Übersetzung der Beschreibung
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Diese Erfindung betrifft Gießpfannen-Vorrichtungen zum
Gießen von geschmolzenem Metall z. B. in Gießformen, die
hintereinander liegen, durch eine Formmaschine gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik
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Verschiedene Gießeinheiten vom Kipptyp sind bisher
vorgeschlagen worden oder eingeführt worden, um effiziente
Herstellung von Gußteilen durch automatische Gießsysteme
zu ermöglichen, die nacheinander flüssiges Metall aus
einer Gießpfanne in hintereinander liegende Gießformen
durch eine Formmaschine gießen. Durch Gießformen mit einem
Gießtrichter, der von dem Gießpunkt beabstandet ist, wird
entweder eine Flüssigmetallführung mitten auf dem Wege
vorgesehen oder eine seitlich gießende Vorrichtung mit
einer an einer Seite ausgeformten Gießrinne verwendet.
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Eine typische Gießpfanne für die Verwendung bei solch
einer seitlich gießenden Vorrichtung ist flügelförmig im
vertikalen Schnitt und ist in US 2,151,683 beschrieben,
worauf der Oberbegriff von Anspruch 1 beruht. Der Drehpunkt
des Flügels entspricht der Drehachse der Gießpfanne, und
eine U-förmige Gießrinne ist auf einer Seite der
Gießpfanne entlang der Drehachse ausgebildet. Die seitlich
gießende Vorrichtung dieses Charakters drückt flüssiges Metall
in der Gießpfanne in Richtung auf die Gießrinne durch
Kippen ihrer Gießpfanne und bewirkt dadurch das Gießen
des flüssigen Metalles in Gießformen. Da sich jedoch der
Umriß der Gießrinne verändert, wenn sich die Gießpfanne
allmählich schwenkt, durch eine entsprechende Änderung
in der Gießstrahllinie von der Rinne zu dem Gießtrichter
der Gießform, war es notwendig, die Stellung der
Gießvorrichtung gleichzeitig mit dem Kippen der Gießpfanne
auszurichten oder alternativ Gießformen mit einem
vergrößerten Gießtrichter auszubilden. Weiterhin wurde die
Unmöglichkeit des gleichmäßigen und richtigen
Abschneidens des Gießens, wenn es gewünscht wird., als ein
fundamentaler Nachteil der Gießvorrichtungen bekannter,
obenbeschriebener Konstruktion angesehen. Viele
unterschiedliche Gießrinnenkonfigurationen und
Gießpfannenkipptechniken sind vorgeschlagen worden, aber keine scheint sich
als zufriedenstellend mit praktischem Wert erwiesen zu
haben.
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Im allgemeinen ist es üblich, zum Durchführen des Gießens
ohne Unterbrechung eines kontinuierlichen
Gießstreckenbetriebs zwei Einheiten von Gießvorrichtungen abwechselnd
zu verwenden, und zwar eine zum Gießen, während die
andere mit dem flüssigen Metall gefüllt wird. Wenn zwei
solche Einheiten entlang der Gießstrecke verwendet werden
und wenn die Breite der Gießformen beträchtlich groß ist,
werden Anstrengungen unternommen, um die Anzahl von
Zwischengießformen zu minimalisieren, die nicht begossen
werden können. Zum Beispiel können zwei Einheiten, die
jeweils entsprechend mit Gießpfannen symmetrischen
Aufbaues ausgestattet sind, benachbart zueinander installiert
werden, wobei, wenn es notwendig ist,
Flüssigmetallführungen an der Gießseite angebracht sind. Alternativ dazu
können die Gießeinheiten um einen vorherbestimmten Winkel
zu der Gießstrecke gekippt werden. Mit diesen
Gießanordnungen war es unmöglich oder extrem schwierig, die
Gießstrahlen
aus flüssigem Metall von den zwei Gießeinheiten
auf einen und denselben Punkt fallen zu lassen, z. B. auf
einen einzelnen Gießtrichter einer Gießform. Kein
Verfahren gestattet das Gießen insbesondere, wenn die Breite
der Gießformen schmal ist oder wenn ein automatisches
Gießsystem verwendet wird, das eine Hochgeschwindigkeits-
Gießstrecke einschließt, die eine große Gießvorrichtung
mit Gießpfannen hoher Kapazität erfordert.
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Unsere Experimente haben gezeigt, daß dann, wenn zwei
voneinander beabstandete Gießformen nacheinander begossen
werden sollen, die Gießform, die am nächsten der gefüllten
Gießform liegt, stark mit der Wärme von der
vorhergehenden Gießform beeinträchtigt wird. Die Wärme kann schnelle
Änderungen in dem Gießsand hervorrufen, was zum Verziehen
der umgebenden Wand des Gießform-Hohlraums und zu der
starken Möglichkeit führt, daß fehlerhafte Gußteile entstehen.
Dies trifft insbesondere für Gießformen kleiner
Abmessungen zu. Die einzige Lösung für dieses Problem ist, die
fragliche Gießform wegzulassen, was einen Nachteil für
den Gießwirkungsgrad bedeutet.
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Die vorliegende Erfindung liefert eine Vorrichtung zum
Gießen von flüssigem Metall, die dadurch gekennzeichnet
ist, daß zwei seitlich gießende Gießpfannen in einer
Spiegelbildbeziehung so angeordnet sind, daß ihre
Gießrinnen in ein und dieselbe Gießform an dem gleichen
Gießpunkt abgießen können.
