DE69703354T2

DE69703354T2 - Spannvorrichtung für einen giesstisch einer maschine für den senkrechten strangguss von teilen, insbesondere rohren, aus roheisen

Info

Publication number: DE69703354T2
Application number: DE69703354T
Authority: DE
Inventors: Fabien Arnould; Denis Girardin; Yvan Morcel
Original assignee: Pont a Mousson SA
Current assignee: Pont a Mousson SA
Priority date: 1996-07-17
Filing date: 1997-07-11
Publication date: 2001-03-01
Anticipated expiration: 2017-07-12
Also published as: WO1998003289A1; BR9710481A; FR2751250B1; CA2259511C; CN1072064C; FR2751250A1; RU2166406C2; CN1225599A; US6192971B1; JP2001507991A; CA2259511A1; EP0912275B1; CO4700496A1; EP0912275A1; EG21242A; ES2151289T3; AU3698197A; DE69703354D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf den Formguß von schmelzflüssigen Metallen, und insbesondere auf den senkrechten Strangguß von Metallteilen, insbesondere Rohren, aus Roheisen. Obwohl sie für den Formguß verschiedener Arten von Metallteilen anwendbar ist, eignet sie sich besonders gut für den Formguß dünner gußeiserner Rohre. Der Ausdruck "dünne Rohre" bezeichnet ein Rohr, dessen Verhältnis von Stärke zu Durchmesser gering ist und unter 10% liegt, und weniger auf die Stärke an sich.
Die Erfindung betrifft genauer eine Maschine für den senkrechten Strangguß von gußeisernen Rohren gemäß einer senkrechten Entnahmeachse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, der sich auf die Druckschrift WO-A-94/26444 stützt, die eine zur senkrechten Entnahmeachse fluchtende Extrudierdüse und eine die Extrudierdüse speisende Zufuhrvorrichtung von flüssigem Roheisen aufweist, Maschine, bei der mindestens eine Dichtung zwischen dem Ausgang der Zufuhrvorrichtung und dem Eingang der Extrudierdüse angeordnet ist.
Um eine gute Dichtheit in Höhe der Dichtung(en) zu gewährleisten, ist es notwendig, parallel zur Entnahmeachse der Rohre einen gewissen Anpreßdruck auf diese Dichtungen auszuüben. Dieser Druck muß gegen die Entnahmekraft der Rohre wirken, um die Dichtungen zu komprimieren und so die Dichtheit der Einheit zu gewährleisten.
Beim Hochfahren der Gießmaschine dehnen sich die verschiedenen mit dem flüssigem Metall in Kontakt stehenden Materialien in unterschiedlicher Weise, je nach dem Material. Diese Ausdehnung beeinträchtigt das Zusammenpressen der Dichtungen, so daß die Dichtungen beschädigt werden und/oder die Dichtheit gegenüber dem flüssigen Metall verloren gehen kann.
Ähnliche Schwierigkeiten können im Lauf der Zeit aus dem Kriechen der Dichtungen und auch aus dem Anhaften der Rohre an der Extrudierdüse während ihrer Herstellung entstehen.
Die vorliegende Erfindung will diese verschiedenen Nachteile beseitigen und schlägt eine Gießmaschine vor, bei der die Dichtheit gegenüber dem flüssigen Metall sowohl in der Phase des Hochfahrens der Maschine als auch in der Phase des Betriebs bei konstanter hoher Temperatur gewährleistet ist.
Zu diesem Zweck hat die Erfindung eine Spannvorrichtung für einen Gießtisch einer Maschine zum senkrechten Strangguß von Teilen, insbesondere Rohren, aus Roheisen gemäß einer senkrechten Entnahmeachse zum Gegenstand, wobei der Gießtisch einerseits eine Extrudierdüse, die fluchtend mit der senkrechten Entnahmeachse angeordnet ist, und andererseits eine Zufuhrvorrichtung von flüssigem Roheisen aufweist, die die Extrudierdüse speist, wobei mindestens eine Dichtung zwischen dem Ausgang der Zufuhrvorrichtung von flüssigem Roheisen und der Extrudierdüse angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel aufweist, um die Extrudierdüse parallel zur senkrechten Entnahmeachse mit konstanter Kraft gegen den Ausgang der Zufuhrvorrichtung von flüssigem Roheisen anzupressen, um die Dichtungen zusammenzupressen.
Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung des Gießtischs der Gießmaschine kann eines oder mehrere der folgenden Merkmale aufweisen:
