Verfahren und Torrichtung zum ununterbrochenen Giessen von metallenen Rohren Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver fahren und auf eine Vorrichtung zum un unterbrochenen Giessen von metallenen Roh ren. Die Rohre können zum Beispiel durch Walzen, Ziehen und dergl. weiterverarbeitet werden und aus Stahl, Kupfer, Messing, Aluminium usw. bestehen. Ferner können sie zum Beispiel Wandstärken von etwa 4 bis 10 mm und Durchmesser von etwa 40 bis 200 mm aufweisen.
Es ist möglich, durch eine an die Giess maschine angebaute Schneidvorrichtung das ununterbrochen gegossene Rohr zu Rohrlup- pen von üblichen, für die Weiterfabrikation passenden Längen zu zerschneiden.
Das erfindungsgemässe Verfahren zum ununterbrochenen Giessen von metallenen Rohren, bei welchem das Giessgut durch ein Zuleitungsrohr zwischen einen Dorn und eine gekühlte Form eingegossen wird, aus der das erstarrte Rohr durch eine Fördervorrichtung stetig abgezogen wird, ist dadurch gekenn zeichnet, dass das Giessgut aus dem Zulei- tungsrohr in einen zwischen Zuleitungsrohr und Form befindlichen Ringraum gegossen wird, der oberhalb des Dornes vorgesehen und dessen Querschnitt grösser ist als der Wandquerschnitt des erstarrten Rohres.
Die Vorrichtung gemäss der Erfindung zur Ausführung des Verfahrens besitzt zum Eingiessen des flüssigen Metalles ein am un tern Ende geschlossenes, mit seitlichen Aus trittsöffnungen versehenes Zuleitungsrohr, das in die in Richtung ihrer Längsachse be wegliche Form hineinragt und am Auslauf ende einen Dorn trägt, wobei der von Zulei tungsrohr und Forminnenwand oberhalb des Dornes gebildete Ringraum einen Quer schnitt aufweist, der grösser ist als der kleinste Querschnitt zwischen Dorn und Form.
Eine beispielsweise Ausführungsform der Vorrichtung ist in der beiliegenden Zeich nung veranschaulicht. Es zeigt: Fig. 1 eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt, Fig. 2 eine Seitenansicht zu Fig. 1, Fig. 3 eine Darstellung der Metallzufüh rung in die Kokille in grösserem Massstab. Ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens und die Arbeitsweise der Vorrichtung kann zunächst auf Grund von Fig. 1 und 2 erklärt werden.
Das flüssige Metall, das in der Pfanne in. enthalten ist. wird in einen aus feuerfestem Material bestehenden Zwischenbehälter n ein geführt. Der Zwischenbehälter n besitzt eine Trennwand p, die unten mit einer Verbin dungsöffnung o versehen ist, so dass die bei den Abteilungen n' und n2 miteinander in Verbindung sind. Das in die Abteilung n2 eingefüllte Metall fliesst. sofort in die Ab teilung n'. Da die Verbindung ,jedoch am Boden hergestellt ist, können die Schlacken, die sich auf dem Metall in n2 befinden, nicht in die Abteilung<I>n'</I> gelangen.
Das in n' be findliche Metall fliesst durch das Zufüh rungsrohr a aus passendem Material und durch die am untern Ende dieses Rohres an gebrachten Austrittsöffnungen h in die Ko kille<I>i,</I> die mit einem Raum<I>k,</I> versehen ist, welcher zur Kühlung durch Wasser oder an dere Flüssigkeiten dient.
Die Zufuhr des Kühlwassers erfolgt durch den Stutzen x und die Abführung durch das Rohr y. Die wassergekühlte Ko kille<I>i</I> mitsamt dem Wasserraum <I>k</I> und den Wasseranschlüssen<I>x</I> und<I>y</I> wird in der Längsrichtung des zu bildenden Rohres hin- und herbewegt, und zwar durch einen Exzen- terantrieb rq, der seine Bewegung von einer Riemenscheibe r erhält.
Das aus dem Rohr a ausfliessende Metall füllt den Raum zwischen der äussern Ko- killenwand <I>i</I> und dem innern Dorn <I>d.</I> Auf diese Weise entsteht ein Rohr g, das von un ten durch die Rollen 7c langsam herausge zogen wird.
Die Rollen u werden angetrieben vermit tels einer auf der Welle der Riemenscheibe r sitzenden Schnecke s, die mit einem mit einer der Rollen u verbundenen Schneckenrad t kämmt. Der Dorn d besteht vorzugsweise aus keramischem Material. Er ist absichtlich nicht aus Metall gemacht und nicht gekühlt, um eine Ableitung der Wärme im Innern zu verhindern.
