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Gießtopf für die Gießvorrichtung von Matrizensetz- und Zeilengießmaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf einen Gießtopf für die Gießvorrichtung von Matrizensetz-
und Zeilengießmaschinen, aus welchen in bestimmten Zeitpunkten des Arbeitsspiels
der Maschine geschmolzenes Metall in die Form eingespritzt wird, wobei nach Abziehen
des Metalltopfes von der Form ein Ausstoßen der erzielten Gußzeile aus dieser erfolgt.
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Um das Metall in dem Topf im geschmolzenen Zustand auf der jeweils
erforderlichen Temperatur zu halten, ist es üblich, Heizkörper, vorzugsweise elektrische
Heizkörper, vorzusehen. Es ist weiter bekannt, zusätzliche Heizkörper so an der
Gießvorrichtung anzuordnen, daß sie die gnügende Wärmemenge dem Gießhals und dem
Mundstück zur Sicherung des leichten Flusses von geschmolzenem Metall zuführen.
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Die Temperatur des Mundstückes des Gießtopfes ist von erheblicher
Bedeutung für die Erzielung befriedigender Gußzeilen. Es wird hierbei im allgemeinen
die Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen Mundstücktemperatur angestrebt. Es hat
sich aber gezeigt, daß eine Gleichmäßigkeit bei der Wärmezufuhr zum Mundstück nicht
immer zweckmäßig ist, da durch gleichmäßige Wärmezufuhr die angestrebte gleichbleibende
Temperatur des Mundstückes nicht gewährleistet und aufrechterhalten werden kann.
Der Grund hierfür besteht darin, daß periodisch während des Gießvorganges weitere
Wärmeenergie zugeführt wird. Da dieser Metallfluß in Abständen auftritt und demnach
auch die von ihm ausgehende zusätzliche Wärmezufuhr zum Mundstück des Gießtopfes
in diesen Zeitabständen erfolgt, steigt die Temperatur des Mundstückes entsprechend
an und sinkt entsprechend ab. Zum Ausgleich dieser periodischen Temperaturänderung
ist im allgemeinen ein Temperaturregler vorgesehen, der die Temperatur des Mundstückes
auf einen möglichst konstanten Wert halten soll. Hierbei besteht die Schwierigkeit,
daß, bedingt durch die hohen Temperaturdifferenzen zwischen dem Zeitpunkt des Gießvorganges
und zwischen den Gießvorgängen liegenden Zeitabschnitten, erhebliche Änderungen
der Abmessungen, insbesondere am Mundstück, auftreten. Es hat sich gezeigt, daß,
bedingt durch die thermischen Längenänderungen, die die Heizkörper an den Gießtopf
drückenden bisher benutzten Klemmechanismen nicht in der Lage waren, einen einwandfreien
Wärmeübergang in jeder Arbeitsstellung zu gewährleisten. Vielmehr hat es sich gezeigt,
daß sich insbesondere der am Mundstück anliegende Heizkörperteil beim Fallen oder
Steigen der Temperatur lockert und hierdurch den Wärmeübergang behindert, so daß
die angestrebte Temperaturregelung nicht mehr oder nur noch unvollkommen stattfinden
kann.
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Bei einem bekannten Gießtopf für Setzmaschinen wird eine dem gesamten
Gießhals und dem Mundstück einseitig anliegende Heizkassette mit Exzenterhebelverschlüssen
angedrückt. Diese Exzenterhebel sind etwa in der mittleren Höhe des Gießhalses und
im unteren Teil angeordnet, während die Heizkassette im Bereich des Mundstückes
lediglich durch einen starren Arm getragen wird, der von unten her eine seitlich
offene Einsatzöffnung begrenzt. Bei dieser bekannten Anordnung erstreckt sich die
Heizeinrichtung von der Mündung des Gießhalses bis zu dessen unterstem Teil, so
daß eine Regelung der Mundstücktemperatur überhaupt nicht möglich ist. Ebenso wie
bei anderen bekannten Heizeinrichtungen würde jedoch auch hierbei eine einwandfreie
Regelung der Mundstücktemperatur deshalb nicht möglich sein, weil der Heizkörper
sich insbesondere im Mundstückabschnitt bei auftretenden Temperaturänderungen lockern
muß, wodurch ein einwandfreier Wärmeübergang gestört wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der beschriebenen
Nachteile eine einwandfreie Regelung bzw. Steuerung der Temperatur des Gießhalses
vornehmen zu können.