- die Anpreßmittel weisen einen Träger für die Extrudierdüse, der gemäß einer im wesentlichen parallel zur senkrechten Entnahmeachse verlaufenden Achse verschiebbar ist, ein Gestell, auf dem die Zufuhrvorrichtung von flüssigem Roheisen angeordnet ist, und mindestens zwei gleichmäßig um die Extrudierdüse herum verteilte Fluidzylinder auf, wobei jeder Zylinder sowohl mit dem Träger als auch mit dem Gestell verbunden ist, und jeder Zylinder mittels einer Fluidleitung mit einer Regelungseinrichtung für den Anpreßdruck jedes Zylinders verbunden ist,
- die Fluidleitungen der Zylinder in einer gemeinsamen Fluidleitung vereinigt sind, und diese gemeinsame Leitung mit der Regelungseinrichtung für den Anpreßdruck verbunden ist,
- die Fluidzylinder Hydraulikzylinder sind,
- die Fluidzylinder Pneumatikzylinder sind,
- die Körper der Zylinder gänzlich außerhalb des Raums angeordnet sind, der zwischen den beiden waagrechten Ebenen liegt, die die Erregerwicklungen begrenzen.
Die Erfindung hat weiter zum Gegenstand einen Gießtisch einer Maschine zum senkrechten Strangguß von Teilen, insbesondere Rohren, aus Roheisen gemäß einer senkrechten Entnahmeachse (X-X), wobei der Gießtisch einerseits eine Extrudierdüse, die zur senkrechten Entnahmeachse (X-X) fluchtend angeordnet ist, und andererseits eine Zufuhrvorrichtung von flüssigem Roheisen aufweist, die die Extrudierdüse speist, wobei mindestens eine Dichtung zwischen dem Ausgang der Zufuhrvorrichtung von flüssigem Roheisen und der Extrudierdüse angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß er eine wie oben definierte Spannvorrichtung aufweist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden, als Beispiel ohne einschränkenden Charakter zu verstehenden Beschreibung anhand der beiliegenden Zeichnungen hervor, in denen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Gießtisches ist, mit einem ersten Aufriß in Höhe des Eingangs der Zufuhrvorrichtung von flüssigem Roheisen und einem zweiten Aufriß in Höhe des Ausgangs dieser Vorrichtung;
Fig. 2 eine Draufsicht auf den Gießtisch gemäß dem Pfeil II der Fig. 1 ist; und
Fig. 3 einen Querschnitt gemäß der Linie III-III in Fig. 2 zeigt.
In Fig. 1 ist ein Tisch 1 für den senkrechten aufsteigenden Strangguß von Teilen, insbesondere Rohren T, aus Roheisen gezeigt. Dieser Gießtisch umfaßt eine Zufuhrvorrichtung 3 von flüssigem Roheisen und eine Extrudierdüse 5, die über ihr unteres Ende von dieser Zufuhrvorrichtung 3 gespeist wird. Das Rohr T wird aus der Extrudierdüse 5 durch nicht dargestellte Entnahmemittel gemäß der senkrechten Entnahmeachse X-X nach oben entnommen. Die Richtung der Entnahmekraft wird durch einen Pfeil F dargestellt.
Die Zufuhrvorrichtung 3 von flüssigem Roheisen ist auf einem Gestell 6 angeordnet und wird durch senkrechte Zugstangen 7 und Querträger 8 gegen eine seitliche und senkrechte Verschiebung auf diesem Gestell gesichert. Sie enthält einen U- förmigen Siphon 9, der in einem Stück aus formgegossenem, feuerfestem Beton hergestellt ist.
Dieser Siphon 9 besitzt einen Zufuhrkanal 10 für flüssiges Roheisen, der aus einem senkrechten absteigenden Bereich 10A für den Eintritt des schmelzflüssigen Roheisens, einem waagrechten Bereich (in den Figuren nicht sichtbar) und einem nach oben gerichteten, senkrechten Bereich 102 für den Austritt des flüssigen Roheisens besteht.
Insbesondere in Fig. 3 sieht man, daß eine Heizbasis 11 zwischen die Extrudierdüse 5 und den Ausgang des Siphons 9 eingesetzt ist. Die Dichtheit gegenüber dem schmelzflüssigen Metall wird durch zwei ringförmige Dichtungen 12A und 12B gewährleistet, wobei eine erste Dichtung 12A zwischen dem Ausgang des Siphons 9 und der Unterseite der Heizbasis 11 und eine zweite Dichtung 12B zwischen der Oberseite der Heizbasis 11 und der Unterseite der Extrudierdüse 5 angeordnet ist.
Außerdem sind der Siphon 9 und die Heizbasis 11 von einem Gehäuse 13 umgeben, in dessen Stärke Erregerwicklungen 14 eingelassen sind. Diese Erregerwicklungen 14 werden von einem nicht dargestellten, externen Stromerzeuger gespeist, um das Roheisen durch Induktionserwärmung schmelzflüssig zu halten.