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Durch Anwenden der vorliegenden Erfindung wird das Problem
des Hochgeschwindigkeits-Gießstreckenbetriebs gelöst,
indem eine Anordnung geschaffen wird, bei der zwei
Gießeinheiten gemäß der Erfindung in ein und dieselbe Form
an dem gleichen Gießpunkt abgießen können, wobei diese
Anordnung mit größtem Vorteil auf eine Gießstrecke
angewendet wird, die mit hoher Geschwindigkeit arbeitet.
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Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist in der Lage,
kontinuierlich flüssiges Metall an ein und demselben
Gießpunkt abzugießen, ohne die Strahlstrecke des flüssigen
Metalls von der Gießrinne einer Gießpfanne zu dem
Gießtrichter einer Gießform zu verändern, und die Vorrichtung ist
insbesondere brauchbar für eine
Hochgeschwindigkeits-Gießstrecke.
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Die Vorrichtung kann hohen Gießwirkungsgrad liefern in
einer Anordnung von wenigstens zwei Gießeinheiten auf
einer Hochgeschwindigkeits-Gießstrecke zum Gießen in
Gießformen an einem und demselben Punkt.
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Die Vorrichtung kann immer Metall von der Gießpfanne unter
konstanten Bedingungen (Geschwindigkeit, Menge, Zeit, usw.)
in Gießformen gießen.
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Die Vorrichtung ist in der Lage, gleichmäßig und richtig
das Gießen des flüssigen Metalles von der Gießpfanne in
die Gießformen abzuschneiden, wann immer dies während des
Gießens gewünscht wird.
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Einige Wege zur Durchführung der vorliegenden Erfindung
werden nun im einzelnen als Beispiel mit bezug auf die
Zeichnungen beschrieben, die spezifische
Ausführungsformen zeigen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Fig. 1 ist eine Vorderaufrißansicht einer seitlich
gießenden Vorrichtung gemäß der Erfindung in
einer Anordnung mit zwei Einheiten mit
Flüssigmetall-Führungsdurchgangseinrichtungen, die im
Schnitt, genommen entlang der Linie I-I von
Fig. 2, gezeigt sind;
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Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die seitlich gießende
Vorrichtung von Fig. 1;
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Fig. 3 ist eine Schnittansicht, genommen entlang der
Linie III-III von Fig. 1;
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Fig. 4 ist eine Schnittansicht, genommen entlang der
Linie IV-IV von Fig. 2;
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Fig. 5 ist eine rückseitige Ansicht der seitlich
gießenden Vorrichtung von Fig. 1, bei der die
Gießpfanne auf der rechten Seite weggelassen
ist;
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Fig. 6 ist eine Schnittansicht, genommen entlang der
Linie VI-VI von Fig. 2;
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Fig. 7 ist eine schematische Vorderansicht von einer
anderen Ausführungsform einer seitlich
gießenden Vorrichtung in einer Anordnung mit zwei
Einheiten gemäß der Erfindung;
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Fig. 8 ist eine schematische Seitenansicht eines Teils
der seitlich gießenden Vorrichtung von Fig.
7;
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Fig. 9 ist eine schematische Draufsicht auf die
seitlich gießende Vorrichtung von Fig. 7;
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Fig. 10 ist eine Teil-Schnittansicht der Gießpfanne
von einer herkömmlichen seitlich gießenden
Vorrichtung;
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Fig. 11 ist eine vertikale Schnittansicht der
Gießpfanne der seitlich gießenden Vorrichtung, die in
Fig. 10 gezeigt ist, und
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die Fig. 12 und 13 sind Draufsichten auf Anordnungen,
bei denen zwei Einheiten einer herkömmlichen
seitlich gießenden Vorrichtung verwendet werden.
Detaillierte Beschreibung der dargestellten
Ausführungsformen
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Die Fig. 1 bis 3 zeigen ein automatisches Gießsystem,
das zwei Einheiten (10a, 10b) einer seitlich gießenden
Vorrichtung 10 umfaßt, die entlang einer Gießstrecke
angeordnet sind. Die zwei Gießeinheiten 10, 10b, die in einer
Spiegelbildbeziehung angeordnet sind, haben im
wesentlichen den gleichen Aufbau.
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Da die Gießeinheiten 10a, 10b fast identisch aufgebaut
sind, wird die folgende Beschreibung des Aufbaues
hauptsächlich in Verbindung mit der Einheit 10a erfolgen. Die
Gießeinheit 10a umfaßt eine Gießpfanne 12, die später im
einzelnen beschrieben wird, und diese Gießpfanne 12 ist
auf einem inneren Rahmen 14 angebracht, der den Behälter
umgibt. Um spezieller zu sein, der innere Rahmen 14 in
der beschriebenen Ausführungsform ist ein Tragwerk, das
aus rechtwinklig zusammengebauten horizontalen
Rahmengliedern 16 und vertikalen Rahmengliedern 18
besteht,wobei sich die letzteren vertikal nach oben erstrecken und
an den horizontalen Gliedern 16 befestigt sind.
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Der innere Rahmen 14 ist innerhalb eines äußeren Rahmens
20 über Druckmeßdosen 22 aufgehängt. Insbesondere ist der
äußere Rahmen 20 in dieser Ausführungsform ein Tragwerk,
das horizontale Rahmenglieder 24 umfaßt, die
beispielsweise auf einem Fahrgestell oder dergleichen zusammengesetzt
sind, das so angepaßt ist, daß es sich auf einem Gleis
bewegen kann, und vier vertikale Rahmenglieder 26
erstrekken sich vertikal nach oben von den horizontalen
Rahmengliedern 24. Der innere Rahmen 14 ist durch den äußeren
Rahmen 20 mit Druckmeßdosen 22 vom Dehnungstyp aufgehängt.
