(19) |
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(11) |
EP 1 299 203 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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13.10.2004 Patentblatt 2004/42 |
(22) |
Anmeldetag: 07.07.2001 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC)7: B22D 18/04 |
(86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2001/007823 |
(87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2002/004143 (17.01.2002 Gazette 2002/03) |
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(54) |
VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM STEIGENDEN GIESSEN MIT EINEM AUF DEN GIESSTISCH AUFGESETZTEN
SCHIEBERVERSCHLUSS
METHOD AND DEVICE FOR RISING CASTING WITH A SLIDING CLOSURE THAT IS MOUNTED ON THE
MOULD FRAME
PROCEDE ET DISPOSITIF DE COULEE EN SOURCE COMPORTANT UNE FERMETURE A TIROIR PLACEE
SUR LE PLATEAU DE COULEE
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR |
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Benannte Erstreckungsstaaten: |
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RO SI |
(30) |
Priorität: |
12.07.2000 DE 10033902
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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09.04.2003 Patentblatt 2003/15 |
(73) |
Patentinhaber: Hydro Aluminium Deutschland GmbH |
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51149 Köln (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- MÜLLER, Wolfgang
96047 Bamberg (DE)
- FISCHER, Alexander
53913 Swisttal (DE)
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(74) |
Vertreter: Simons, Johannes, Dipl.-Ing. |
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COHAUSZ & FLORACK
Patent- und Rechtsanwälte
Bleichstrasse 14 40211 Düsseldorf 40211 Düsseldorf (DE) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
DE-A- 2 147 678 FR-A- 1 525 455 US-A- 3 980 125
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DE-A- 2 646 187 US-A- 3 627 018 US-A- 5 524 700
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum steigenden Gießen/Niederdruckgießen
- insbesondere von Leichtmetalllegierungen - mit einem unter einem Gießtisch liegenden
Gießofen mit einem Steigrohr und einer Mündungsöffnung des Steigrohres und mit einer
Gießform mit untenliegender Eingußöffnung und mit einem Schieberverschluß für die
Eingußöffnung, der einen Durchtrittskanal bildet, der zum Gießen einen im wesentlichen
geraden Längsverlauf annimmt.
[0002] Gegenüber dem Schwerkraftgießen hat das steigende Gießen den wesentlichen Vorteil
eines beruhigten kontrollierten Gießverlaufs. Dadurch wird der Luftblaseneintrag und
der Oxidhauteintrag, der mit jeder Verwirbelung der Schmelze beim Gießen einhergeht,
vermieden. Bei der Verwendung von Kernpaketen als Gießformen kann hierbei das Ablösen
und Mitreißen von Formstoff im Anschnitt und im Gießlauf vermieden werden, das ansonsten
zur Minderung der Qualität der GuBstücke führt.
[0003] Nachteilig beim steigenden Gießen ist es im allgemeinen, daß der Erstarrungsvorgang
von bis zu 15 min Dauer abgewartet werden muß, bevor die gerade gefüllte Gießform
entfernt und die nächstfolgende Gießform über den GieBofen gebracht werden kann. Um
diesem Nachteil abzuhelfen, ist es bereits vorgeschlagen worden, Gießformen unmittelbar
nach dem Niederdruckgießen in der Eingußöffnung zu verschließen und sofort vom Steigrohr
zu entfernen.
[0004] Aus der CH 415 972 ist es bekannt, Gießformen für das Niederdruckgießen mit einem
untenliegenden Abschlußventil und einem darüberliegenden Speiserdrucktopf unterhalb
des Formhohlraums zu versehen. Das Abschlußventil besteht aus einer innerhalb eines
Eingußkanals liegenden Schieberplatte mit einer Durchtrittsöffnung, die quer gegenüber
dem Eingußkanal verschoben wird. Der Speiserdrucktopf weist einen volumenverdrängenden
Schieberkolben auf. Obwohl der Speiserdrucktopf beheizbar ist, kann es nach dem Schließen
des Abschlußventils in der Durchtrittsöffnung der Schieberplatte zu einem Erstarren
der Schmelze kommen, die ein gesondertes Entformen des sich dabei bildenden Pfropfens
vor dem nächsten Gießvorgang erfordert.
[0005] Aus der US 3,627,018 ist ein Verfahren zur Herstellung von Gußteilen in einer Dauergießform
bekannt. Bei dem bekannten Verfahren kommt ein steigendes Gießverfahren zum Einsatz,
wobei eine Gießform auf einen Schmelzebehälter aufgesetzt wird, so daß eine durchgehende
Verbindung zwischen dem Schmelzebehälter und dem Gießformhohlraum besteht. Nach einer
vollständigen Befüllung der Gießform mit Metallschmelze kann die Gießform über einen
Stellzylinder in horizontaler Richtung verschoben werden, so daß keine durchgehende
Verbindung mehr zwischen dem Schmelzebehälter und der Gießform besteht. Alternativ
dazu kann eine horizontal verschiebbare mit einer Öffnung versehene Absperrung vorgesehen
sein und die Verbindung zwischen dem Schmelzebehälter und der Gießform durch horizontales
Verschieben dieser Absperrung nach Beendigung des Gießvorgangs unterbrochen werden.
