Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Gegenständen aus Metall, insbesondere von Wabenelementen Es ist ein Verfahren zur Herstellung von Gegen ständen aus Metall, insbesondere aus Leichtmetall, durch Giessen eines Barrens bekannt, in den Trenn elemente in Form von hitzebeständigen Bändern in Längsrichtung des Barrens eingegossen werden, wo nach der Barren, insbesondere Stranggussbarren, einer spanlosen Verformung durch Walzen, Schmie den oder Pressen unterworfen und die Teile, zwischen welchen die Trennelemente liegen, entlang den Trennflächen getrennt werden.
Hierbei kann sich die vorbestimmte Lage der einzugiessenden Trennele mente durch die Bewegung der flüssigen Schmelze ändern, wodurch ein erheblicher Ausschuss entste hen kann.
Die vorliegende Erfindung vermeidet diesen Nach teil dadurch, dass die Trennelemente in vorgespann tem Zustand eingegossen werden. Vorteilhaft werden die Bänder unmittelbar vor Eintritt in die Schmelze durch eine Bandführung geleitet.
Zur Durchführung dieses Verfahrens eignet sich besonders eine Vorrichtung, die erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet ist, dass sie eine Einrich tung zum Vorspannen der einenends mit gegensei tigem Abstand am Kokillenboden befestigten Trenn elemente während des Giessvorganges aufweist.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert, welche zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Vor richtung in Anwendung auf das Stranggussverfahren veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt in Ansicht, teilweise im Schnitt das erste Ausführungsbeispiel während des Giessvorgan ges.
Fig. 2 zeigt den gegossenen Barren mit eingegos senen Trennelementen, im Querschnitt. Fig. 3 zeigt in der gleichen Darstellung wie Fig.1 das zweite Ausführungsbeispiel in der Giessbereit schaft.
Fig. 4 zeigt in gleicher Darstellung die Ruhelage. Fig.5 zeigt in grösserem Massstab in Seitenan sicht die Verankerungseinrichtung.
Fig. 6 zeigt einen Grundriss.
Fig.7 zeigt einen Querschnitt nach der Linie VII-VII in Fig.6.
Beim Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 1 und 2 ist eine Aufhängeeinrichtung für bandförmige Trennelemente 6 vorgesehen. Die Aufhängeeinrich tung weist seitliche Säulen 1 auf, die auf einer Boden platte 3 sitzen. Diese ist zwischen dem Absenk- tisch 2 einer Stranggusseinrichtung und dem von diesem getragenen absenkbaren Kokillenboden 4 angeordnet. Auf diesem sitzt ein Gitter 5 zur Be festigung des unteren Endes der Trennelemente 6. Diese bestehen aus hitzebeständigem Material, z. B.
aus Glasgewebebändern. Mit 7 ist die Stranggiess- kokille, mit 8 der im Guss befindliche Block be zeichnet. Unmittelbar über dem Schmelzespiegel ist eine Bandführung 9 angeordnet. Die unteren Enden der Bänder 6 werden mittels des Gitters 5 in noch näher zu beschreibender Weise am Kokillen boden 4 befestigt. Die oberen Enden werden dann mittels Zugfedern 10 unter Vorspannung an einer Befestigungseinrichtung, in Form eines Hakenträ gers 11 verankert.
Die Befestigungseinrichtung 11 liegt auf Huborganen 12 auf, von denen jedes aus zwei ineinanderschraubbaren, die betreffende rund- stabförmige Säule 1 umgebenden Hülsen besteht. Die untere Hülse ist mittels Stellschrauben 33 in unterschiedlichen Höhenlagen feststellbar. Alsdann kann die obere mit radial vorspringenden Hand- griffen 34 versehene Hülse zur Feineinstellung in der einen oder anderen Richtung gedreht und da durch in der Höhe verstellt werden. Daher kann die Spannung der Bänder während des Giessens im Bedarfsfalle geregelt werden.
Die Schraubvorrichtung kann auch dazu dienen, die Vorspannung der Bän der vor dem Giessen auf einen vorbestimmten Wert einzustellen.