Jede Dose oder Zelle 22 ist zwischen einem Halter 28, der
an einem der vertikalen Rahmenglieder 26 befestigt ist,
und einem horizontalen Rahmenglied 16 des inneren Rahmens
14 angeordnet.
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Als nächstes wird der Aufbau der Gießpfanne 12
beschrieben.
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Die Gießpfanne 12 ist kegelförmig mit einer flügelförmigen
Querschnittskontur. Wie in den Fig. 2 (richtig: 1) und
4 gezeigt ist, hat sie eine Drehachse 0, die sich
rechtwinklig zu den Zeichnungen erstreckt. Sie umfaßt einen
Behälterraum 38 für das flüssige Metall, der eine
vorherbestimmte Menge geschmolzenes Metall enthalten kann und
durch eine Bodenwand 32 mit einem gewölbten Umriß mit
einem Radius R von der Drehachse 0, einer Vorderwand 34,
die an die Bodenwand 32 anstößt, und zwei Seitenwände 36,
die entlang jeweils der Seitenkanten der Boden- und
Vorderwände 32,34 ausgeformt ist, begrenzt wird. Wie am besten
aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist eine Gießrinne 40 in
einer Führungswegeinrichtung 42 für das flüssige Metall
ausgeformt, die zur Seite vorsteht, normalerweise von
einer Seitenwand 36. In der Führungswegeinrichtung 42 für
das flüssige Metall ist ein Flüssigmetall-Führungsweg 44
ausgeformt, der für Kommunikation zwischen der Gießrinne
40
und dem Flüssigmetall-Behälterraum 38 sorgt. Die
Gießrinne 40 ist unter rechten Winkeln zu dem
Flüssigmetall-Führungsweg 44 vorgesehen und hat eine Breite W. Die
Bodenwand der Gießrinne oder der Flüssigmetall-Führungsboden
46, der das flüssige Metall führt, das die Rinne 40
verläßt, sollte wünschenswerterweise bogenförmig mit einem
Radius r oder kurz gewölbt mit einem Bogen geformt sein,
um glattes, richtiges Abstoppen des Gießens
sicherzustellen. Der Mittelpunkt des Radius r oder der Krümmung fällt
mit der Drehachse 0 der Gießpfanne zusammen. In der
betrachteten Ausführungsform ist ein Stauwehr 50 zwischen
dem Flüssigmetall-Führungsweg 44 und der Gießrinne 40
vorgesehen, um die Schlacke und dergleichen
zurückzuhalten, die in dem Behälterraum 38 erzeugt wird, damit sie
nicht aus der Gießrinne 40 in eine Gießform fließt.
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Die Wände 32,34,36, der Flüssigmetall-Führungsweg 44, die
Gießrinne 40, das Stauwehr 50 und andere zugeordnete
Abschnitte der Gießpfanne 12, die mit dem geschmolzenen
Metall in Berührung kommen, sind aus hochschmelzendem
Material 52 hergestellt, das seinerseits durch eine äußere
Wand oder Schale 54 aus einer Stahlplatte oder dergleichen
abgedeckt ist.
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Wie aus den Fig. 2,3 und 6 ersichtlich ist, sind
allgemein umgedrehte U-förmige Lagerglieder 60, die am Boden
offen sind, an der äußeren Seite der Vorderwand 34 der
Gießpfanne 12 befestigt. Jedes Lagerglied 60 hat ein
Lagerungsloch 62, das am Boden offen ist, mit dem es auf
einer Lagerwalze 66 einer Lagerstangeneinrichtung 64 ruht,
die an einem vertikalen Rahmenglied 18 des inneren Rahmens
14 befestigt ist. Das Lagerungsloch 62 und die Lagerwalze
66 sind beide so ausgebildet, daß ihre Drehmittelpunkte
mit der Drehachse 0 der Gießpfanne zusammenfallen.
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In dieser Ausführungsform ist ein Sektorrad 68 angrenzend
an die Seitenwand 36 der Gießpfanne gegenüberliegend der
Seite gelegen, wo die Flüssigmetall-Führungswegeinrichtung
42 vorgesehen ist. Der Mittelabschnitt für die Drehung
(oder der Drehpunkt der Flügel-Form) des Sektorrades 68
ist drehbar mit einem Stift 82 einer
Halterungseinrichtung 80 verbunden, die auf einem vertikalen Rahmenglied
18 des inneren Rahmens 14 vorgesehen ist. Es ist unnötig
zu erwähnen, daß das Sektorrad 68 so gebaut ist, daß seid
Drehmittelpunkt mit der Drehachse 0 der Gießpfanne
zusammenfällt. Die Zähne des Sektorrades 68 stehen im Eingriff
mit denjenigen eines Ausgangsrades 72 einer
Antriebseinrichtung 70, die die Gießpfanne bei ihrer Kippbewegung
antreibt (Fig. 5). Die Antriebseinrichtung 70 ist in
dieser Ausführungsform auf dem inneren Rahmen 14
angebracht.