Die Extrudierdüse 5 ist fest in einem plattenförmigen, versenkbaren Träger 15 montiert. Diese Extrudierdüse 5 weist eine Kühleinheit 17 auf, die über eine Eingangsrohrleitung 17A und eine Ausgangsrohrleitung 17B mit einem Kühlfluidkreislauf verbunden ist. Die Einheit 17 weist an ihrer Oberseite eine Verlängerung mit verringertem Durchmesser auf. Sie wird in einen zugeordneten Sitz 15A des Trägers 15 mit senkrechter Achse Y-Y eingesetzt und dort mittels eines Kranzes aus Axialschrauben 15B (Fig. 2) befestigt.
Die relative Position des Trägers 15 in Bezug auf das Gestell 6 wird durch zwei nach unten gerichtete Säulen 18 bestimmt, die am Träger 15 in Bezug auf die Extrudierdüse 5 diametral entgegengesetzt befestigt sind, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Fig. 3 zeigt, daß jede Säule 18 in einer zugeordneten Kugelhülse 19 geführt wird, die am Gestell 6 befestigt ist.
Aufgrund der Verwendung der Säulen 18, die mit Kugelhülsen 19 zusammenwirken, wird die relative Position des Trägers 15 in Bezug auf das Gestell 6, und somit die relative Position der Extrudierdüse 5 in Bezug auf das Gestell 6, in einer Ebene senkrecht zur senkrechten Entnahmeachse X-X genau definiert, während der Abstand Träger-Gestell parallel zur Achse X-X justiert werden kann.
Um die Position des Trägers 15 gemäß der Achse X-X in Bezug auf das Gestell 6 zu blockieren, sind zwei Fluidzylinder 21, wie zum Beispiel Hydraulik- oder Pneumatikzylinder, in diametral entgegengesetzten Positionen (Fig. 2) auf dem Träger 15 befestigt. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, besitzt jeder Zylinder 21 einen Schaft 22, dessen freies Ende über einen Lagerzapfen 24 in einem fest mit dem Gestell 6 verbundenen Bügel 25 befestigt ist. Jeder Lagerzapfen 24 wird im Bügel 25 durch (nicht dargestellte) Stifte festgehalten, damit der Träger 15 leicht vom Gestell 6 demontiert werden kann. Der Körper 21A der Zy linder 21 ist über einen Kragen 21B an der Oberseite der Platte 15 befestigt, um außer Reichweite des von den Erregerwicklungen 14 erzeugten Induktionsfelds zu sein.
Wie in Fig. 1 zu sehen ist, ist jeder Fluidzylinder 21 über eine Leitung 26, 27 mit einer gemeinsamen Leitung 29 verbunden. Diese gemeinsame Leitung 29 ist mit einer schematisch dargestellten Hydraulikeinrichtung 31 zur Regelung des Anpreßdrucks jedes Zylinders verbunden. Vorteilhafterweise ist diese Hydraulikeinrichtung ebenfalls auf das Gestell 6 montiert.
Sobald die Position des Trägers 15 in Bezug auf das Gestell 6 von den Zylindern 21 blockiert ist, bilden der Träger und das Gestell sowie die Extrudierdüse 5 und die Zufuhrvorrichtung 3 eine starre einstückige Einheit. Diese starre einstückige Einheit liegt auf einem festen Sockel 40 auf.
Um die Dichtungen 12A und 12B zusammenzupressen, regelt man einen gewissen Anpreßdruck der Zylinder über die Regelungseinrichtung 31. Der auf die Dichtungen 12A und 12B ausgeübte Anpreßdruck entspricht dem Anpreßdruck, den die Zylinder 21 ausüben, um die Bügel 25 in Richtung des Trägers 15 zu ziehen. Da zwei mit der Hydraulikeinrichtung 31 über eine gemeinsame Leitung 29 verbundene Zylinder verwendet werden, ist der ausgeübte Anpreßdruck für jeden Zylinder gleich. Sobald der Anpreßdruck geregelt ist, ist er außerdem trotz der Dehnungen, die in Höhe der Heizbasis 11 entstehen, und trotz des Kriechens der Dichtungen und des Haftens des Rohrs T an der Extrudierdüse konstant, und dies aufgrund des hydraulischen Betriebsprinzips.
Außerdem spielt die Hydraulikzylinder-Anpreßeinrichtung auch die Rolle einer "Schmelzsicherung". Wenn nämlich die Entnahmekraft des Rohrs T größer wird als die von den Zylindern ausgeübte Kraft, haben die Elemente der Extrudierdüse die Neigung, sich in Entnahmerichtung des Rohrs T voneinander zu lösen. Daraus folgt ein Lösen des Anpreßdrucks auf die Dichtungen und ein Entweichen des flüssigen Metalls nach außen, und die Maschine hält ohne Schaden für die Rohrerzeugungsanlage an.