Nachteilig bei dem aus der US 3,627,018 bekannten Stand der Technik ist, daß vor einem
Entfernen der Gießform von dem jeweilig vorgesehenen Verschlußmechanismus abgewartet
werden muß, bis die Schmelze zumindest im unteren Bereich der Einfüllöffnung der Gießform
erstarrt ist. Dadurch ergibt sich eine langsame Verfahrensabfolge.
[0006] Der folgenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung
der genannten Art weiter zu verbessern. Insbesondere soll erfindungsgemäß die Verfahrensabfolge
beim steigenden Gießen/Niederdruckgießen beschleunigt, werden.
[0007] Die Lösung liegt in einem Verfahren zum steigenden Gießen/Niederdruckgießen, bei
dem zum Absperren im Schieberverschluß zwei unmittelbar aneinander anschließende Öffnungsabschnitte
des Durchtrittskanals unmittelbar nach dem Gießen bei noch flüssiger Schmelze in der
Eingussöffnung quer zum Längsverlauf des Durchtrittskanals so gegeneinander verschoben
werden, daß ein obenliegender Öffnungsabschnitt mit der Eingußöffnung hinterschnittfrei
offen verbunden bleibt und ein untenliegender Öffnungsabschnitt mit der Mündungsöffnung
des Steigrohres offen verbunden bleibt, wobei die Öffnungsabschnitte vollständig gegeneinander
versetzt liegen. Erfindungsgemäß wird die Schmelze innerhalb des oberen Öffnungsabschnitts
des Durchtrittskanals spätestens ab dem Verschieben der Öffnungsabschnitte des Durchtrittskanals
gegeneinander aktiv gekühlt. Eine entsprechende erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch
gekennzeichnet, daß der Schieberverschluß auf dem Gießtisch aufgesetzt ist und zwei
gegeneinander verschiebbare Platten umfaßt, die jeweils eine Durchtrittsöffnung aufweisen,
wobei die Platten zum Gießen mit ihren Durchtrittsöffnungen in Überdeckung bringbar
sind und die Platten zum Absperren so gegeneinander verschiebbar sind, daß die Durchtrittsöffnung
in der oberen Platte mit der Eingußöffnung hinterschnittfrei offen verbunden ist und
die Durchtrittsöffnung in der unteren Platte mit der Mündungsöffnung des Steigrohres
offen verbunden ist, während die Abschnitte der Durchtrittsöffnung vollständig gegeneinander
versetzt sind. Dabei ist erfindungsgemäß ein Stutzenansatz der Halterung von einem
Kühlmittelring in der Halterung umgeben, der mit einer Kühlmittelleitung verbunden
ist.
[0008] Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird ein
insbesondere für kleine Gußteile geeignetes Verfahren bereitgestellt, bei dem während
aufeinanderfolgender Gießvorgänge ein Trennen des Steigrohrs vom Schieberverschluß
nicht erforderlich ist, so daß ein Luftzutritt zum Schmelzespiegel im Steigrohr weitgehend
ausgeschlossen werden kann. Um die Verfahrensabfolge zu beschleunigen wirderfindungsgemäß
vorgesehen, die Schmelze innerhalb der Eingußöffnung und gegebenenfalls auch innerhalb
des oberen Längsabschnitts des Durchtrittskanals spätestens nach dem Absperren, d.h.
also dem Verschieben der Längsabschnitte des Durchtrittskanals gegeneinander aktiv
zu kühlen. Hierbei kann dann eine Gießform bereits unverzüglich nach dem Erstarren
der Schmelze im oberen Längsabschnitt des Durchtrittskanals und in der Eingußöffnung
der Gießform vom Schieberverschluß entfernt werden. Ein Erstarren des gesamten Gußstückes
muß somit nicht abgewartet werden. Ein Luftzutritt zum Schmelzespiegel im Steigrohr
kann insbesondere weitgehend ausgeschlossen werden, wenn nach dem Absperren die Schmelze
im Steigrohr nur soweit abgesenkt wird, bis zumindest der untere Längsabschnitt des
Durchtrittskanals von Schmelze entleert wird, um ein Ankleben von Schmelze an der
oberen Schieberplatte zu vermeiden. Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, daß
nach dem Absperren die Schmelze im Steigrohr nur bis geringfügig unter die Mündungsöffnung
des Steigrohrs abgesenkt wird und daß das Steigrohr beim Absenken der Schmelze an
der Mündungsöffnung mit Schutzgas beaufschlagt wird.
[0009] In bevorzugter Ausgestaltung zeichnet sich die Verfahrensführung dadurch aus, daß
die Gießform selber als ganzes zusammen mit dem oberen Längsabschnitt des Durchtrittskanals
des Schieberorgans verschoben wird.