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In dem soweit beschriebenen Aufbau wird die Gießpfanne 12
lösbar von dem Sektorrad 68 durch
Verbindungseinrichtungen 90 getragen, während sie gleichzeitig drehbar auf der
Lagerstangeneinrichtung 64 ruht, wobei die Lagerglieder
60 an der Vorderseite der Gießpfanne befestigt sind. Um
dies genauer auszuführen, wie aus den Fig. 2 und 3 klar
hervorgeht, umfaßt jede Verbindungseinrichtung 90 eigen
Halter 92, der an dem Sektorrad 68 befestigt ist, und eine
Befestigungsplatte 94, die an einer Seite der Gießpfanne
12 befestigt ist und so ausgelegt ist, daß sie in den
Halter 92 eingreift. Auf diese Weise wird die Gießpfanne 12
drehbar von der Lagerstangeneinrichtung 64 gehaltert, da
die Lagerglieder 60, wie oben beschrieben, drehbar durch
die Lagerstangeneinrichtung 64 gehaltert werden und die
Befestigungsplatten 94 von den Halterungen 92 des
Sektorrades 68 getragen werden. Um den Eingriff jeder
Befestigungsplatte 94 mit dem Halter 92 sicherzustellen, kann ein
Befestigungsstift 96 durch Löcher gesteckt werden, die in
beiden Platten ausgebildet sind. Durch den vorstehend
beschriebenen Aufbau wird die Gießpfanne 12 durch den inneren
Rahmen 14 getragen und wird bezüglich der
Lagerstangeneinrichtung 64 gekippt, wenn das Sektorrad 68 durch das
Ausgangsrad 72 der Antriebseinrichtung 70 angetrieben wird.
Es sollte dem Fachmann offensichtlich sein, daß (nicht
gezeigte) Steuerungen und andere zugeordnete Komponenten für
die Antriebseinrichtung 70 auch auf dem inneren Rahmen 14
befestigt sind.
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Obgleich die Gießvorrichtung insoweit in Verbindung mit
der linken Einheit 10a, die in Fig. 1 gezeigt ist,
beschrieben worden ist, gilt dasselbe für die rechte Einheit
10b. Da die zwei Einheiten identisch aufgebaut sind und
in Spiegelbildbeziehung angeordnet sind, haben gleiche
Teile die gleichen Bezugszeichen erhalten und die
Erläuterung wird nicht nochmal wiederholt.
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Der Betrieb der Gießeinheiten 10a, 10b, wie sie oben
beschrieben aufgebaut sind, wird nun erklärt. Die zwei
Einheiten 10a, 10b sind so angeordnet, daß ihre Frontflächen
oder Gießrinnen 40 sich entlang der Gießstrecke
gegenüberliegen. Mit anderen Worten, wie es in Fig. 2 gezeigt ist,
sind die Gießrinnen 40 der Gießpfannen 12 auf beiden
Seiten des Gießtrichters 100 einer Gießform M, die gefüllt
werden soll, angeordnet. Jede-der Gießpfannen 12
enthält eine vorherbestimmte Menge geschmolzenes Metall.
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Dann wird die Antriebseinrichtung 70 von jeder Gießeinheit
in Gang gesetzt, um eine Drehkraft zu erzeugen, die von
dem Ausgangsrad 72 an das Sektorrad 68 übertragen wird,
mit dem Ergebnis, daß die betreffende Gießpfanne 12 in
bezug auf die Drehachse 0 geschwenkt wird. Das flüssige
Metall in der Gießpfanne fließt durch den Flüssigmetall-
Führungsweg 44 in dem Behälter und dann durch die
Gießrinne 40 in den Gießtrichter 100 der Gießform M. Die
Bodenwand 46 der Gießrinne 40 ist gewölbt oder ähnlich
geformt zu einem gekrümmten Umriß, und die relativen
Stellungen der Gießrinne 40 und des Gießtrichters 100 der
Gießform M bleiben im wesentlichen unverändert durchs das
Kippen der Gießpfanne 12. Wenn die Gießpfanne 12 mit
konstanter Geschwindigkeit gekippt wird, kann demzufolge immer
das flüssige Metall-höchst zufriedenstellend in den
Gießtrichter 100 der Gießform M gegossen werden, ohne daß die
Möglichkeit besteht, daß die Gießstrahlstrecke des
flüssigen Metalls von der Rinne 40 zu dem Trichter 100 durch
das Kippen der Gießpfanne verändert wird. Was sogar noch
wünschenswerter ist, das Gießen kann durchgeführt werden,
indem nach dem Verfahren vorgegangen wird, daß in der
veröffentlichten Beschreibung der
Patentanmeldungsveröffentlichung No. 9580/1977, eingereicht von der gleichen
Anmelderin, beschrieben ist, d. h., durch Drehen und
Kippen der Gießpfanne 12 mit einer Geschwindigkeit VR&sub1; bis
zum Gießen und mit einer Geschwindigkeit VR&sub2; (VR&sub2;< VR&sub1;)
während des Gießens und Schwenken der Gießpfanne zurück
mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit nach dein Gießen.
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Folgend auf das Beenden des Gießens mit einer Gießpfanne
12, beginnt die andere Gießpfanne 12 zu arbeiten. In der
Zwischenzeit wird die Gießpfanne, die geleert worden ist,
wieder mit geschmolzenem Metall gefüllt.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform ist die Form der
Gießpfanne als flügelförmig beschrieben worden, jedoch ist
die vorliegende Erfindung nicht auf die Flügelform
beschränkt und kann in irgendeiner anderen geeigneten Form
verwirklicht werden. In solch einem Fall kann die
Kippgeschwindigkeit der Gießpfanne so gesteuert werden, daß
das flüssige Metall von der Gießpfanne unter konstanten
Bedingungen in die Gießformen abgegessen wird.