Die Aufhängeeinrichtung mitsamt den Bändern 6 wandern beim Giessen selbsttätig mit dem Kokillen- boden 4 nach unten und werden dabei nach und nach vom den Block 8 bildenden Metall umgossen.
Die Befestigung des Gitters 5 am Kokillenboden 4 kann z. B. durch Eingiessen desselben bei Beginn des Stranggiessens in den untersten Barrenteil er folgen, der nach Fertigstellen des Barrens von die sem abgetrennt wird.
Die Bänder 6 werden unmittelbar vor dem Ein treten in die Kokille 7 durch die Bandführung 9 geleitet, welche die Bänder 6 in gleichem gegenseiti gem Abstand und gleicher Anordnung hält, wie sie mittels des Gitters 5 am Kokillenboden befestigt sind. Die Bandführung 9 ist an der Kokillenober- seite starr befestigt.
Die vorstehend erläuterte Vorrichtung eignet sich besonders für ein vielgestaltiges, wechselndes Fertigungsprogramm, wogegen die Vorrichtung ge mäss den Fig.3-7 bei gleichbleibendem Fertigungs programm oder auch beim kontinuierlichen Strang giessen eine rationellere Arbeitsweise ermöglicht. Diese Vorrichtung weist gemäss den Fig.3 und 4 eine Befestigungs- und Bremseinrichtung 21 für die Bänder 30 auf, die mit vierzehn parallelen Achsen 22 ausgestattet ist, welche in zwei zueinander diver gent verlaufenden Reihen mit je sieben Achsen 22 angeordnet sind. Auf jeder Achse 22 können mehrere, z.
B. dreissig bzw. einunddreissig, drehbare Bandrollen 23, von denen nur je eine dargestellt ist, angeord net sein, so dass dann die Einrichtung insgesamt mit 427 Rollen versehen ist. Auf jede jeweils be nützte Rolle 23 ist ein Bandwickel aufgesetzt, des sen abgewickelter Bahnteil 30 am Kokillenboden 31 befestigt ist. An jeder Rolle 23 liegt ein Brems organ in Form eines federnden Armes 24 kraft schlüssig an, der andernends an einer zu den Rol lenachsen 22 parallelen Welle 25 sitzt. Diese trägt ein Sperrad, das mit einer Sperrklinke 26 in Ein griff steht. Durch Drehen der Welle 25 im Uhr zeigersinn kann der Federarm 24, der z.
B. aus einer Blattfeder besteht, stärker gespannt und mittels der Sperrklinke in diesem Spannungszustand gehalten werden.
Die abgewickelten Bahnteile der Bänder 30 sind über einen Umlenkrahmen 27 und eine während des Giessvorganges gemäss Fig. 3 auf der Kokille 29 fest sitzende Bandführung 28 zum Kokillenboden 31 geleitet, an dem sie befestigt sind. Beim Absenken des Absenktisches 13 während des Giessvorganges werden die abgewickelten Bandteile entsprechend dem durch die Bremsorgane 24 auf die Rollen 23 ausgeübten Bremsmoment gespannt. Die Bandführung 28 kann beispielsweise aus ein zelnen mit Ausnehmungen versehenen Stäben be stehen, welche auf einen Rahmen montiert sind. Es kann auch eine mit Schlitzen versehene Platte verwendet werden.
Diese Bandführung ist auf der Kokille lösbar befestigt, um ein Verrutschen dersel ben im Betrieb zu verhindern. Der Umlenkrahmen 27 ist an einem zweiarmigen Hebel 16 um eine Achse 17 schwenkbar angeordnet und am einen Ende mit einer Ablageeinrichtung 18 versehen, welche während der Giesspausen die Band- endteile aufnimmt und auf der Unterseite eine COse zum Einhängen der Bandführung 28 aufweist. Die entsprechende Lage der Bandführung ist in Fig.4 dargestellt, wobei die Bänder bereits durch die Schlitze der Bandführung 28 hindurchgezogen sind. Die Bandenden jeder Bandreihe mit im vorliegen den Falle z.