[0010] Um beim vollständigen Erstarren Lunkerbildungen zu vermeiden ist es entweder eine
anschließende Aktivdruckaufgabe von oben oder ein Drehen der Gießform um 180° nach
dem Abheben vorzuschlagen. Das mühlose Entfernen der Gießform ergibt sich aus der
hinterschnittfreien Ausgestaltung des oberen Abschnitts des Durchtrittskanals, indem
sich ein leichtentformbarer Zapfen am Gußstück ausbildet. Dies wird dadurch erreicht,
daß die Durchtrittsöffnung in der oberen Platte und gegebenenfalls gemeinsam damit
die Eingußöffnung der Gießform sich nach oben stetig erweitern, insbesondere eine
sich nach oben erweiternde Konizität aufweisen.
[0011] Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird so ausgebildet, daß die Platten in einer auf
dem Gießtisch befestigten Kassette gehalten sind und die obere Platte in einer in
der Kassette verschiebbaren Halterung gehalten ist, auf den die Gießform aufsetzbar
ist. Speziell kann diese Halterung in einen in der Kassette geführten Schlitten eingesetzt
sein, an dem sie sich federnd abstützt.
[0012] (Eine geeignete Gießform hat einen unteren zylindrischen Stutzen, der die Eingußöffnung
bildet und der in einen Stutzeneinsatz bzw. eine Stutzenaufnahme in der Halterung
für die obere Platte passend einsetzbar ist, die auf die Durchtrittsöffnung in der
oberen Platte ausgerichtet ist. Hierbei kann insbesondere die Stirnfläche des zylindrischen
Stutzens der Gießform stumpf auf die obere Platte aufsetzbar sein und, sofern das
Eigengewicht der Gießform zu gering ist, um eine effektive Abdichtung herzustellen,
gegen diese verspannbar sein. Um die Abfolge der Gießvorgänge wie oben genannt zu
beschleunigen sind als Kühlvorrichtungen ein Kühlmittelring am Stutzeneinsatz bzw.
der Stutzenaufnahme in der Halterung der oberen Platte und eine Kühlkammer unterhalb
der oder in der unteren Platte vorgesehen. Die Kühlmittelzuführleitung zum Kühlmittelring
muß hierbei elastisch sein, um die Bewegungen des Schlittens bzw. der Halterung ausgleichen
zu können. Die Betätigungsvorrichtung für den Schlitten kann unmittelbar an der Kassette
angeordnet sein. Die Gießform kann als Dauergießform ausgeführt sein oder auch insgesamt
aus Formstoff bestehen. Die Verbindung zwischen Steigrohr und Schieberorgan kann so
sein, daß das Steigrohr den Gießtisch in einer Öffnung durchsetzt und sich mit einer
Anlageplatte unmittelbar an die feststehende untere Schieberplatte anlegt. Es ist
jedoch auch möglich, daß in den Gießtisch eine Angußbuchse fest eingesetzt ist, die
die Öffnung im Gießtisch auskleidet und die abdichtend gegen die untere Schieberplatte
gespannt ist und daß sich das Steigrohr mit einer Anlageplatte gegen den unteren Rand
dieser Angußbuchse anlegt. Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die Durchtrittsöffnung
in der unteren Platte und gegebenenfalls gemeinsam damit die daran nach unten bis
zur Mündung des Steigrohres anschließenden den Durchtrittskanal bildenden Teile sich
gemeinsam nach unten stetig erweitern, insbesondere eine sich nach unten erweiternde
Konizität aufweisen, damit beim Zurückfallenlassen des Schmelzespiegels im Steigrohr
keine Schmelzereste im Durchtrittskanal gefangen werden.
[0013] Das Steigrohr kann mit dem Gießofen über eine metallische Faltenbalgverbindung axialelastisch
und winkelbeweglich verbunden sein, während der Gießofen höhenbeweglich gehalten ist,
um ein Anlegen des Steigrohres am Gießtisch und ein Abtrennen des Steigrohres vom
Gießtisch zu ermöglichen. Bei gleichartiger axialelastischer und winkelbeweglicher
Verbindung zwischen Gießofen und Steigrohr mittels eines metallischen Faltenbalgs
kann auch in kinematischer Vertauschung der Gießtisch höhenbeweglich sein, um das
vorgenannte Anlegen und Abtrennen zwischen Steigrohr und Gießtisch zu bewirken.
[0014] Soweit vorstehend vom steigenden Gießen/Niederdruckgießen gemäß der Erfindung die
Rede ist, bezieht sich die zunächst auf Verfahren und Vorrichtungen, bei denen auf
den Schmelzespiegel im abgedichteten Gießofen ein regelbarer Gasdruck aufgegeben wird,
der die Schmelze im Steigrohr aufsteigen bzw. zurückfallen läßt. Es sind jedoch daneben
auch andere Verfahren und Vorrichtungen eingeschlossen, die die Schmelze im Steigrohr
regelbar fördern können, z.B. Magnetpumpenanordnungen am unteren Ende des Steigrohres
im GieBofen.