Claims

1. Spannvorrichtung für einen Gießtisch einer Maschine zum senkrechten Strangguß von Teilen, insbesondere Rohren (T), aus Roheisen gemäß einer senkrechten Entnahmeachse (X-X), wobei der Gießtisch einerseits eine Extrudierdüse (5), die fluchtend mit der senkrechten Entnahmeachse (X-X) angeordnet ist, und andererseits eine Zufuhrvorrichtung (3) von flüssigem Roheisen aufweist, die die Extrudierdüse (5) speist, wobei mindestens eine Dichtung (12A; 12B) zwischen dem Ausgang der Zufuhrvorrichtung (3) von flüssigem Roheisen und der Extrudierdüse (5) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel (15, 6, 21) aufweist, um die Extrudierdüse (5) parallel zur senkrechten Entnahmeachse (X-X) mit konstanter Kraft gegen den Ausgang der Zufuhrvorrichtung (3) von flüssigem Roheisen anzupressen, um die Dichtung(en) (12A; 12B) zusammenzupressen.

2. Spannvorrichtung für einen Maschinen-Gießtisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßmittel einen Träger (15) für die Extrudierdüse (5), der gemäß einer im wesentlichen parallel zur senkrechten Entnahmeachse (X-X) verlaufenden Achse verschiebbar ist, ein Gestell (6), auf dem die Zufuhrvorrichtung (3) von flüssigem Roheisen angeordnet ist, und mindestens zwei gleichmäßig um die Extrudierdüse (5) herum verteilte Fluidzylinder (21) aufweisen, wobei jeder Zylinder (21) sowohl mit dem Träger (15) als auch mit dem Gestell (6) verbunden ist und jeder Zylinder (21) mittels einer Fluidleitung (26, 27) mit einer Regelungseinrichtung (31) für den Anpreßdruck jedes Zylinders verbunden ist.

3. Spannvorrichtung für einen Gießtisch einer Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidleitungen (26, 27) der Zylinder (21) in einer gemeinsamen Fluidleitung (29) vereinigt sind, und daß diese gemeinsame Leitung (29) mit der Regelungseinrichtung (31) für den Anpreßdruck verbunden ist.

4. Spannvorrichtung für einen Gießtisch einer Maschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidzylinder (21) Hydraulikzylinder sind.

5. Spannvorrichtung für einen Gießtisch einer Maschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidzylinder (21) Pneumatikzylinder sind.

6. Spannvorrichtung für einen Gießtisch einer Maschine nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Körper der Zylinder (21) gänzlich außerhalb des Raums angeordnet sind, der zwischen den beiden waagrechten Ebenen liegt, die die Erregerwicklungen (14) begrenzen.

7. Gießtisch einer Maschine zum senkrechten Strangguß von Teilen, insbesondere Rohren (T), aus Roheisen gemäß einer senkrechten Entnahmeachse (X-X), wobei der Gießtisch einerseits eine Extrudierdüse (5), die zur senkrechten Entnahmeachse (X-X) fluchtend angeordnet ist, und andererseits eine Zufuhrvorrichtung (3) von flüssigem Roheisen aufweist, die die Extrudierdüse (5) speist, wobei mindestens eine Dichtung (12A; 12B) zwischen dem Ausgang der Zufuhrvorrichtung (3) von flüssigem Roheisen und der Extrudierdüse (5) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Spannvorrichtung gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 6 aufweist.