Die Erfindung geht aus von einem Gießtopf für
die Gießvorrichtung von Matrizensetz- und Zeilengießmaschinen mit einem das Mundstück
des Gießhalses erwärmenden und an diesen angedrückten Heizkörper und besteht darin,
daß der Heizkörper über Federn in wärmeübertragender Berührung mit dem oberen Teil
des Gießhalses gehalten und an diesen elastisch angedrückt wird. Durch die Federn
wird erreicht, daß bei eintretender Änderung der Abmessungen des Gießhalses infolge
Temperaturänderungen der Heizkörper der hierdurch bedingten Bewegung folgen kann
und ständig einwandfrei vollflächig der Wärmeübergangsfläche des Gießhalses,anliegt.Gleichzeitig
werden hierdurch Beschädigungen des Heizkörpers oder des Gießhalses vermieden, die
bei starrer Befestigung infolge der Temperaturdifferenzen eintreten könnten.
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Nach einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung weist der Heizkörper
einen sich an der Unterseite des Gießhalses erstreckenden Abschnitt und einen sich
auf der Oberseite am Mundstück erstreckenden Abschnitt auf, wobei die Federn derart
angeordnet sind; daß die Heizkörper in einer Richtung aufeinander zu und gegen das
Mundstück des Gießhalses gedrückt werden.
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Die Federn sind dabei zweckmäßigerweise als Druckschraubenfedern ausgebildet
und auf Schraubbolzen aufgezogen, die beidseitig des Gießhalses liegen und Klemmplatten
elastisch über die Federn abgestützt gegen die Heizkörperabschnitte drücken. Der
eine der beiden Heizkörper, vorzugsweise der obere Heizkörper, kann dabei nahe am
Mundstück eine Aussparung zur Einführung eines Temperaturfühlers aufweisen, der
Teil des Regelkreises ist.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der
folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles an Hand der Zeichnung. In der
Zeichnung zeigt Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Gießtopfes,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 gemäß Fig. 1.
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Ein zur Aufnahme von geschmolzenem Metall dienender Topf 10 steht
über einen von seinem Bodenraum 11 ausgehenden und in einem Mundstück endenden Gießhals
12 mit einer für die Erzeugung der Gußzeilen vorgesehenen Form 13 in Verbindung,
an die er zur Durchführung des Gießvorganges herangeschoben worden ist. Das geschmolzene
Metall wird nach der Form 13 aus dem Raum 11 über den Hals 12 durch einen Kolben
14 ausgestoßen, der heb- und senkbar in einem über dem Bodenraum 11 im Topf 10 geformten
Zylinder geführt und durch eine mit ihm mittels eines Stiftes an ihrem unteren Ende
verbundene Stange 15 verschiebbar ist. Die sich durch das Bad von geschmolzenem
Metall nach oben erstreckende Kolbenstange 15 ist an ihrem anderen Ende mit einem
nicht dargestellten Antriebsmechanismus verbunden, welcher den Kolben 14 mittels
der Stange 15 bei den aufeinanderfolgenden Gießvorgängen auf und ab bewegt.
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Wenn der Kolben 14 abwärts geht, um das Gießen einer Zeile zu veranlassen,
steigt der Spiegel in dem geschmolzenen Metall in dem Gießhals 12 an, um die Form
13 über das Mundstück zu füllen, und wenn dann der Kolben 14 angehoben wird, fällt
der Metallspiegel auf seine normale Höhe zurück. Diese aufeinanderfolgenden Durchgänge
von geschmolzenem Metall durch das Mundstück verursachen Schwankungen der Mundstücktemperatur,
denen durch einen starren Klemmechanismus, wie er bisher zur Halterung des Heizkörpers
für das Mundstück am Metalltopf gebräuchlich ist, nicht Rechnung getragen werden
kann, da er nicht die Möglichkeit bietet, diesen Heizkörper dauernd in enger Berührung
mit dem Mundstück zu halten.