[0015] Das steigende Gießen/Niederdruckgießen ist vorstehend auf einen senkrechten Einguß
der Gießformen bezogen, woraus sich die entsprechenden Bezeichnungen obere Platte/oberer
Abschnitt der Durchtrittsöffnung, untere Platte/unterer Abschnitt der Durchtrittsöffnung
ergeben. Der Gegenstand der Erfindung wird jedoch nicht verlassen, wenn Gießformen
mit horizontalem Einguß verwendet werden, wobei dann der Begriff "oberer" sinngemäß
durch "formseitig" und der Begriff "unterer" sinngemäß durch "steigrohrseitig" zu
ersetzen ist, bei horizontal ausgerichteter Durchflußrichtung, jedoch im übrigen unveränderter
Geometrie und Kinematik.
[0016] Einzelheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden nachstehend anhand der Zeichnungen
erläutert.
- Figur 1
- zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer ersten Position beim Gießvorgang;
- Figur 2
- zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung nach Figur 1 in einer zweiten Position beim
Erstarrungsvorgang im Anguß.
[0017] Die beiden Figuren werden zunächst gemeinsam beschrieben. Auf einem Gießtisch 11,
der eine Durchtrittsöffnung 12 hat, ist ein Schieberorgan 13 aufgeschraubt. In die
Durchtrittsöffnung 12 des Gießtisches 11 ist eine Angußbuchse 15 eingesetzt, die zugleich
einen Anschluß für das nicht dargestellte Steigrohr eines Gießofens bildet. Innerhalb
der Angußbuchse 15 ist eine nach unten zum Steigrohr hinterschnittfreie Öffnung 16
vorgesehen. Das Schieberorgan 13 umfaßt eine Kassette 17, die ummittelbar auf den
Gießtisch 11 aufgeschraubt ist. Diese Kassette 17 hat ihrerseits eine untere Öffnung
18, die fluchtend mit der vorgenannten Öffnung 16 ist. In die Öffnung 18 ist ein Dichtring
14 eingelegt, der an der AnguBbuchse 15 abdichtend anliegt. In die Kassette 17 ist
eine untere Schieberplatte 19 eingelegt. Die untere Schieberplatte 19 ist über ein
Druckstück von einer in die Kassette 17 eingedrehten Schraube 21 gehalten. Innerhalb
der Kassette 17 ist eine Halterung 22 horizontal verschiebbar gehalten. In die Halterung
ist eine obere Schieberplatte 23 eingelegt, die eine obere Durchtrittsöffnung 24 des
Schieberorgans aufweist. Die Halterung 22 ist an einem Schlitten 25 angeordnet, der
von Führungsschienen 26 in der Kassette 17 gehalten wird. In den Schlitten 25 Druckfederdome
30, 31 eingesetzt, deren Druckzylinder 32, 33 die Halterung 22 so nach unten drücken,
daß die Schieberplatten 19, 23 mit Vorspannung aneinander anliegen und in der Kassette
17 anliegen. An der Kassette 17 ist eine Stellzylindereinheit 28 befestigt, die über
eine Stange 29 auf den Schlitten 25 einwirkt, so daß die Halterung 22 horizontal in
der Kassette 17 verschoben werden kann.
[0018] Die untere Schieberplatte 19 hat eine untere Durchtrittsöffnung 20, die obere Schieberplatte
23 hat eine obere Durchtrittsöffnung 24. In koaxialer Zuordnung zur oberen Durchtrittsöffnung
24 hat die Halterung 22 einen Stutzenansatz 34 und der Schlitten 35 eine Stutzenaufnahme
35. In den Stutzenansatz 34 ist ein zusätzlich als vergrößerte Einzelheit dargestellter
Kühlririg 36 eingesetzt, der über eine Druckluftleitung 37 mit Kühlluft versorgt werden
kann. Der Kühlring 36 hat nach innen gerichtete Luftaustrittsbohrungen 38. In der
unteren Schieberplatte 19 ist eine Kühlkammer 39 ausgebildet, die über eine weitere
Druckluftleitung 40 mit Kühlluft versorgt wird. In den Stutzenansatz 34 und die Stutzenaufnahme
35 ist eine Gießform 41 mit einem nach unten weisenden Eingußstutzen 42 eingesetzt,
der auf der oberen Schieberplatte 23 aufsitzt. Die Gießform 41 wird von einem Deckel
43 abgeschlossen. Der Eingußkanal 44 der Gießform 41 fluchtet mit der oberen Durchtrittsöffnung
24 und ist gemeinsam mit dieser nach oben hinterschnittfrei, insbesondere sich konisch
öffnend ausgebildet. Die Gießform 41 kann eine Dauergießform oder eine Sandform oder
ein Kernpaket sein.
[0019] In Figur 1 ist die Stellung des Schieberorgans 13 zum Gießen dargestellt. Der Schlitten
25 mit der Halterung 22 ist durch den Stellzylinder 28 in seine rechte Position innerhalb
der Kassette 17 geschoben. Hierbei liegen die Öffnung 16 in der Angußbuchse 15, die
Durchtrittsöffnung 20 in der unteren Platte 19, die Durchtrittsöffnung 24 in der oberen
Platte 23 und der Eingußkanal 44 der Gießform 41 fluchtend zueinander. Durch einen
Pfeil ist angedeutet, wie Schmelze aus einem Steigrohr der Öffnung 16 in der Angußbuchse
15 zugeführt werden kann, um über die untere Durchtrittsöffnung 20 und die obere Durchtrittsöffnung
24 in der Gießform 41 aufzusteigen, bis diese gefüllt ist. Erst zu diesem Zeitpunkt
wird sinnvollerweise begonnen, dem Kühlring 36 Kühlluft zuzuführen.