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Obgleich eine Anordnung von zwei zur Seite abgießenden
Einheiten oben beschrieben worden ist, ist es möglich,
jede Einheit allein zu betreiben, was von dem
Anwendungszweck abhängt. Außerdem ist, obgleich die Gießpfanne 12
als lösbar auf dem inneren Rahmen 14 angebracht erklärt
worden ist, dies keine Einschränkung; statt dessen kann
sie an dem Rahmen befestigt sein.
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Es wird nun auf Fig. 7, Fig. 8 und Fig. 9 bezug
genommen. Diese andere Ausführungsform ist im allgemeinen
ähnlich zu der der Fig. 1 bis 6, aber etwas
unterschiedlich von dieser in den Punkten des Kippmechanismus für
die Gießpfanne, der Form der Gießpfanne und der Anbringung
der Gießpfanne auf einem Fahrgestell.
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In den Ausführungsformen der Fig. 1 bis 6 und der
Figuren 7 bis 9 haben gleiche Elemente die gleichen
Bezugszeichen erhalten.
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Die Fig. 7 bis 9 zeigen ein automatisches Gießsystem,
das zwei Einheiten (10a, 10b) einer anderen seitlich
gießenden Vorrichtung 10 umfaßt, die entlang einer
Gießstrecke angeordnet sind. Die zwei Gießeinheiten 10a, 10b,
die in einer Spiegelbildbeziehung angeordnet sind, sind
im wesentlichen gleich in ihrem Aufbau. Die folgende
Beschreibung der Konstruktion wird deshalb hauptsächlich in
Verbindung mit der Einheit 10a durchgeführt.
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Die Gießeinheit 10a umfaßt eine Gießpfanne 12, die später
im einzelnen beschrieben werden soll, wobei diese
Gießpfanne 12 auf einem inneren Rahmen 14 montiert ist. Der
innere Rahmen 14 in der zu beschreibenden Ausführungsform
ist ein Tragwerk, das aus rechteckig zusammengebauten
horizontalen Rahmengliedern 16 und vertikalen Rahmengliedern
18, die sich vertikal nach oben erstrecken und an den
horizontalen Gliedern 16 befestigt sind, besteht.
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Der innere Rahmen 14 ist innerhalb eines äußeren Rahmens
20 über Druckmeßdosen 22 aufgehängt. Der äußere Rahmen 20
ist in dieser Ausführungsform als ein Tragwerk aufgebaut,
das horizontale Rahmenglieder 24, die z. B. auf einem
Fahrgestell A oder dergleichen zusammengebaut sind, das auf
einem Gleis bewegbar ist, und vier vertikale
Rahmenglieder 26, die sich vertikal nach oben von den horizontalen
Rahmengliedern 24 erstrecken, umfaßt. Der innere Rahmen
14 ist durch den äußeren Rahmen 20 mit Druckmeßdosen 22
vom Spannungstyp aufgehängt. Jede Dose oder Zelle 22
ist zwischen einem Halter 28, der an einem der vertikalen
Rahmenglieder 26 befestigt ist, und einem horizontalen
Rahmenglied 16 des inneren Rahmens 14 angeordnet.
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Als nächstes wird der Aufbau der Gießpfanne 12
beschrieben.
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Die Gießpfanne 12 ist flügelförmig mit einer keilförmigen
Querschnittskontur. Wie aus den Fig. 7 und 9
ersichtlich ist, hat sie eine Drehachsenhalterung 0 , die sich
senkrecht zu Fig. 7 erstreckt (die Seite der Gießpfanne
mit der Drehachsenhalterung wird in dieser Ausführungsform
als ein Ende der Gießpfanne bezeichnet, und die Seite,
die der Achse gegenüberliegt, wird als das andere Ende der
Gießpfanne bezeichnet). Die Gießpfanne umfaßt einen
Flüssigmetall-Behälterraum 38, der eine vorherbestimmte Menge
geschmolzenes Metall beinhalten kann und wird von einer
Bodenwand 32 mit einem bogenförmigen Umriß mit einem Radius
R von der Drehachsenhalterung 0, eine Vorderwand 34, die
der Bodenwand 32 benachbart ist, und zwei Seitenwänden 36,
die entlang der Seitenkanten jeweils der Bodenwand und der
Vorderwand 32,34 ausgebildet sind, begrenzt.
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Wie am besten in den Fig. 8 und 9 gezeigt ist, ist eine
Gießrinne 40 in einer Flüssigmetall-Führungswegeinrichtung
42 ausgebildet, der vertikal nach außen von einer
Seitenwand 36 vorsteht. In der
Flüssigmetall-Führungswegeinrichtung 42 ist ein Flüssigmetall-Führungsweg 44 ausgeformt,
der für Kommunikation zwischen der Gießrinne 40 und dem
Flüssigmetall-Behälterraum 38 sorgt. Die Gießrinne 40 ist
in rechten Winkeln zu dem Flüssigmetall-Führungsweg 44
vorgesehen und hat eine Breite W. Die Bodenwand der
Gießrinne 40 oder ein Flüssigmetall-Führungsboden 46, der das
flüssige Metall, das die Gießrinne 40 verläßt, führt, ist
wünschenswerterweise bogenförmig mit einem Radius r oder
kurz-gewölbt mit einem Bogen ausgeformt, um glattes,
richtiges Abstoppen des Gießens zu gewährleisten. (Vgl. Fig. 9).
