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Kokille mit langsamer Wärmeableitung.
Die beim Vergiessen von Metallen verwendeten Kokillen, deren Gussformen von verhältnismässig dünnen wassergekühlten Metallwänden begrenzt werden, leiten die Wärme aus dem Gussstück zu rasch ab, was verschiedene nachteilige Wirkungen zur Folge hat, wie z. B. die Entstehung eines unhomogenen
Gefüges im erstarrten Gussstück und unerwünschte Lunkerbildung. Zur möglichsten Verringerung der
Leitfähigkeit der Kokilleninnenwände wurde vorgeschlagen, diese aus weniger gut leitenden Metall oder
Metallegierungen herzustellen. Trotz allem konnte das Ziel, einen Gusskörper mit durchaus gleichmässig dichtem Gefüge zu erhalten, in den meisten Fällen nicht erreicht werden. Insbesondere die in Kokillen gegossenen Platten aus Kupfer-Zink bzw. Kupfer-Zink-Nickel-Legierungen weisen häufig in der Mitte eine schwammige porige Zone auf.
Ferner kommt es oft vor, dass sieh die gekühlten Innenwände aus- bauchen, wodurch weitere Nachteile entstehen. Begünstigt durch die fortwährenden Temperaturschwankungen ergeben sich undichte Stellen, an denen das Kühlwasser in den Gussraum tritt, wo sich Dampf bildet, der poröse Gussstücke verursacht. Anderseits bedingt das Ausbauchen der Formwände eine Verschwächung der gegossenen Platte in der Mitte, die beim Auswalzen derselben Oberflächenrisse nach sich zieht.
Die Erfindung bezweckt diese Nachteile durch eine noch wirksamere Drosselung der Wärmeableitung zu vermeiden und besteht im wesentlichen darin, dass an den die Gussform bildenden Innenwänden der gegebenenfalls wassergekühlten Kokille ein nicht metallischer, vorzugsweise aus feuerfestem und gegen Temperaturschwankungen widerstandsfähigem keramischen Stoff bestehender schlechter Wärmeleiter vorgesehen ist.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in beispielsweiser Ausführungsform dargestellt.
Es zeigen Fig. 1 eine Hälfte der Kokille in Ansicht, Fig. 2 einen Vertikal-und Fig. 3 einen Horizontalschnitt.
Der Kokillenkörper besteht aus zwei je in einem Stück gegossenen Kästen 1, 1', deren verhältnismässig dünne Wände durch in dem Wasser führenden Mantelhohlraum angeordnete Stege 2 gegeneinander abgestützt sind. An den Innenwandungen 3 ansetzende Flanschen dienen zur Befestigung von Abschluss- stücken 4 zur Bildung des Gussraumes. Diese Flanschen sind an drei Seiten gegen die Innenwände 3 zu unterschnitten, so dass deren dem Gussraum zugekehrte Flächen mit Platten 5 aus keramischem Stoff, wie z. B. Siliziumkarbid oder Aluminiumoxyd belegt werden können, die sich hinter den Flanschen verankern. Die Abschlussstücke sind an der Innenseite gleichfalls mit diesem Stoff verkleidet, wozu schmale Isolierplatten an ihnen mittels Feder und Nut verankert sind.
Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel ist der von den Platten 5 gebildete schlechte Wärmeleiter auswechselbar. Die beiden Kästen 1, l'sind in üblicher Weise durch Scharniere miteinander verbunden und werden durch Schrauben 6 in der aneinandergeklappten Stellung gesichert.
Die Platten und Einsatzstücke bilden eine Umgrenzung des Gussraumes mit ebenen Flächen, bei denen die Gefahr des Ausbauchen vollständig vermieden ist. Wie Versuche ergeben haben, bedingen diese Auskleidungen des Gussraumes eine so langsame und an allen Stellen der Oberfläche des Gussstückes gleichmässige Ableitung der Wärme, dass der Gusskörper ein vollkommen gleichmässiges dichtes Gefüge erhält. Da der Wasserkasten in sich geschlossen, also von den Formwänden ganz unabhängig ist, kann ein schädlicher Wasseraustritt überhaupt nicht vorkommen.
Der schlechte Wärmeleiter kann auch in die Innenwandungen der Kokille eingegossen oder ein- gestampft werden. Die Art der hängt naturgemäss mit der Wahl des Isoliermaterials zu- sammen.
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Mold with slow heat dissipation.
The molds used when casting metals, the molds of which are limited by relatively thin water-cooled metal walls, dissipate the heat from the casting too quickly, which has various adverse effects such. B. the emergence of an inhomogeneous
Structure in the solidified casting and undesired formation of cavities. To reduce the
Conductivity of the inner walls of the mold has been proposed to be made of less conductive metal or
Manufacture metal alloys. In spite of everything, the goal of obtaining a cast body with an evenly dense structure could not be achieved in most cases. In particular, the plates made of copper-zinc or copper-zinc-nickel alloys that are cast in molds often have a spongy, porous zone in the middle.
Furthermore, it often happens that the cooled inner walls bulge, which leads to further disadvantages. Aided by the constant temperature fluctuations, there are leaks where the cooling water enters the casting area, where steam is formed, which causes porous castings. On the other hand, the bulging of the mold walls causes a weakening of the cast plate in the center, which results in surface cracks when the same surface cracks are rolled out.
The invention aims to avoid these disadvantages by throttling the heat dissipation even more effectively and essentially consists in providing a non-metallic, poor heat conductor, preferably made of refractory ceramic material that is resistant to temperature fluctuations, on the inner walls of the mold, which may be water-cooled, which form the mold.
In the drawing, the subject matter of the invention is shown in an exemplary embodiment.
1 shows a view of half of the mold, FIG. 2 shows a vertical section and FIG. 3 shows a horizontal section.
The chill body consists of two boxes 1, 1 ', each cast in one piece, the relatively thin walls of which are supported against one another by webs 2 arranged in the water-conducting jacket cavity. Flanges attached to the inner walls 3 are used to attach end pieces 4 to form the casting space. These flanges are to be undercut on three sides against the inner walls 3, so that their surfaces facing the casting space with plates 5 made of ceramic material, such as. B. silicon carbide or aluminum oxide can be occupied, which anchor themselves behind the flanges. The end pieces are also clad with this material on the inside, for which purpose narrow insulating plates are anchored to them by means of tongue and groove.
In the illustrated embodiment, the poor heat conductor formed by the plates 5 can be replaced. The two boxes 1, l 'are connected to one another in the usual way by hinges and are secured by screws 6 in the folded-together position.
The plates and inserts form a delimitation of the casting area with flat surfaces in which the risk of bulging is completely avoided. As tests have shown, these linings of the casting space cause the heat to be dissipated so slowly and uniformly at all points on the surface of the casting that the cast body has a completely uniform, dense structure. Since the water tank is self-contained, i.e. completely independent of the mold walls, no harmful water leakage can occur at all.
The poor heat conductor can also be poured or tamped into the inner walls of the mold. The type of is naturally related to the choice of insulating material.