[0020] In Figur 2 ist dargestellt, wie der Schlitten 25 mit der Halterung 21 innerhalb der
Kassette 17 durch den Stellzylinder 28 nach Abschluß des Gießvorgangs in die linke
Position verschoben ist, wobei die obere Durchtrittsöffnung 24 gegenüber der unteren
Durchtrittsöffnung 20 abgeschert ist, so daß keine Verbindung mehr vom Steigrohr zur
Gießform besteht. Erst in diesem Zeitpunkt wird sinnvollerweise der Kühlkammer 39
Kühlluft zugeführt, um die Schmelze im jetzt darüberliegenden Eingußkanal 44 erstarren
zu lassen. Nach dem schnellen Erstarren der Schmelze im Eingußkanal 44, das durch
das Kühlen des Eingußstutzens 42 beschleunigt werden kann, kann die Gießform 41 abgehoben
werden, wobei sich der Pfropfen in der oberen Durchtrittsöffnung 24 aufgrund seiner
sich nach oben konisch öffnenden hinterschnittfreien Form nach oben leicht entformen
läßt. Aus der Öffnung 16 in der Manschette 15 und der Durchtrittsöffnung 20 in der
unteren Platte 19 ist die Schmelze durch Druckreduzierung im Steigrohr in dieses zurückgefallen,
wie durch einen Pfeil angedeutet. Hierbei öffnet sich die Durchtrittsöffnung zumindest
im Bereich der Angußbuchse 15 konisch nach unten bei insgesamt hinterschnittfreiem
stetigen Verlauf. Nach dem Entfernen der Gießform wird eine neue Gießform aufgesetzt
und die Vorrichtung in die Stellung gemäß Figur 1 zurückgeführt, in der ein weiterer
Gießvorgang beginnen kann.
Bezugszeichenliste
[0021]
- 11
- Gießtisch
- 12
- Durchtrittsöffnung (11)
- 13
- Schieberorgan
- 14
- Dichtung
- 15
- AnguBbuchse
- 16
- Öffnung (15)
- 17
- Kassette
- 18
- Öffnung (17)
- 19
- untere Platte
- 20
- untere Durchtrittsöffnung (19)
- 21
- Schraube
- 22
- Halterung
- 23
- obere Platte
- 24
- obere Durchtrittsöffnung (239
- 25
- Schlitten
- 26
- Führung
- 27
- Stutzenansatz
- 28
- Stellzylinder
- 29
- Stange
- 30
- Federdom
- 31
- Federdom
- 32
- Druckzylinder
- 33
- Druckzylinder
- 34
- Stutzenansatz
- 35
- Stutzenaufnahme
- 36
- Kühlring
- 37
- Druckluftleitung
- 38
- Luftaustrittsöffnung
- 39
- Kühlkammer
- 40
- Druckluftleitung
- 41
- Gießform
- 42
- Eingußstutzen
- 43
- Deckel
- 44
- Eingußkanal/Eingußöffnung
1. Verfahren zum steigenden Gießen/Niderdruckgießen - insbesondere von Leichtmetalllegierungen
- mit einem unter einem Gießtisch liegenden Gießofen und einem Steigrohr und einer
Mündungsöffnung des Steigrohres und
- mit einer Gießform mit unten liegender Eingießöffnung und
- mit einem Schieberverschluss, der einen Durchtrittskanal bildet, der zum Gießen
einen im Wesentlichen geraden Längsverlauf annimmt,
- wobei zum Absperren im Schieberverschluss zwei unmittelbar aneinander anschließende
Öffnungsabschnitte des Durchtrittskanals unmittelbar nach dem Gießen bei noch flüssiger
Schmelze in der Eingussöffnung quer zum Längsverlauf des Durchtrittskanals so gegegeneinander
verschoben werden, dass ein oben liegender Öffnungsabschnitt mit der Eingussöffnung
hinterschnittfrei offen verbunden bleibt und ein unten liegender Öffnungsabschnitt
mit der Mündungsöffnung des Steigrohres offen verbunden bleibt, wobei die Öffnungsabschnitte
gegeneinander vollständig versetzt liegen, und
- wobei die Schmelze innerhalb des oberen Öffnungsabschnitts des Durchtrittskanals
spätestens ab dem Verschieben der Öffnungsabschnitte des Durchtrittskanals gegeneinander
aktiv gekühlt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Absperren die Schmelze im Steigrohr abgesenkt wird, bis zumindest der untere
Öffnungsabschnitt des Durchtrittskanals von Schmelze entleert ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Absprerren, die Schmelze im Steigrohr bis geringfügig unter die Mündungsöffnung
des Steigrohres abgesenkt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Steigrohr beim Absenken der Schmelze an der Mündungsöffnung mit Schutzgas beaufschlagt
wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der oben liegende Öffnungsabschnitt des Durchtrittskanals gemeinsam mit der Eingussöffnung
der Gießform gegenüber dem ortsfest an der Mündungsöffnung des Steigrohres gehaltenen
unten liegenden Öffnungsabschnitt des Durchtrittskanals verschoben wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gießform selber zusammen mit dem oben liegenden Öffnungsabschnitt des Durchtrittskanals
verschoben wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelze innerhalb der Eingussöffnung der Gießform spätestens ab dem Verschieben
der Öffnungsabschnitte des Durchtrittskanals gegeneinander aktiv gekühlt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gießform unverzüglich nach dem Erstarren der Schmelze im oberen Öffnungsabschnitt
des Durchtrittskanals und in der Eingussöffnung der Gießform vom Schieberverschluss
entfernt wird.