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Ein den Gießhals 12 erwärmender, sich längs dessen Unterseite erstreckender
Heizkörper 20 ist an seinem unteren Ende durch eine auf ihn drückende, in einer
Klemmleiste 22 mit Innengewinde geführte und diese durchquerende Schraube 21 in
Lage am Gießhals 12 gesichert, von dem beiderseits des Heizkörpers 20 zwei
Laschen 24 ausgehen, an welcher die Leiste 22 mittels zweier Kopfschrauben
23 befestigt ist, die durch zwei U-förmige Schlitze in der Leiste 22 hindurchgehen
und in die Laschen 24 eingedreht sind.
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Das obere Ende des Heizkörpers 20 für den Gießhals 12 ist an diesem
durch den gleichen Klemmmechanismus wie der auf das Mundstück wirkende Heizkörper
25 in Lage gehalten, der auf der Oberseite des Gießhalses 12 vorgesehen ist und
mit einer bearbeiteten glatten Fläche an einer ebenfalls bearbeiteten glatten Fläche
des Gießhalses anliegt und dadurch mit diesem in inniger, ein Höchstmaß von Wärmeübertragung
von ihm auf Gießhals und Mundstück gewährleistender Berührung ist. Der dem Mundstück
benachbarte vordere Teil des Heizkörpers 25 weist eine Aussparung 26 auf, die zur
Aufnahme eines als Temperaturfühlerwirksamen Körpers 27 dient, dessen Einlagerung
in den Heizkörper 25 selbst eine sehr genaue 17berwachung der Mundstücktemperatur
ermöglicht.
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Der Klemmechanismus für den auf das Mundstück wirkenden Heizkörper
25 besteht aus zwei Bolzen 30 und 31 von zylindrischem oder quadratischem Querschnitt,
die mit den beiden Schmalseiten des im Querschnitt länglich rechteckigen Gießhalses
durch in diesen eingedrehte Schrauben 32 verbunden sind, und aus einer an der Oberseite
des Heizkörpers 25 anliegenden Leiste 33, welche in U-förmigen Schlitzen
zwei vom oberen Ende der Bolzen 30, 31 ausgehende Schraubzapfen durchqueren, welche
oberhalb der Leiste 33 von je einer gegen hohe Temperaturen beständigen Schraubenfeder
34 bzw. 35 umschlossen sind, die unter Abstützung an je einer auf
dem zugehörigen Schraubzapfen drehbaren Mutter 36 bzw. 37 sich mit Druck elastisch
nachgiebig an die Leiste 33 anlegt und diese an die Oberseite des Heizkörpers 25
preßt. In ähnlicher Weise wird an die Unterseite des Heizkörpers 20 eine Leiste
40 durch zwei Schraubenfedern 41 und 42 angedrückt, welche je einen von zwei die
unteren Enden der Bolzen 30 und 31 verlängernden und die Leiste 40 in U-förmigen
Schlitzen durchsetzenden Schraubzapfen umgeben und an auf diesen drehbaren Muttern
43 und 44 abgestützt sind.
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Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß unabhängig von dem Fallen
und Ansteigen der Mundstücktemperatur und der entsprechenden Ausdehnung und Zusammenziehung
der Teile des an dem Heizkörper 25 angreifenden Klemmechanismus die Druckwirkung
der Federpaare 34, 35 und 41, 42 die beiden Heizkörper 20 und 25 und insbesondere
den das Mundstück erwärmenden Heizkörper 25 in inniger Berührung mit dem oberen
Ende des Gießhalses 12 hält, was die Gewähr dafür bietet, daß die Mund-
Stücktemperatur
dauernd auf dem gewünschten Wert bleibt, so daß stets hochwertige Gußzeilen erzielt
werden.