B. dreissig bzw. einunddreissig Bändern sind zwischen je zwei Flachstäben 32 eingeklemmt und befinden sich auf der Ablageeinrichtung 18 in Arbeitsbereitschaft. Wie aus Fig.6 hervorgeht, sind die Endteile der Flachstäbe keilförmig verjüngt, so dass nach Zwischenlegen der Bänder 30 im vorbe stimmten gegenseitigen Abstand durch überschie- ben zweier Klemmhülsen 19 über die Endteile der beiden Flachstäbe die Bänder 30 im vorbestimm ten Abstand festgeklemmt werden. Die Flachstäbe 32 können auf den einander zugekehrten Seiten mit Rillen versehen sein. Zur zusätzlichen Sicherung können die Enden der Bänder 30 mit Heftnadeln oder dergleichen gegen Herausrutschen gesichert wer den.
Anstelle der Flachstäbe, die ohne Zwischenraum dicht nebeneinander in einer Ausnehmung des Kokil- lenbodens angeordnet werden und welche nach dem Giessen ohne weiteres vom Stranggussbarren abge trennt werden können, kann auch bei beiden erläu terten Vorrichtungen ein in Längsrichtung geteilter Kokillenboden verwendet werden, welcher beispiels weise in einer schwalbenschwanzförmigen Ausneh- mung ein Befestigungsgitter für die Bänder trägt,
welches mit eingegossen wird und nach vollendetem Guss vom Stranggussbarren mechanisch abgetrennt und aus dem Barrenendstück ausgeschmolzen wird.
Gemäss Fig.3 sitzt die Kokille 29 auf Trag stäben 15, die auf dem Giessbehälter 14 aufliegen. Zum Betrieb werden nach Anbringung der Kokille 29 über dem Giessbehälter 14 und Auflegen des Kokillenbodens 31 auf den angehobenen Absenk- tisch 13 die Paare der Flachstäbe 32, zwischen wel chen die Bänder 30 eingeklemmt sind, nacheinander von der Ablageeinrichtung 18 heruntergenommen und auf dem Kokillenboden 31 in einer in diesem vor gesehenen Aussparung nebeneinander angeordnet.
Die Flachstabpaare füllen diese Aussparung im Kokil- lenboden 31 vollkommen aus. Kleinere Fugen, z. B. an den keilförmigen Endteilen der Flachstäbe, wer den zweckmässigerweise mit Glaswolle verstopft. Die Bänder 30 werden nun durch Drehen der Rollen 23 geradegerichtet und vorgespannt, worauf die Vor richtung giessbereit ist.
Das flüssige Metall wird mittels einer gabelför migen Giessrinne an den beiden Schmalseiten der Giessform in diese hineingeführt. Zur gleichmässigen Verteilung des Giessgutes wird die Giesstemperatur zweckrüässigerweise etwas höher gewählt als beim übli chen Stranggiessen.
Nach beendetem Guss wird die Bandführung 28 von der Kokille abgehoben und an der Ablageein richtung 18 aufgehängt. Dann werden die einzelnen Bandreihen nacheinander oberhalb der Kokille 29 mittels weiterer Flachstabpaare 32 zusammenge klemmt, unterhalb dieser abgeschnitten und zusam men mit ihnen auf die Auflageeinrichtung 18 ge legt (Fig.4). Die Kokille 29 kann nun entfernt und der Block aus der Giessgrube herausgezogen werden. Die noch unter dem Block befindlichen Flachstäbe können leicht entfernt werden, da sie nicht vom Block umgossen sind. Nach dem Herausheben des Blockes kann die Kokille 29 sofort wieder über dem Giessbehälter aufgebaut und für einen weiteren Guss vorbereitet werden. Der Block kann beliebig lang gegossen werden.
Als zweckmässig hat sich eine Länge von 2 bis 3 m erwiesen. Die Vorrichtung gemäss den Fig.3-7 ist grundsätzlich aber auch zum kontinuierlichen Strangguss geeignet.