Die Mitte des Radius r oder der Krümmung fällt mit der
Drehachsenhalterung 0 der Gießpfanne zusammen. In der
betrachteten Ausführungsform kann ein Stauwehr 50 manchmal
zwischen dem Flüssigmetall-Führungsweg 44 und der
Gießrinne 40 vorgesehen werden, um Schlacke und dergleichen,
die in dem Behälterraum 38 erzeugt werden, zurückzuhalten,
damit sie nicht aus der Gießrinne 40 in eine Gießform
ausfließen.
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Die Wände 32,34,36, der Flüssigmetall-Führungsweg 44, die
Gießrinne 40, das Stauwehr 50 und andere zugeordnete
Abschnitte der Gießpfanne 12, die mit dem geschmolzenen
Metall in Kontakt kommen, sind aus hochschmelzendem Material
hergestellt, das seinerseits durch eine äußere Wand oder
Schale aus Stahlplatten oder dergleichen abgedeckt wird.
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Wie man durch Bezugnahme auf die Fig. 7 bis 9 verstehen
wird, sind allgemein ungekehrte U-förmige Halteglieder 60,
die an dem Boden offen sind, an den äußeren Kanten der
Vorderwand 34 an einem Ende der Gießpfanne 12 befestigt. Jedes
Halterungsglied 60 hat ein Halterungsloch 62, das an dem
Boden offen ist, mit dem es auf einer Lagerwalze 66 einer
Lagerhalterungseinrichtung 64 ruht, die an einem vertikalen
Rahmenglied 18 des inneren Rahmens 14 befestigt ist. Auf
diese Weise ist die Gießpfanne 12 drehbar an einem Ende durch
den inneren Rahmen 14 gehaltert. Das Halterungsloch 62 und
das Lager 66 sind beide so ausgebildet, daß ihre
Drehmittelpunkte mit der Drehachsenhalterung 0 der Gießpfanne 12
zusammenfallen.
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Unterhalb oder längs der Gießpfanne 12 und auf solch eine
Weise, daß sie dem Umriß der Gießpfanne folgen, sind
Halterungen 67 vorgesehen, um die Gießpfanne 12 mit einem
vorgegebenen lichten Abstand zwischen jeder Halterung und
der Gießpfanne zu haltern. In dieser Ausführungsform sind
die Halterungen 67 als ein Paar auf dem äußeren Umfang
oder auf beiden Kanten der unteren Seite der Gießpfanne
12 angeordnet. Diese Halterungen 67 auf beiden Kanten der
unteren Seite der Gießpfanne 12 sind miteinander durch
wenigstens ein Verbindungsteil 69 verbunden, so daß sie
unter gegenseitiger Verspannung stehen und einstückig nach
vorn oder zurück entlang der gleichen Stelle durch die
Antriebskraft der Antriebseinrichtung 70, die unten
beschrieben werden wird, geschwenkt werden.
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Auf der äußeren Seite der Halterungen 67 ist ein Antrieb
als Kraftübertragungseinrichtung installiert, die zum
Schwenken der Gießpfanne 12 notwendig ist. Das Getriebe
ist so ausgelegt, daß es in ein Antriebsrad 71 eingreift,
das z. B. durch eine endlose Kette mit einem
Ausgangsgetriebe 72 einer Antriebseinrichtung 70 wie eines Motors,
der auf dem inneren Rahmen 14 angebracht ist, verbunden
ist, wodurch die Antriebskraft von der Antriebseinrichtung
70 auf den Antrieb der Halterungen 67 übertragen wird.
In der zu beschreibenden Ausführungsform stehen die
Halterungen 67, eine für jede, mit den Antriebsrädern 71 im
Eingriff, die auf beiden Seiten des Motors gelegen sind.
Die Gießpfanne 12 wird an beiden Seiten des äußeren Bodens
durch die Halterungen 67 an zwei symmetrischen Punkten
bezüglich der Mitte der Gießpfanne gehaltert. Auf diese
Weise ist die Gießpfanne 12 einstückig mit den
Halterungen 67, und sie werden alle zusammen durch die Kraft, die
von den Ausgangsgetrieben übertragen wird, geschwenkt.
Das Drehzentrum oder Schwenkteil 67a von jeder Halterung
67 auf dem vorderen oder einen Ende der Gießpfanne 12
ruht drehbar auf dem Lager 66 der
Lagerhalterungseinrichtung 64 oben auf einem vertikalen Rahmenglied 10 des
inneren Rahmens 14. Das Drehzentrum der Halterung 67 ist
natürlich so ausgebildet, daß es mit der Drehachsenhalterung
0 der Gießpfanne 12 zusammenfällt.
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Die Gießpfanne 12 ruht drehbar, wie oben beschrieben wurde,
wobei die Halterungsglieder 60 an dem vorderen oder einen
Ende der Gießpfanne im Eingriff mit den Lagern 6.6 der
Lagerhalterungseinrichtung 64 vorgesehen sind. Gleichzeitig
ruht ein Glied 61 an der hinteren Seite des anderen Endes
der Gießpfanne 12 auf dem oberen Verbindungsteil 69, das
sich zwischen den Halterungen 67 erstreckt, um diese zu
verbinden.
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Wie vorstehend gesagt wurde, wird der Antrieb, der hinter
den Halterungen 67 (auf dem anderen Ende) vorgesehen ist,
durch die Antriebsräder 71 gehaltert. Auf diese Weise
wird die Gießpfanne 12 einstückig mit den Halterungen 67
gemacht.