9. Vorrichtung zum steigenden Gießen/Niederdruckgießen - insbesondere von Leichtmetalllegierungen
-
- mit einem unter einem Gießtisch liegenden Gießofen mit einem Steigrohr und einer
Mündungsöffnung des Steigrohres und
- mit einer Gießform mit unten liegender Eingussöffnung und
- mit einem Schieberverschluss, der einen Durchtrittskanal bildet der zum Gießen einen
im Wesentlichen geraden Längsverlauf annimmt,
- wobei der Schieberverschluss (13) auf dem Gießtisch (11) aufgesetzt ist und zwei
gegeneinander verschiebbare Platten umfasst, die jeweils eine Durchtrittsöffnung aufweisen,
wobei die Platten (19, 23) zum Gießen mit ihren Durchtrittsöffnungen (20, 24) in Überdeckung
bringbar sind und die Platten (19, 23) zum Absperren so gegeneinander verschiebbar
sind, dass die Durchtrittsöffnung (24) in der oberen Platte (23) mit der Eingussöffnung
(44) hinterschnittfrei offen verbunden ist und die Durchtrittsöffnung (20) in der
unteren Platte (19) mit der Mündungsöffnung des Steigrohres offen verbunden ist, während
die Durchtrittsöffnung (20, 24) vollständig gegeneinander versetzt sind,
- wobei die Platten (19, 23) in einer auf dem Gießtisch befestigten Kassette (17)
gehalten sind und die obere Platte (23) in einer in der Kassette (17) verschiebbaren
Halterung (22) gehalten ist, auf die die Gießform (41) aufsetzbar ist, und
- wobei die Gießform (41) einen unteren zylindrischen Eingussstutzen (42) hat, der
die Eingussöffnung (44) bildet, der in einen Stutzenansatz (34) der Halterung (22)
passend einsetzbar ist, der auf die Durchtrittsöffnung (24) in der oberen Platte (23)
ausgerichtet ist, und
- wobei der Stutzensansatz (34) der Halterung (22) von einem Kühlmittelring (36) in
der Halterung (22) umgeben ist, der mit einer Kühlmittelleitung (37) verbunden ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche des zylindrischen Eingussstutzens (42) auf die obere Platte (23)
aufsetzbar und insbesondere gegen diese verspannbar ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass unter oder innerhalb der unteren Platte (19) eine Kühlmittelkammer (39) ausgebildet
ist, die mit einer Kühlmittelleitung (40) verbunden ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass an der Kassette (17) eine Betätigungsvorrichtung für die Halterung (22) angeordnet
ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Halterung (22) einwirkende in der Kassette abgestützte Federmittel (30, 31)
vorgesehen sind, die die obere Platte (23) und die untere Platte (19) in vorgespannter
Anlage halten.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Steigrohr elastisch nachgiebig im Gießofen aufgehängt ist und der Gießofen gegenüber
dem Gießtisch höhenverstellbar ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchtrittsöffnung (24) in der oberen Platte (23) und gegebenenfalls die Eingussöffnung
(44) sich nach oben stetig erweitern, insbesondere eine sich nach oben erweiternde
Konizität aufweisen.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchtrittsöffnung (20) in der unteren Platte (19) und gegebenenfalls daran nach
unten bis zur Mündung des Steigrohres anschließende den Durchtrittskanal bildende
Teile sich nach unten stetig erweitern, insbesondere eine sich nach unten erweiternde
Konizität aufweisen.
1. Method for uphill casting/low-pressure casting, in particular of light metal alloys,
comprising
- a casting furnace located below a casting table, and a riser pipe and a mouth aperture
of the riser pipe,
- a mould at the bottom of which is located an inflow aperture, and
- a sliding closure forming a through-channel which assumes a substantially straight
longitudinal configuration for casting,
- wherein, for shut-off in the sliding closure, two aperture sections of the through-channel
directly adjacent to one another are so displaced with respect to one another transversely
to the longitudinal direction of the through-channel directly after casting, liquid
melt still being present in the inflow aperture, that an upper aperture section remains
openly connected to the inflow aperture in a manner free from undercut and a lower
aperture section remains openly connected to the mouth aperture of the riser pipe,
the aperture sections being completely offset with respect to one another, and
- wherein the melt inside the upper aperture section of the through-channel is cooled
actively at the latest from the displacement of the aperture sections of the through-channel
with respect to one another.