Da vielmehr der Dorn durch das nachfliessende Metall immer wieder auf höhe ren Temperaturen gehalten wird, so wird praktisch dem Rohr g von innen keine Wärme entzogen, sondern Wärme wird aus schliesslich nach aussen abgeführt, und zwar durch Berührung des flüssigen Metalles mit den gekühlten Kokillenwänden i.
Erfahrungs gemäss schrumpft das eingegossene Material an der Berührungsstelle mit der Kokillen wand sehr schnell zusammen, so dass zwi schen dem Rohr g und der Kokillenwand i ein Zwischenraum entsteht, der umso grösser wird, je weiter das gebildete Rohr nach un- ten fortschreitet. Wenn auch nach erfolgter Schrumpfung keine Berührung mehr mit der Kokillenwand besteht, so wird doch durch Wärmestrahlung nach aussen Wärme abge geben.
Auf diese Weise wird ferner erreicht, dass die nach der Mitte zu gelegenen Teile des Rohres g langsamer erstarren als die äussern Teile. Das Metall wird daher an den innern Teilen langsamer zusammenschrumpfen als aussen und ein Anhaften des Rohres am Dorn wird dadurch verhindert.
Ein Ankleben des Rohres am Dorn kann auch dadurch verhindert werden, dass man einen Dorn aus Graphit verwendet, der er fahrungsgemäss von den meisten Metallen nicht benetzt wird.
Vorzugsweise wird der Dorn d konisch ausgebildet, in der Weise, dass sein Durch messer nach unten abnimmt, wie aus Fig. 3 ersichtlich.
Das Rohr a ist aus einem Werkstoff her gestellt, der dem Angriff des hineinfliessen den Metalles widersteht, z. B. aus kerami schem oder metallischem Baustoff. Es kann in bekannter Weise, beispielsweise durch elektrische Widerstände, auf die Temperatur des durchfliessenden Metalles gebracht wer den, um zu verhindern, dass dasselbe inner halb der Wände erstarrt. Das Rohr ist unten mit einem Boden l versehen.
Die Löcher<I>b</I> reichen zweckmässigerweise bis zum Boden Z, damit keinerlei Säcke entstehen, die das freie Durchfliessen des Metalles verhindern wür den.
Der Boden 1 besitzt, wie aus Fig. d er sichtlich, die Form eines Kegelstumpfes, des sen obere Stirnfläche einen Durchmesser auf weist, der gleich dem äussern Durchmesser des Zuflussrohres a ist. Der Durchmesser der untern Stirnfläche des Bodens Z dagegen ist grösser, so dass über dem Boden 1, also ober halb des Dornes d, ein Ringraum gebildet ist, dessen Querschnitt grösser ist als der Wandquerschnitt des zu bildenden Rohres.
Bei dieser Ausbildung der Giessvorrich tung besteht die Möglichkeit und der Vor teil, dass besonders dünnwandige Rohre er zeugt werden können, was bisher mit den grössten Schwierigkeiten verbunden bezw. überhaupt nicht möglich war. Bisher musste man nämlich zunächst Rohre verhältnis mässig grosser Wandstärke giessen und an schliessend diese Rohre mit Hilfe der bekann ten Walz- oder Ziehverfahren auf geringere Wandstärken bringen.
Die Erzeugung dünnwandiger Rohre ist insbesondere dadurch ermöglicht, dass die Schrumpfspannungen am engsten Quer schnitt zwischen Dorn und Form stark ver ringert werden. Es befindet sich hier hinter der äussern, rasch erstarrenden Kruste noch ein genügendes Volumen von flüssigem Me tall. Dieses grössere Volumen an Metall ober halb des kleinsten Ringquerschnittes bedingt nun aber, dass die vollkommene Erstarrung des Metalles in diesem kleinen Ringquer schnitt selbst ohne Bildung von Schrumpf spannungen stattfinden kann. Ausserdem ist der kleinste Ringquerschnitt, wie er durch die konische Dornform gegeben ist, nur ganz kurz, so dass, auch die Reibung an dieser Stelle entsprechend gering ist.
Durch ge eignete Bemessung des Ringraumes können also die Erstarrungsverhältnisse des Giess gutes geregelt werden.
Am Boden 1 ist noch ein Bolzen c ange schweisst, der zum Befestigen des konischen Dornes d dient. Der Dorn wird unten durch Unterlagsscheiben e und Splint f gehalten. Die Kokillenwand kann aus Kupfer herge stellt sein, um eine energische Kühlung zu erreichen.
Die Bewegung der Kokille in Richtung der Längsachse des Rohres wird vorzugs weise derart gewählt, dass die Abwärtsbewe gung der Kokille dem Vorschub des Rohres entspricht, während die Aufwärtsbewegung verhältnismässig schnell erfolgt; wie es für Verfahren zur Herstellung von vollen Stan gen bereits bekannt ist.