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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Gießen
von Metallschmelze in Formen in einer Formstrang-Gießanlage der
Art, wie sie jeweils im Oberbegriff der Patentansprüche 4 bzw.
1 dargelegt ist.
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STAND DER
TECHNIK
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In
Formstrang-Gießanlagen
dieser Art ist es bekannt, dass in den Stationen zum Herstellen
der Formen die Formen einzeln hergestellt und die hergestellten
Formen einem Präzisions-Fördergerät zugeführt werden,
auf welchem die Formen in eng benachbarter Position unter Bildung
eines Formstrangs mit Gießhohlräumen an
den vorwiegend vertikalen Trennflächen zwischen aufeinanderfolgenden
Formen schrittweise zu einer Gießstation vorgerückt werden.
Jeder Schritt in dem schrittweisen Vorrücken des Formstrangs entspricht
der von einer Form eingenommenen Länge und die Formhohlräume werden
in der Gießstation
einzeln mit Metallschmelze befüllt.
Das Vorrücken
der Formen erfolgt teils dadurch, dass in der Station zum Herstellen
der Formen eine fertiggestellte Form gegen den Formstrang gedrückt wird,
teils durch Vorrücken
des Präzisions-Fördergeräts, auf
welchem der Formstrang positioniert ist. Die für das Gießen verfügbare Zeit ist die Stillstandszeit
für das
schrittweise Vorrücken
des Formstrangs, wobei diese Stillstandszeit in enger Beziehung
zu der Herstellungszeit für
die Maschine zum Herstellen der Formen steht. Um die Zeit für das Gießen der
Formen zu erhöhen,
ist beispielsweise in WO 02/26427 vorgeschlagen worden, den Formstrang während der
Zeit stationär
zu halten, die benötigt wird,
um in der Station zum Herstellen der Formen zwei Formen herzustellen
und jeden Schritt in dem schrittweisen Vorrücken des Formstrangs so zu
wählen,
dass er der Länge
von zwei Formen entspricht. In diesem Zusammenhang wurde angezeigt,
dass die Gießstation
zwei Gießauslässe zum
Befüllen
von zwei aufeinanderfolgenden Formhohlräumen in dem Formstrang umfassen
kann.
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Die
US-A-4 538 665 beschreibt eine Formkastenvorrichtung, bei welcher
zwischen aufeinanderfolgenden Formhohlräumen ein Kanal vorgesehen ist.
Um Formhohlräume,
welche in einem Befüllvorgang
zu befüllen
sind, von benachbarten Formhohlräumen
zu trennen, ist es erforderlich, Stopfen in die äußeren Enden der Kanäle der äußeren Formteile
einzusetzen.
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OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein
Verfahren der oben erwähnten
Art zu schaffen, mit welchem es möglich ist, mehrere Formen in
einer Stranggießanlage
in einem Gießvorgang
zu gießen,
wobei nur ein einziger Gießauslass
in der Gießstation
verwendet wird und wobei gleichzeitig eine Möglichkeit geschaffen wird,
die Produktion der Gießanlage
zu erhöhen,
ohne dass das Einsetzen von Stopfen zur Trennung der in jedem Gießvorgang
gegossenen Formen erforderlich ist, und dieses Ziel wird erreicht
mit einer Vorrichtung der besagten Art, welche erfindungsgemäß auch die im
kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 dargelegten Merkmale umfasst,
sowie mit einem Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung, welches
auch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 4 dargelegten Merkmale
umfasst. Mit dieser Anordnung werden mehrere Formen durch eine Einlassöffnung befüllt, wodurch
die Anordnung der Gießstation
vereinfacht wird und wobei gleichzeitig die für das Gießen verfügbare Zeit der erhöhten Stillstandszeit
für das
schrittweise Vorrücken
des Formstrangs entspricht, d.h. wobei die für die Herstellung einer Anzahl
von Formen verwendete Zeit der Anzahl der zur selben Zeit befüllten Formen
entspricht.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der Vorrichtung und des Verfahrens, welche beispielsweise das Einsetzen
von Stopfen in unbenutzte Befüllungsöffnungen
umfassen, sind in den untergeordneten Ansprüchen offenbart.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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In
dem nachfolgenden detaillierten Teil der vorliegenden Beschreibung
wird die Erfindung eingehender erklärt, und zwar unter Bezugnahme
auf die beispielhafte Ausführungsform
einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum erfindungsgemäßen, in
einem Gießvorgang
erfolgenden Gießen
von mehreren Formen in einer Stranggießanlage, wie sie in den Zeichnungen
gezeigt ist, in denen
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1a und 1b schematisch
einen Satz von Druckplatten zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Station
zur Herstellung von Formen zeigen,
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2 schematisch
einen Formstrang zeigt, der in einer Station zur Herstellung von
Formen mittels der in 1a und 1b gezeigten
Druckplatten hergestellt worden ist,
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5, 6, 8a und 8b verschiedene
Bauweisen der Kanalprofilelemente zur Bildung einer horizontalen
Kanalverbindung zwischen Einlasskanälen für aufeinanderfolgende Formhohlräume in Übereinstimmung
mit bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung zeigen.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1a und 1b,
auf welche nun Bezug genommen wird, zeigen die Pressplatten für eine Station
zum Herstellen von Formen, in welcher Formen durch Komprimieren
von Sand in einer Presskammer gebildet werden und anschließend aus
der Kammer ausgestoßen
und in engen Kontakt mit einem Strang von entsprechenden, zuvor
hergestellten Formen gebracht werden, wodurch eine Formkammer zwischen
aufeinander folgenden Formen an der vorwiegend vertikalen Trennfläche zwischen
diesen Formen geschaffen wird. Die Pressplatten umfassen eine Pressplatte 1 und
eine verschwenkbare Pressplatte 2, und die Pressplatte 1 ist
mit einer Profilplatte 3 versehen und die verschwenkbare
Pressplatte 2 ist mit einer Profilplatte 4 versehen.
