NO119107B - - Google Patents

Description

Innretning for støping av metaller og andre stoffer under trykk, særlig under gasstrykk, ved innvirkning av et gassmottrykk. Device for casting metals and other substances under pressure, particularly under gas pressure, under the influence of a gas counter-pressure.

Oppfinnelsen angår et anlegg for støping av metaller The invention relates to a plant for casting metals

og andre stoffer under gasstrykk ved samtidig innvirkning av et gassmottrykk. and other substances under gas pressure by the simultaneous impact of a gas back pressure.

Det er kjent innretninger for støping av metaller og andre stoffer, hvor smeiten under virkning av et gasstrykk blir bragt inn i støpeformen, hvorved det i selve støpeformen hersker et trykk, hvis størrelse hensiktsmessig er valgt noe mindre enn gasstrykket, slik at det innstiller seg en ønsket støpehastighet, som fortrinnsvis er så stor, at smeiten ikke hvirvler inn noe luft. I løpet av støpeprosessen, som begynner med oppstigning av smeiten i stigeløpet og slutter med stivning av den smelte som utfyller formen, er hastigheten innstillbar ved regulering av for- There are known devices for casting metals and other substances, where the melt under the action of a gas pressure is brought into the mold, whereby a pressure prevails in the mold itself, the size of which is appropriately chosen somewhat less than the gas pressure, so that a the desired casting speed, which is preferably so great that the melt does not swirl in any air. During the casting process, which begins with the ascent of the melt in the riser and ends with the solidification of the melt that fills the mold, the speed can be adjusted by regulating the

skjellen mellom disse to trykk. the difference between these two pressures.

Før prosessen gjør man forberedelser, hvorved trykket Before the process, preparations are made, whereby the pressure

i alle deler av innretningen blir øket fra det atmosfæriske til den ønskede verdi. Etter avslutning av støpeprosessen blir trykket redusert for å ta ut det ferdige støpestykket fra formen. in all parts of the facility is increased from atmospheric to the desired value. After completion of the casting process, the pressure is reduced to remove the finished casting from the mold.

Ved disse overgangsprosesser oppstår det uønskede trykkforskjeller mellom de enkelte deler av innretningen, noe som enten kan ha til følge en for tidlig oppstigning av smeiten i formen eller inn-trengning av luft gjennom innløpsrøret i smeltekammeret. During these transition processes, unwanted pressure differences occur between the individual parts of the device, which can either result in a premature rise of the melt in the mold or infiltration of air through the inlet pipe into the melting chamber.

De kjente trykkstøpeanlegg med gassmottrykk har den ulempe, at de tillater slike forstyrrelser i det riktige forløp for overgangsprosessene og at disse bare kan unngås ved en for-lengelse av gjennomføringstiden, noe som igjen virker ugunstig på heleproduksjonsytelsen for anlegget. Grunnen til dette er de for denne prosess kjennetegnende sterkt svingende trykkforhold i støpe-rommet. Dette består av et stigeløp og støpeformen, og er først fylt med gass ved atmosfæretrykk. Deretter stiger trykket i støpe-rommet til driftsnivået. Etter fyllingen av formen med smelte, hvorved gassen unnviker gjennom utluftningsåpningene i støpeformen, synker trykket igjen. Støperommet er på alle sider omgitt av vegger, som under støpeprosessen trer i berøring først med gass og så med smelte med variabelt væskespeil hvorved formens utluftningsåpninger som på grunn av de små dimensjoner bare slipper ut gass under sterk strupevirkning. Denne kjente oppbygning har den ulempe, at selv ved like stort trykk i det kammer som omslutter støpeformen og i det kammer som omfatter smeltedigelen, inntrer på grunn av strupe-virkningen i støpeformens utluftningskanaler trykkstigningen i støpeformen med en viss forsinkelse, slik at smeiten trenger for tidlig inn i formen. Forsøker man å motvirke denne vilkårlige be-vegelse for smeiten ved hjelp av en forsinkelse av trykkforøkningen i smelterommet, så består den fare at gassen fra støpeformen gjennom stigeløpet når inn i smelterommet, og dermed oppstår igjen en forsinkelse av støpeprosessen. The known die casting plants with gas back pressure have the disadvantage that they allow such disturbances in the correct course of the transition processes and that these can only be avoided by extending the execution time, which in turn has an adverse effect on the overall production performance of the plant. The reason for this is the highly fluctuating pressure conditions in the casting room that are characteristic of this process. This consists of a riser and the mould, and is first filled with gas at atmospheric pressure. The pressure in the casting room then rises to the operating level. After the mold is filled with melt, whereby the gas escapes through the ventilation openings in the mold, the pressure drops again. The casting room is surrounded on all sides by walls, which during the casting process come into contact first with gas and then with melt with a variable liquid mirror, whereby the mold vents, which due to the small dimensions, only release gas under a strong throttling effect. This known construction has the disadvantage that, even with equal pressure in the chamber that encloses the mold and in the chamber that includes the crucible, due to the throttling effect in the mold's ventilation channels, the pressure rise in the mold occurs with a certain delay, so that the smelting needs to early into the form. If one tries to counteract this arbitrary movement of the smelt by means of a delay in the increase in pressure in the melting chamber, there is a risk that the gas from the mold through the riser reaches into the melting chamber, and thus a delay in the casting process occurs again.