Die gegossenen Blöcke werden einer spanlosen Verformung, vorzugsweise durch Walzen, unter worfen, wonach die dadurch erzielten Bleche bzw. Bänder in Querscheiben geteilt und diese expandiert, das heisst auseinandergezogen werden, wodurch die bekannten wabenförmigen Matten entstehen.
Bei andern Ausführungsformen können die ge gossenen Barren auch durch Schmieden oder Pres sen spanlos verformt werden.
A method and apparatus for producing objects made of metal, especially honeycomb elements There is a method for producing objects made of metal, especially made of light metal, known by casting an ingot, are poured into the separating elements in the form of heat-resistant strips in the longitudinal direction of the ingot Where after the ingot, in particular continuously cast ingot, a non-cutting deformation by rolling, forging or pressing is subjected and the parts between which the separating elements are separated along the separating surfaces.
Here, the predetermined position of the separating elements to be poured in can change due to the movement of the liquid melt, which can result in considerable rejects.
The present invention avoids this disadvantage in part in that the separating elements are cast in the prestressed state. The strips are advantageously guided through a strip guide immediately before entering the melt.
A device which is characterized according to the invention is particularly suitable for carrying out this method, in that it has a device for prestressing the separating elements fastened at one end with a mutual spacing to the mold base during the casting process.
The method according to the invention is explained in more detail below with reference to the drawing, which illustrates two exemplary embodiments of the device according to the invention in application to the continuous casting method.
Fig. 1 shows a view, partially in section, the first embodiment during the Giessvorgan total.
Fig. 2 shows the cast ingot with poured partitions, in cross section. Fig. 3 shows in the same representation as Fig. 1, the second embodiment in the ready-to-pour shaft.
Fig. 4 shows the rest position in the same representation. 5 shows the anchoring device on a larger scale in Seitenan view.
Fig. 6 shows a floor plan.
FIG. 7 shows a cross section along the line VII-VII in FIG.
In the embodiment according to FIGS. 1 and 2, a suspension device for band-shaped separating elements 6 is provided. The Aufhangeinrich device has lateral pillars 1 that sit on a base plate 3. This is arranged between the lowering table 2 of a continuous casting device and the lowerable mold bottom 4 carried by this. On this sits a grid 5 for fastening the lower end of the separating elements 6. These consist of heat-resistant material, for. B.
made of fiberglass tapes. The continuous casting mold is denoted by 7 and the ingot being cast is denoted by 8. A tape guide 9 is arranged directly above the melt level. The lower ends of the bands 6 are attached to the mold bottom 4 by means of the grid 5 in a manner to be described in more detail. The upper ends are then anchored to a fastening device in the form of a Hakenträ gers 11 by means of tension springs 10 under prestress.
The fastening device 11 rests on lifting members 12, each of which consists of two sleeves which can be screwed into one another and surround the relevant round rod-shaped column 1. The lower sleeve can be fixed at different heights by means of adjusting screws 33. The upper sleeve, which is provided with radially projecting handles 34, can then be rotated in one direction or the other for fine adjustment and thus adjusted in height. Therefore, the tension of the tapes can be regulated during casting if necessary.
The screwing device can also serve to adjust the bias of the bands to a predetermined value before casting.
The suspension device together with the bands 6 automatically migrate downwards with the mold bottom 4 during casting and are gradually encased by the metal forming the block 8.
The attachment of the grid 5 on the mold bottom 4 can, for. B. by pouring the same at the beginning of the continuous casting in the lowest bar part he follows, which is separated from the sem after completion of the bar.
The tapes 6 are passed immediately before the one in the mold 7 through the tape guide 9, which holds the tapes 6 in the same mutual distance and the same arrangement as they are attached by means of the grid 5 on the mold bottom. The tape guide 9 is rigidly attached to the top of the mold.
The device explained above is particularly suitable for a varied, changing production program, whereas the device according to FIGS. 3-7 enables a more efficient method of operation with the same production program or with continuous strand casting. According to FIGS. 3 and 4, this device has a fastening and braking device 21 for the belts 30, which is equipped with fourteen parallel axes 22 which are arranged in two rows diverging from one another and each having seven axes 22. On each axis 22 several, z.