2. Method according to Claim 1, characterised in that after shut-off the melt is lowered in the riser pipe until at least the lower aperture
section of the through-channel is emptied of melt.
3. Method according to Claim 2, characterised in that after shut-off the melt in the riser pipe is lowered as far as slightly below the
mouth aperture of the riser pipe.
4. Method according to one of Claims 2 and 3, characterised in that as the melt is lowered the mouth aperture of the riser pipe is acted upon with protective
gas.
5. Method according to any one of Claims 1 to 4, characterised in that the upper aperture section of the through-channel together with the inflow aperture
of the mould is displaced with respect to the lower aperture section of the through-channel
which is held stationary at the mouth aperture of the riser pipe.
6. Method according to Claim 5, characterised in that the mould itself, together with the upper aperture section of the through-channel,
is displaced.
7. Method according to any one of Claims 1 to 6, characterised in that the melt inside the inflow aperture of the mould is actively cooled at the latest
from the displacement of the aperture sections of the through-channel with respect
to one another.
8. Method according to any one of Claims 1 to 7, characterised in that the mould is removed from the sliding closure immediately after solidification of
the melt in the upper aperture section of the through-channel and in the inflow aperture
of the mould.
9. Device for uphill casting/low-pressure casting, in particular for light metal alloys,
comprising
- a casting furnace located below a casting table, and a riser pipe and a mouth aperture
of the riser pipe,
- a mould at the bottom of which is located an inflow aperture, and
- a sliding closure forming a through-channel which assumes a substantially straight
longitudinal path for casting,
- wherein the sliding closure (13) is placed on the casting table (11) and includes
two plates displaceable with respect to one another and each having a through-aperture,
the plates (19, 23) being movable into overlap of their through-apertures (20, 24)
for casting and the plates (19, 23) being so displaceable with respect to one another
for shut-off that the through-aperture (24) in the upper plate (23) is openly connected
to the inflow aperture (44) in a manner free of undercut and the through-aperture
(20) in the lower plate (19) is openly connected to the mouth aperture of the riser
pipe, while the through-apertures (20, 24) are completely offset with respect to one
another,
- wherein the plates (19, 23) are retained in a cassette (17) fixed to the casting
table and the upper plate (23) is retained in a mounting (22) displaceable in the
cassette (17), on which the mould (41) can be placed,
- wherein the mould (41) includes a lower cylindrical gate connecting piece (42) which
forms the inflow aperture (44) and which can be inserted with a close fit in a connecting
piece (34) of the mounting (22) which is oriented towards the through-aperture (24)
in the upper plate (23), and
- wherein the connecting piece (34) of the mounting (22) is surrounded by a coolant
ring (36) in the mounting (22), which coolant ring (36) is connected to a coolant
pipe (37).
10. Device according to Claim 9, characterised in that the end face of the cylindrical gate connecting piece (42) can be placed on the upper
plate (23) and in particular can be braced against same.
11. Device according to one of Claims 9 or 10, characterised in that a coolant chamber (39) which is connected to a coolant pipe (40) is formed below
or within the lower plate (19).
12. Device according to any one of Claims 9 to 11, characterised in that an actuating device for the mounting (22) is arranged on the cassette (17).
13. Device according to any one of Claims 9 to 12, characterised in that spring means (30, 31) acting on the mounting (22) and supported in the cassette are
provided, which spring means (30, 31) maintain the upper plate (23) and the lower
plate (19) in preloaded abutment.
14. Device according to any one of Claims 9 to 13, characterised in that the riser pipe is suspended in an elastically yielding manner in the casting furnace
and the casting furnace is height-adjustable with respect to the casting table.
15. Device according to any one of Claims 9 to 14, characterised in that the through-aperture (24) in the upper plate (23) and, optionally, the inflow aperture
(44) expand continuously in the upward direction, and in particular have a conicity
which expands upwardly.
16. Device according to any one of Claims 9 to 15, characterised in that the through-aperture (20) in the lower plate (19) and, optionally, parts connected
downwardly thereto as far as the mouth of the riser pipe and forming the through-channel
expand continuously in the downward direction, and in particular have a conicity which
expands downwardly.