Foreliggende oppfinnelse unngår ulempene ved de kjente innretninger for støping av metaller og andre stoffer under trykk, særlig under gasstrykk, ved samtidig innvirkning av et gassmottrykk og tilsvarende valg av trykkstørrelser som sikrer en ønsket hastig-het for fylling av støpeformen, og det kjennetegnende for innretningen ifølge oppfinnelsen er at det ved de vegger i innløpssystemet og støpeformen som under støpning kommer i berøring med smeiten er anordnet en lukkbar åpning, som forbinder det av disse vegger innesluttede støperom med kammeret for smeltedigelen. På denne måten blir det tilveiebragt en forbindelse mellom smelterommet og støpe-rommet, hvorved utluftingsåpningenes strupevirkning blir unngått, og dessuten unngås muligheter for oppståelsen av ukontrollerte forskjellige trykk i de forskjellige deler av innretningen. The present invention avoids the disadvantages of the known devices for casting metals and other substances under pressure, in particular under gas pressure, by the simultaneous effect of a gas back pressure and corresponding selection of pressure values that ensure a desired speed for filling the mold, and the characteristic of the device according to the invention, a closable opening is arranged at the walls of the inlet system and the mold which come into contact with the melt during casting, which connects the casting space enclosed by these walls with the chamber for the crucible. In this way, a connection is provided between the melting room and the casting room, whereby the throttling effect of the ventilation openings is avoided, and furthermore, the possibility of the occurrence of uncontrolled different pressures in the different parts of the device is avoided.

Det er videre hensiktsmessig hvis den lukkbåre åpning It is further appropriate if the closable opening

er anordnet i den del av innløpsrøret som befinner seg i kammeret for smeltedigelen. Ved denne utførelsesform oppnås en trykkutlig-ning mellom det kammer som omgir smeltedigelen og støpeformen direkte over den lukkbare åpning som er anordnet i innløpsrøret. Den lukkbare åpning kan imidlertid også være anordnet direkte over-for innløpet i støpeformens vegg, hvorved det over de bestående matledninger likeledes oppstår en forbindelse mellom smeltedigelkammeret og støpeformen, gjennom hvilken det er sikret en trykkut-ligning. For imidlertid å tilveiebringe en direkte forbindelse mellom smeltedigelkammeret og støpeformkammeret, kan ifølge et videre kjennetegn ved oppfinnelsen i skilleveggen mellom kammeret for støpeformet o g kammeret for smeltebeholderen være anordnet en utligningsventil som forbinder disse to kammere med hverandre, slik at det ikke er nødvendig med en forbindelse mellom disse to rom over gassmateledningen som er utstyrt med sperreventiler. is arranged in the part of the inlet pipe which is located in the chamber for the crucible. In this embodiment, pressure equalization is achieved between the chamber surrounding the crucible and the mold directly above the closable opening arranged in the inlet pipe. However, the closable opening can also be arranged directly opposite the inlet in the mold wall, whereby a connection between the crucible chamber and the mold is also created above the existing feed lines, through which pressure equalization is ensured. However, in order to provide a direct connection between the crucible chamber and the mold chamber, according to a further characteristic of the invention, in the partition between the chamber for the mold and the chamber for the melting container, an equalizing valve can be arranged which connects these two chambers with each other, so that a connection is not necessary between these two rooms above the gas supply line which is equipped with shut-off valves.

