittels je einer Führung (5) in mindestens je einem, in der Vergießlage (44) der Kokillen (1, la, Xb) sich befindlichen U-förmigen Bügel (13) verfahrbar sind, und daß an den freien Enden (43) des Bügels (13) mindestens ein mit Druck beaufschlagbarer Kokillenhalte- und Aufreißmechanismus vorgesehen ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kokillenhalte- und Aufreißmechanismus aus den beidseitig an den äußeren Wänden (28) der Kokillenhälften (la, Xb) angeordneten Zapfen (10) und den an den inneren Wänden (29) des Bügels (13) angeordneten Kolbenstangen (11) der Zylinder (12) besteht, wobei die Zapfen (10) in die Ausnehmungen (Haider Kolbenstangen (11) in der Verfahrrichtung der Kokille (1) auf der Führung (5) seitlich einfahrbar sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die U-förmigen Bügel (13) nachgiebig gelagert sind.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kokille (1) mit der Führung (5) mittels einer Wippe (21) um 90° geschwenkt werden kann.

7. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß unter den Kokillen (1) in den den Vergießlagen (44) entgegenliegenden Ausgangslagen (45) ein Transportband (18) angeordnet ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausfahren und Zurückführen der verschiebbaren Kokillenhälfte (Xb) mittels den in den Führungsstangen (2) angeordneten Zylindern (3) geschieht.