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Bei der vorstehenden Konstruktion wird die Gießpfanne 12
insgesamt zusammen mit der Antriebseinrichtung durch den
inneren Rahmen 14 getragen und wird um die Lager 66 der
Lagerhalterungseinrichtung 64 geschwenkt, wenn die
Halterungen 67 durch die Antriebsräder 71 über das Ausgangsrad
72 der Antriebseinrichtung 70 angetrieben werden. Dem
Fachmann sollte offensichtlich sein, daß (nicht gezeigte)
Steuerungen und andere zugeordnete Bauteile für die
Antriebseinrichtung 70 auch auf dem inneren Rahmen 14
angebracht sind.
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Obgleich die Gießvorrichtung der Erfindung insoweit in
Verbindung mit der linken Einheit 10a, die in Fig. 7
gezeigt ist, beschrieben worden ist, gilt das gleiche
auch für die rechte Einheit 10b. Da die zwei Einheiten
identisch aufgebaut sind und in Spiegelbildbeziehung
zueinander angeordnet sind, haben gleiche Teile gleiche
Bezugszeichen erhalten und die Erläuterung wird nicht noch
einmal wiederholt.
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In der zuletzt beschriebenen Ausführungsform ist der
Betrieb der Gießeinheiten 10a, 10b wie folgt. Die zwei
Einheiten 10a, 10b werden so angeordnet, daß ihre
Vorderflächen oder Gießrinnen 40 einander entlang der
Gießstrekke gegenüberliegen. Mit anderen Worten, wie es in Fig. 9
gezeigt ist, die Gießrinnen 40 der Gießpfannen 12, die
eine vorherbestimmte Menge an flüssigem Metall
bereithalten, liegen auf beiden Seiten des Gießtrichters 100 einer
Gießform M, die gefüllt werden soll, der mit Abstand von
den Gießpfannen 12 gelegen ist.
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Dann wird die Antriebseinrichtung 70 von jeder Gießeinheit
gestartet, um eine Drehkraft zu erzeugen, die von den
Antriebsrädern 71 an den Antrieb der Halterungen 67
übertragen wird, mit dem Ergebnis, daß die betreffende
Gießpfanne 12 in bezug auf die Drehachsenhalterung 0 geschwenkt
wird. Das geschmolzene Metall in der Gießpfanne 12 fließt
durch den Flüssigmetall-Führungsweg 44 in den Behälter und
dann durch die Gießrinne 40 in den Gießtrichter 100 der
Gießform M. Die Bodenwand 46 der Gießrinne 40 ist gewölbt
oder in ähnlicher Weise zu einer geschwungenen Kontur
geformt, und die Gießpfanne 12 ist flügelförmig mit dem
Drehpunkt als Zentrum der Drehung. Die relativen
Stellungen der Gießrinne 40 und des Gießtrichters 100 der
Gießform M bleiben deshalb im wesentlichen unverändert durch
das Schwenken der Gießpfanne 12. Wenn deshalb die
Gießpfanne 12 mit einer konstanten Geschwindigkeit gekippt wird,
kann das flüssige Metall immer höchst zufriedenstellend
in den Gießtrichter 100 der Gießform M unter stetigen
Bedingungen (Gießgeschwindigkeit, Menge, Zeit, usw.)
gegossen werden, ohne daß die Möglichkeit auftritt, daß die
Gießstrahllinie des flüssigen Metalls von der Gießrinne
40 zu dem Gießtrichter 100 durch das Kippen der Gießpfanne
variiert, und auch mit glattem, richtigem Abschneiden des
Gießens, wenn dies gewünscht wird. Es' kann sogar noch
stärker zufriedenstellendes Gießen durchgeführt werden,
indem das Verfahren nachgearbeitet wird, das in der
veröffentlichten Beschreibung der
Patentanmeldungsveröffentlichung No. 9580/1977, eingereicht von der gleichen
Anmelderin, beschrieben ist, d. h. durch Drehen und Schwenken
der Gießpfanne 12 mit einer Geschwindigkeit VR&sub1; bis zum
Gießen und einer Geschwindigkeit VR&sub2; (VR&sub2;< VR&sub1;) während
des Gießens und Schwenken der Gießpfanne zurück mit einer
vorgegebenen Geschwindigkeit nach dem Gießen.
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Nachdem eine Gießform durch eine Gießpfanne 12 gefüllt
worden ist, beginnt die andere Gießpfanne 12 zu arbeiten.
In der Zwischenzeit wird die Gießpfanne, die leer geworden
ist, wieder mit flüssigem Metall gefüllt, und der
obenstehende Zyklus wird wiederholt.
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Somit werden, wenn die Gießpfanne 12 um die
Drehachsenhalterung geschwenkt werden soll, um das flüssige Metall in
die Gießform zu gießen, die Halterungen 67, die auf beiden
Seiten des unteren Teils der Gießpfanne 12 vorgesehen
sind, durch die Antriebskraft von der Antriebseinrichtung
70 geneigt. Die Gießpfanne 12 wird demzufolge mit der
Drehachsenhalterung als ihrem Zentrum der Drehung
geschwenkt, wobei sie sich in einem Zustand der doppelten
Halterung symmetrisch an zwei Punkten durch die Halterung
67 befindet. Die Anordnung ist höchst erwünscht für die
Sicherheit des üblicherweise gefährlichen Gießbetriebes,
weil die Gießpfanne 12 stabil geschwenkt werden kann ohne
irgendeiner unausgewogenen Belastung unterworfen zu sein.