Oppfinnelsen blir i det følgende nærmere forklart ved hjelp av et eksempel på utførelsen som er fremstilt på tegningen, som viser: Fig. 1 en skjematisk fremstilling av mottrykksstøpean-legget med direkte pneumatisk forbindelse mellom støpeformen og smeltedigelen, In the following, the invention is explained in more detail with the help of an example of the design shown in the drawing, which shows: Fig. 1 a schematic representation of the counter-pressure casting installation with direct pneumatic connection between the mold and the crucible,

fig. 2 det samme som i fig. 1, men med indirekte pneumatisk forbindelse, som fører gjennom kammeret for støpeformen, fig. 2 the same as in fig. 1, but with indirect pneumatic connection, leading through the chamber for the mold,

fig. 3 et eksempel<;>på utførelsen av forbindelsen i fig. 1 med ventil i stigeløpet, fig. 3 an example<;>of the execution of the connection in fig. 1 with valve in the riser,

fig. 4 et eksempel på utførelsen av forbindelsen i fig. 2 med bevegelig del av støpeformen. fig. 4 an example of the execution of the connection in fig. 2 with movable part of the mould.

Ved anlegget i fig. 1 blir det riktige forløp At the plant in fig. 1 will be the correct course

for overgangsprosessene sikret ved hjelp av forbindelsen, som den lukkbare åpningen 1 danner mellom rommene til støpeformen 2 og varmebeskyttelseskammeret 3, i hvilket smeltedigelen 4 er anordnet. Når denne åpningen er åpen kan trykkgassen fra beholderen 5 over sperreventilen 6 og sperreventilene 7 og 8 nå frem til begge sider for the transition processes secured by means of the connection, which the closable opening 1 forms between the spaces of the mold 2 and the heat protection chamber 3, in which the crucible 4 is arranged. When this opening is open, the pressurized gas from the container 5 can reach both sides over the shut-off valve 6 and the shut-off valves 7 and 8

av anlegget. Uavhengig av strupingen av luften i luftekanalene 11, av de forskjellige motstander, volumer, temperaturer o.s.v., be-virker tilstedeværelsen av åpningen 1, ikke at smelte kan stige opp gjennom stigeløpet 9 eller at luft kan trenge gjennom dette løp inn i smeltedigelen 4*Etter oppnåelsen av det ønskede trykk, blir åpningen 1 lukket og ved en tilsvarende styring av sperreventilene f, Q og 10 begynner innføringen av smeiten i formen 2. Den her tilstedeværende trykkgass unnviker gjennom støpeformen 2 og lufteåpningene 11 til kammeret 12. ;Den samme virkning på støpeformen 2 har anordningen av trykkutjevningsåpningen 1, slik at det dannes en forbindelse med kammeret 12, slik det er vist på fig. 2. Også her inntrer åpning den nødvendige forbindelse mellom formen 2, og kammeret 3 til smeltedigelen 4* Derved unngås også den strupevirkning, som oppsto ved utluftningsåpningen 11, når forbindelsen bare fant sted over disse, og ved en vesentlig gasshastighet. Da i det viste tilfelle forbindelsen mellom formen 2 og kammeret 3 f°r smeltedigelen 4 går over de bestående innmatingsgassledninger gjennom sperreventilene 7 og 8, kan motstanden i gasstrømmen bli utlignet ved en tilsvarende regulering av disse ventiler. En slik regulering kan unngås ved anordningen av en utligningsventil 13, som forbinder kammeret 12 for støpeformen 2 med kammeret 3 f°r smeltedigelen 4 parallelt med de bestående gassledningen og ventiler 7 og 8. of the plant. Regardless of the throttling of the air in the air ducts 11, of the different resistances, volumes, temperatures, etc., the presence of the opening 1 does not mean that melt can rise up through the riser run 9 or that air can penetrate through this run into the crucible 4*After the achievement of the desired pressure, the opening 1 is closed and by a corresponding control of the shut-off valves f, Q and 10, the introduction of the melt into the mold 2 begins. The pressurized gas present here escapes through the mold 2 and the air openings 11 to the chamber 12. the mold 2 has the arrangement of the pressure equalization opening 1, so that a connection is formed with the chamber 12, as shown in fig. 2. Here, too, the opening creates the necessary connection between the mold 2 and the chamber 3 of the crucible 4* Thereby also avoiding the throttling effect that occurred at the venting opening 11, when the connection only took place above these, and at a significant gas velocity. Since in the case shown the connection between the mold 2 and the chamber 3 before the crucible 4 goes over the existing feed gas lines through the shut-off valves 7 and 8, the resistance in the gas flow can be equalized by a corresponding regulation of these valves. Such regulation can be avoided by the arrangement of an equalization valve 13, which connects the chamber 12 for the mold 2 with the chamber 3 for the crucible 4 in parallel with the existing gas line and valves 7 and 8.