Um es zu ermöglichen,
die hergestellten Formen auf einfache Weise auszustoßen, ist
die verschwenkbare Pressplatte 2 verschwenkbar ausgebildet,
damit sie beiseite geschwenkt werden kann und beim Ausstoßen der
hergestellten Form nicht im Weg ist, wie in 2 gezeigt.
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Die
Profilplatte 3 an der Pressplatte 1 ist mit einem
Profilelement 5 versehen und die Profilplatte 4 an
der verschwenkbaren Pressplatte 2 ist in entsprechender
Weise mit einem Profilelement 6 versehen, wobei die Profilelemente 5, 6 entsprechend
positioniert und ausgebildet sind, um in den hergestellten Formen
einen horizontalen Kanal 7 zu bilden. Wie in den
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1a und 1b durch
die Pfeile dargestellt, sind die Profilelemente 5, 6 in
horizontaler Richtung verstellbar, wodurch manche der Formen so
mit dem horizontalen Kanal 7 versehen sein können, dass
dieser sich durch die gesamte Form hindurch erstreckt, und andere
Formen so mit diesem horizontalen Kanal 7 versehen sind,
dass dieser sich nur durch einen Teil der Form hindurch erstreckt,
wie in 2 gezeigt. In der in 1a gezeigten
Stellung der Profilelemente 5, 6 wird eine Unterbrechung
der Verbindung zwischen den horizontalen Kanälen durch den zwischen den
beiden Profilelementen 5, 6 vorhandenen Sand geschaffen,
und in der in 1b gezeigten Stellung der Profilelemente 5, 6 ist
der horizontale Kanal 7 zwischen den Formhohlräumen an gegenüberliegenden
Seiten des hergestellten Formteils vorgesehen. In 2 wird
der Formstrang gezeigt, bei welchem jede zweite Form mit den Profilelementen 5, 6 in
der in 1a gezeigten Stellung hergestellt
ist und jede zweite Form mit den Profilelementen 5, 6 in
der in 1b gezeigten Stellung hergestellt
ist. Dadurch wird ein Formenstrang geschaffen, bei welchem die Formhohlräume 11 paarweise verbunden
sind. Auf diese Weise können
die aufeinander folgenden Formhohlräume durch einen Gießeinlass 8 befüllt werden.
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Um
die zur Befüllung
der Formhohlräume
zu verwendende Menge an Metallschmelze zu minimieren, können die
nicht verwendeten Gießeinlässe 8 durch
geeignete Stopfen verschlossen werden.
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In 2 umfasst
der Formstrang Formhohlräume,
in welchen diese paarweise durch den Kanal 7 gegenseitig
verbunden sind, es ist jedoch klar, dass mehr als zwei Formhohlräume 11 durch
den horizontalen Kanal 7 verbunden sein können, wodurch
mehrere Formhohlräume 11 durch
einen einzigen Gießeinlass 8 mit
Metallschmelze befüllt
werden können, und
die nicht verwendeten Gießeinlässe 8 mit
geeigneten Stopfen ver schlossen werden können, wodurch die Menge an
Metallschmelze zum Gießen
der Formen minimiert werden kann.
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In
den 5, 6, 8a und 8b sind verschiedene
Bauweisen der Profilelemente 5, 6 zum Bilden des
horizontalen Kanals 7 gezeigt.
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In 5 ist
das Profilelement 6 ein feststehendes Element und das entsprechende
Profilelement 5 ist in Form eines verstellbaren Elements 5b und
eines feststehenden Zylinders 5a vorgesehen, in welchem
das verstellbare Profilelement 5b axial verschiebbar montiert
ist. Um in der Lage zu sein, die Stellung des verstellbaren Profilelements 5b zu
steuern, ist das Zylinderelement 5a mit einem Einlass 12 versehen,
der mit einer hydraulischen oder pneumatischen Zuführungsleitung
verbunden sein kann und dazu dient, das verstellbare Profilelement 5b gegen das
feststehende Profilelement 6 zu drücken. Das verstellbare Profilelement 5b bewegt
sich somit wie ein Kolben im Inneren dieses feststehenden, zylinderförmigen Profilelements 5a.