1. Procédé pour la coulée en source /coulée à basse pression, en particulier d'alliages
de métal léger
- avec un four de coulée disposé sous une table de coulée et un tuyau montant et une
ouverture de débouché du tuyau montant et
- avec un moule de coulée avec une ouverture d'injection située en bas et,
- avec une fermeture à tiroir, qui forme un canal de passage, qui suit pour la coulée
un tracé longitudinal sensiblement droit,
- dans lequel pour le blocage dans la fermeture du tiroir deux parties d'ouverture
directement contiguës du canal de passage sont déplacées l'une par rapport à l'autre,
, directement après la coulée avec de la masse fondue encore liquide dans l'ouverture
d'injection transversalement au tracé longitudinal du canal de passage, de telle sorte
qu'une partie d'ouverture située en haut reste reliée de façon ouverte sans contre-dépouille
avec l'ouverture d'injection et une partie d'ouverture située en bas reste reliée
de façon ouverte avec l'ouverture de débouché du tuyau montant, les parties d'ouverture
étant disposées de façon complètement décalée les unes par rapport aux autres et
- dans lequel la masse fondue est refroidie de façon active à l'intérieur de la partie
d'ouverture supérieure du canal de passage au plus tard à partir du déplacement des
parties d'ouverture du canal de passage les unes par rapport aux autres.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, après le blocage, la masse fondue est abaissée dans le tuyau montant jusqu'à ce
qu'au moins la partie d'ouverture inférieure du canal de passage soit vidée de la
masse fondue.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, après le blocage, la masse fondue est abaissée dans le tuyau montant jusqu'à légèrement
au-dessous de l'ouverture de débouché du tuyau montant.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le tuyau montant est alimenté avec du gaz protecteur lors de l'abaissement de la
masse fondue sur l'ouverture de débouché.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la partie d'ouverture située en haut du canal de passage est déplacée conjointement
avec l'ouverture d'injection du moule de coulée par rapport à la partie d'ouverture
du canal de passage qui est située en bas et est maintenue de façon fixe sur l'ouverture
de débouché du tuyau montant.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le moule de coulée est déplacé en même temps que la partie d'ouverture située en
haut du canal de passage.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la masse fondue est refroidie de façon active à l'intérieur de l'ouverture d'injection
du moule de coulée au plus tard à partir du déplacement des parties d'ouverture du
canal de passage les unes par rapport aux autres.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le moule de coulée est enlevé de la fermeture du tiroir immédiatement après la solidification
de la masse fondue dans la partie d'ouverture supérieure du canal de passage et dans
l'ouverture d'injection du moule de coulée.
9. Dispositif pour la coulée/coulée à basse pression en source, en particulier d'alliages
de métal léger comprenant
- un four de coulée disposé sous une table de coulée avec un tube montant et une ouverture
de débouché du tuyau montant et,
- un moule de coulée avec une ouverture d'injection située en bas et
- une fermeture à tiroir, qui forme un canal de passage qui suit pour la coulée un
tracé longitudinal sensiblement droit,
- la fermeture à tiroir (13) étant posée sur la table de coulée (11) et comprenant
deux plaques déplaçables l'une par rapport à l'autre, qui présentent chacune une ouverture
de passage, les plaques (19, 23) pouvant être mises en recouvrement pour la coulée
avec leurs ouvertures de passage (20, 24) et les plaques (19, 23) pouvant être déplacées
l'une par rapport à l'autre pour le blocage de telle sorte que l'ouverture de passage
(24) dans la plaque (23) supérieure est reliée de façon ouverte avec l'ouverture d'injection
(44) sans contre-dépouille et l'ouverture de passage (20) dans la plaque (19) inférieure
est reliée de façon ouverte avec l'ouverture de débouché du tuyau montant, alors que
les ouvertures de passage (20, 24) sont décalées complètement les unes par rapport
aux autres,
- les plaques (19, 23) étant maintenues dans une cassette (17) fixée sur la table
de coulée et la plaque (23) supérieure étant maintenue dans une fixation (22) coulissante
dans la cassette (17), fixation sur laquelle le moule de coulée (41) peut être posé,
et
- le moule de coulée (41) ayant une tubulure d'injection (42) cylindrique inférieure,
qui forme l'ouverture d'injection (44), qui peut être insérée de façon ajustée dans
une embase de tubulure (34) de la fixation (22), qui est orientée vers l'ouverture
de passage (24) dans la plaque (23) supérieure, et
- l'embase de tubulure (34) de la fixation (22) étant entourée par une bague à réfrigérant
(36) dans la fixation (22), qui est reliée à une conduite à réfrigérant (37).
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la face frontale de la tubulure d'injection (42) cylindrique peut être posée sur
la plaque (23) supérieure et peut être tendue en particulier contre cette plaque.
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce qu'en dessous ou à l'intérieur de la plaque (19) inférieure est conçue une chambre à
réfrigérant (39) qui est reliée à une conduite à réfrigérant (40).
12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce qu'un dispositif de commande pour la fixation (22) est disposé sur la cassette (17).
13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisé en ce qu'il est prévu des moyens élastiques (30, 31) soutenus dans la cassette et agissant
sur la fixation (22), qui maintiennent la plaque (23) supérieure et la plaque (19)
inférieure dans la position d'appui pré-tendue.
14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 13, caractérisé en ce que le tuyau montant est suspendu de façon élastique et souple dans le four de coulée
et le four de coulée peut être réglé en hauteur par rapport à la table de coulée.
15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 14, caractérisé en ce que l'ouverture de passage (24) dans la plaque (23) supérieure et éventuellement l'ouverture
d'injection (44) s'étendent constamment vers le haut et en particulier présentent
une conicité qui s'élargit vers le haut.
16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 15, caractérisé en ce que l'ouverture de passage (20) dans la plaque (19) inférieure et éventuellement des
parties faisant suite à la plaque vers le bas jusqu'au débouché du tuyau montant et
formant le canal de passage s'élargissent constamment vers le bas, et en particulier
présentent une conicité s'élargissant vers le bas.