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Wie oben beschrieben wurde, wird die Gießpfanne 12 mit
der Drehachsenhalterung als ihrem Zentrum der Drehung und
in einem doppelt gehalterten Zustand oder symmetrisch
gehaltert sowohl an der linken als auch an der rechten Seite
der Halterungen 67 geschwenkt. Der
Drehhalterungsmechanismus oder schwenkbare Halterungsmechanismus für die
Gießpfanne 12 erfordert somit weniger Festigkeit als dies bei
üblichen Mechanismen vom Hebeltyp oder mit
Einfachhalterung der Fall ist, und er kann deshalb einfacher im
Aufbau sein.
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Da die Gießpfanne 12 von dem inneren Rahmen 14 lösbar
gemacht ist, ist sie viel leichter zu warten als
herkömmliche Gießpfannen mit besserer Möglichkeit des Ersetzens
und des Reparierens der hochschmelzenden Materialien auf
den Seitenwänden und anderer Teile der Gießpfanne 12.
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Die Halterungen 67 sind so angeordnet, daß jede Halterung
die Gießpfanne 12 nur an den vorderen und hinteren
Halterungspunkten an einem und dem anderen Ende des Behälters
berührt, wobei der Rest der Halterung um einen
vorherbestimmten Abstand von dem äußeren Boden der Gießpfanne
beabstandet ist. Der Aufbau der Halterungen und die
Beabstandung minimalisieren die Wärmeleitung von
geschmolzenem Metall in der Gießpfanne an die Halterungen 67, was
ihre Wärmedeformation verhindert.
Vorteilhafte Eigenschaften der Erfindung
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Wie oben beschrieben, bietet die seitlich gießende
Vorrichtung gemäß den vorstehenden Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung die folgenden Vorteile. Sie ist
in der Lage, flüssiges Metall unter konstanten stabilen
Bedingungen in eine Gießform zu gießen, ohne daß dabei die
Strahllinie des flüssigen Metalles von der Gießrinne der
Gießpfanne zu dem Gießtrichter der Gießform verändert
wird, und das Gießen kann zu jeder Zeit glatt und richtig
abgeschnitten werden. Selbst wenn zwei Einheiten entlang
der Gießstrecke installiert werden, kann das flüssige
Metall nacheinander an einem und dem gleichen Gießpunkt in
Gießformen gegossen werden. Die Anordnung ist insbesondere
vorteilhaft, wenn sie bei einer Gießstrecke mit
Hochgeschwindigkeitstakt, d. h. mit intermittierender Bewegung,
angewendet wild.
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In der zweiten Ausführungsform wird die Gießpfanne an zwei
Endpunkten durch Halterungen doppelt gehaltert und sie
kann deshalb stabil geschwenkt werden, ohne daß sie
irgendwelchen unausgewogenen Belastungen unterliegt. Der
schwenkbare Halterungsmechanismus muß nicht so steif und
fest wie herkömmliche sein und kann einfacher im Aufbau
sein. Darüber hinaus ist die Gießpfanne lösbar von der
Vorrichtung ausgeführt, was es extrem leicht macht,
Reparaturen und andere Wartungen durchzuführen, die durch den
Gießpfannenbetrieb notwendig werden.
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Fig. 10 zeigt eine typische Gießpfanne 1 vom Stand der
Technik für die Verwendung mit einer bekannten seitlich
gießenden Vorrichtung. Die Gießpfanne ist flügelförmig
im vertikalen Schnitt. Der Drehpunkt des Flügels
entspricht der Drehachse 0 der Gießpfanne, und eine
U-förmige Gießrinne P ist wie in Fig. 11 auf einer Seite der
Gießpfanne entlang der Drehachse 0 ausgeformt. Eine
seitlich gießende Vorrichtung dieser Eigenschaft drückt das
flüssige Metall in der Gießpfanne in Richtung auf die
Gießrinne P durch Kippen der Gießpfanne und gießt dadurch
das flüssige Metall in die Gießformen. Da jedoch der Umriß
der Gießrinne P variiert, wenn die Gießpfanne allmählich
gekippt wird, mit einer entsprechenden Änderung in der
Gießstrahllinie von der Gießrinne P zu dem Gießtrichter
der Gießform besteht die Schwierigkeit darin, daß es
notwendig ist, die Stellung der Gießeinrichtung sehr fein
gleichzeitig mit dem Schwenken der Gießpfanne
auszurichten oder alternativ Formen mit vergrößertem Gießtrichter
herzustellen. Darüber hinaus schafft die Unmöglichkeit
eines glatten Abschneidens des Gießens, wenn dies
gewünscht wird, eine weitere Schwierigkeit, wenn diese
Gießvorrichtung verwendet wird.
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Die Fig. 12 und 13 illustrieren eine Anordnung von zwei
Einheiten gemäß dem Stand der Technik, die bei
Gießpfannen 1a, 1b mit symmetrischem Aufbau angebracht sind, bei
einander benachbart an einer Seite einer Gießstrecke
angeordnet sind, wobei Flüssigmetall-Führungen G an der
Gießseite angebracht sind. Fig. 13 zeigt die Gießeinheiten
geschwenkt um einen vorherbestimmten Winkel zu der
Gießstrecke.
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Bei diesen Anordnungen ist es extrem schwierig, wenn nicht
gar unmöglich, die Metallstrahlen von den zwei Einheiten
in einen einzigen Gießtrichter einer Gießform fallen zu
lassen, insbesondere wenn die Breite der Gießformen
schmal ist oder wenn die Gießstrecke in einer
Hochgeschwindigkeits-Gießstrecke liegt, was Gießpfannen und
Gießrinnen mit großer Kapazität erfordert.
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Seitlich gießende Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung
helfen, all diese Schwierigkeiten zu beseitigen, die bei
seitlich gießenden Vorrichtungen bekannter Art auftreten.