Fig. 3 viser en mulighet for utførelse av den lukkbare åpning 1 som ventil, som på kjent måte blir styrt fra et sted uten-for kammeret for smeltebeholderen. Fig. 3 shows an option for designing the closable opening 1 as a valve, which is controlled in a known manner from a place outside the chamber for the melt container.

Ved utførelsen på fig. 4 er den lukkbare åpning 1 anordnet direkte på veggen til støpeformen 2 og utformet som en bevegelig del av denne, som ved hjelp av i og for seg kjente midler kan bli forskjøvet slik, at denne bevegelige del under overgangsprosessen med fylling av anlegget med trykkgass er hevet og på denne måte den ønskede pneumatiske forbindelse tilveiebragt, og at den ved begynnelsen av støpeprosessen igjen senkes, lukker åpningen 1 og forbereder formen for fylling med smeiten, Alt etter konstruksjonen av støpeformen 2 kan denne bevegelige del utformes på forskjellig måte, f.eks. slik at av hele den øvre del av formen fjernes fra den nedre del eller ved adskillelse av hele formen fra munningen til stigeløpet. In the embodiment in fig. 4, the closable opening 1 is arranged directly on the wall of the mold 2 and designed as a movable part of this, which can be displaced by means known per se so that this movable part during the transition process of filling the plant with compressed gas is raised and in this way the desired pneumatic connection provided, and that at the beginning of the casting process it is lowered again, closing the opening 1 and preparing the mold for filling with the melt, Depending on the construction of the mold 2, this movable part can be designed in different ways, e.g. . so that the entire upper part of the mold is removed from the lower part or by separating the entire mold from the mouth of the riser.

Claims (4)

1. Innretning for støping av metaller og andre stoffer under gasstrykk ved samtidig innvirkning av et gassmottrykk og tilsvarende valg av trykkstørrelser, som sikrer den ønskede hastig-het for fylling av støpeformen,karakterisert vedat det, ved de vegger i innløpssystemet (9) og støpeformen (2) som under støpning kommer i berøring med smeiten, er anordnet en lukkbar åpning (1), som forbinder det av disse vegger innesluttede stø-perom med kammeret (3) for smeltedigelen.1. Device for casting metals and other substances under gas pressure by the simultaneous effect of a gas back pressure and corresponding selection of pressure values, which ensures the desired speed for filling the mold, characterized in that, at the walls of the inlet system (9) and the mold (2) which during casting comes into contact with the melt, a closable opening (1) is arranged, which connects the casting space enclosed by these walls with the chamber (3) for the crucible. 2. Innretning for støping av metaller og andre stoffer under gasstrykk ifølge krav 1,karakterisert vedat den lukkbare åpning (1) er anordnet i den del av innløpsrøret (9), som befinner seg i kammeret (3) for smeltedigelen (4)•2. Device for casting metals and other substances under gas pressure according to claim 1, characterized in that the closable opening (1) is arranged in the part of the inlet pipe (9) which is located in the chamber (3) for the crucible (4)• 3. Innretning for støping av metaller og andre stoffer under gasstrykk ifølge krav 1,karakterisert vedat den lukkbare åpning (1) er anordnet direkte i veggen til støpeformen (2).3. Device for casting metals and other substances under gas pressure according to claim 1, characterized in that the closable opening (1) is arranged directly in the wall of the mold (2). 4. Innretning for støping av metaller og andre stoffer under trykk ifølge krav 1 og 3.1karakterisert vedat det mellom kammeret (12) for støpeformen (2) og kammeret (3) for smeltedigelen (4) er anordnet en utligningsventil (13), som forbinder disse to kammere (12,3) mec* hverandre.4. Device for casting metals and other substances under pressure according to claims 1 and 3.1, characterized in that between the chamber (12) for the mold (2) and the chamber (3) for the crucible (4) an equalization valve (13) is arranged, which connects these two chambers (12,3) mec* each other.