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6 zeigt
eine Alternative zu 5, bei welcher das verstellbare
Profilelement 5b durch eine Feder 15 in seine
zurückgezogene
Stellung gedrückt wird
und durch hydraulischen oder pneumatischen Druck, der durch einen
Einlass 12 zugeführt
wird, verstellbar ist.
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Die
in 8a und 8b gezeigten
Profilelemente 5, 6 haben den Zweck, die Funktion
bereitzustellen, welche der obigen Beschreibung der 1a, 1b und 2 entspricht.
Auch diese Bauweise umfasst wiederum ein feststehendes Profilelement 6 und
ein verstellbares, kolbenartiges Profilelement 5b, welches
verstellbar in einem feststehenden, zylinderartigen Profilelement 5a montiert
ist. In der in 8a gezeigten Stellung liegt
ein hydraulischer oder pneumatischer Druck an einem Einlass 12 an,
um das verstellbare Profilelement 5b gegen das feststehende
Profilelement 6 zu drücken.
Der an dem Einlass 12 anliegende, hydraulische oder pneumatische
Druck ist ausreichend, um das verstellbare, zylinderartige Profilelement 5a in
Kontakt mit dem feststehenden Profilelement 6 zu halten,
er erlaubt aber auch eine gewisse Verschiebung des verstellbaren Profilelements 5b in
dem zylinderförmigen,
feststehenden Profilelement 5a, um die Pressbewegung der Pressplatten 1, 2 zu
ermöglichen.
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In
der in 8b gezeigten Stellung ist ein
hydraulischer oder pneumatischer Druck an den Einlass 13 angelegt,
wodurch das verstellbare Profilelement 5b in die gezeigte
Position zurückgezogen
wird, wodurch kein Kontakt zwischen dem feststehenden Profilelement 6 und
dem verstellbaren Profilelement 5b gegeben ist. Auf diese
Weise ist zwischen diesen beiden Profilelementen Sand vorhanden
und ist in der hergestellten Form keine horizontale Kanalverbindung 7 vorgesehen.
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In
den bisherigen Ausführungen
wurden die Profilelemente 5, 6 dergestalt beschrieben,
dass eines dieser Profilelemente 5 unter Umständen in
einer axialen Richtung, welche der Pressrichtung der Pressplatten
entspricht, zurückgezogen
werden kann, es könnten
jedoch auch andere Bewegungsarten eines der Profilelemente 5, 6 erwogen
werden, wie beispielsweise eine verschwenkbare Montage des verstellbaren
Profilelements 5, wodurch der Kontakt zwischen dem feststehenden
Profilelement 6 und dem verschwenkbaren Profilelement 5 in
einer Stellung des verschwenkbaren Profilelements 5 nicht gegeben
ist und in einer anderen Stellung des verschwenkbaren Profilelements 5 gegeben
ist.
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Vorteilhafterweise
wird der erfindungsgemäß hergestellte
Formstrang schrittweise über
eine Länge hinweg
verschoben, welche der Anzahl der gegenseitig verbundenen Formhohlräume multipliziert
mit der Dicke jedes Formteils in der Bewegungsrichtung entspricht,
da dies den Vorteil mit sich bringt, dass der Gießeinlass 8 während eines
ausgedehnten Zeitabschnitts für
das Befüllen
der gegenseitig verbundenen Formhohlräume mit Metallschmelze in einer
feststehenden Position belassen werden kann. Bei einer hohen Produktionsrate
in der Station zum Herstellen der Formen kann die Schrittgröße und demgemäß die Anzahl
der gegenseitig verbundenen Formhohlräume 11 ausreichend
lang sein, um eine ausreichend lange Zeit für das Gießen der Formen zu ermöglichen.
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In
der obigen Beschreibung wurde die Erfindung in Verbindung mit deren
bevorzugten Ausführungsformen
beschrieben, es ist jedoch für
einen Fachmann leicht erkenntlich, dass das Grundkonzept der vorliegenden
Erfindung, wie es sich in den beigefügten Patentansprüchen widerspiegelt,
auf vielfache Weise verwendet werden kann, wie z.B. in Verbindung
mit dem Gießen
gegen die Schwerkraft, wo der Gießeinlass 8 seitlich
an dem Formstrang oder unterhalb desselben positioniert ist und
demgemäß der horizontale
Kanal 7 nahe der Unterseite der Formhohlräume 11 vorgesehen
ist. Außerdem
kann eine nicht-horizontale Kanalverbindung 7 zwischen
den Einlasskanälen 8 für aufeinanderfolgende
Formhohlräume 11 vorgesehen
sein.