B. thirty or thirty-one, rotatable tape rollers 23, of which only one is shown, be angeord net, so that then the device is provided with a total of 427 rollers. On each be used roll 23 a tape roll is placed, the sen unwound web part 30 is attached to the mold bottom 31. On each roller 23 there is a braking organ in the form of a resilient arm 24 frictionally, the other end of which is seated on a parallel shaft 25 to the Rol lenachsen 22. This carries a ratchet wheel with a pawl 26 in a handle. By rotating the shaft 25 clockwise, the spring arm 24, the z.
B. consists of a leaf spring, tightened and held by means of the pawl in this state of tension.
The unwound parts of the web of the belts 30 are guided via a deflection frame 27 and a belt guide 28, which is firmly seated on the mold 29 during the casting process according to FIG. 3, to the mold bottom 31, to which they are attached. When lowering the lowering table 13 during the casting process, the unwound parts of the tape are tensioned in accordance with the braking torque exerted on the rollers 23 by the braking elements 24. The tape guide 28 can, for example, be made up of individual recessed rods which are mounted on a frame. A slotted plate can also be used.
This tape guide is releasably attached to the mold in order to prevent slipping dersel ben during operation. The deflection frame 27 is arranged on a two-armed lever 16 so as to be pivotable about an axis 17 and is provided at one end with a storage device 18 which receives the tape end parts during the casting breaks and has a cover on the underside for hanging the tape guide 28. The corresponding position of the tape guide is shown in FIG. 4, the tapes having already been pulled through the slots in the tape guide 28. The tape ends of each row of tape with in the present case z.
B. thirty or thirty-one bands are clamped between two flat bars 32 and are on the storage device 18 in readiness for work. As can be seen from FIG. 6, the end parts of the flat bars are tapered in a wedge shape, so that after the belts 30 have been interposed at a predetermined mutual distance by sliding two clamping sleeves 19 over the end parts of the two flat bars, the belts 30 are clamped at a predetermined distance. The flat bars 32 can be provided with grooves on the sides facing one another. For additional security, the ends of the tapes 30 can be secured against slipping out with fastening needles or the like.
Instead of the flat bars, which are arranged close to one another in a recess in the mold base without a gap and which can be easily separated from the continuous cast ingot after casting, a mold base divided in the longitudinal direction can also be used in both devices explained, which for example in a dovetail-shaped recess a fastening grid for the straps carries,
which is also poured in and, after the casting is completed, is mechanically separated from the continuous cast ingot and melted out of the ingot end piece.
According to FIG. 3, the mold 29 sits on supporting rods 15 which rest on the casting container 14. For operation, after the mold 29 has been placed over the casting container 14 and the mold base 31 is placed on the raised lowering table 13, the pairs of flat bars 32, between which the strips 30 are clamped, are successively taken down from the storage device 18 and placed on the mold base 31 arranged side by side in a recess seen in this before.
The flat rod pairs completely fill this recess in the mold base 31. Smaller joints, e.g. B. at the wedge-shaped end parts of the flat bars, who conveniently clogged with glass wool. The belts 30 are now straightened and pretensioned by rotating the rollers 23, whereupon the device is ready for casting.
The liquid metal is fed into the casting mold on the two narrow sides of the casting mold by means of a fork-shaped pouring channel. For even distribution of the cast material, the casting temperature is expediently chosen to be somewhat higher than with the usual continuous casting.
When the casting is complete, the strip guide 28 is lifted from the mold and suspended from the storage device 18. Then the individual rows of strips are clamped together one after the other above the mold 29 by means of further pairs of flat rods 32, cut below this and together with them on the support device 18 ge (FIG. 4). The mold 29 can now be removed and the block pulled out of the casting pit. The flat bars that are still under the block can easily be removed as they are not encased by the block. After the block has been lifted out, the mold 29 can immediately be set up again over the casting container and prepared for another casting. The block can be cast as long as you like.
A length of 2 to 3 m has proven to be useful. The device according to FIGS. 3-7 is in principle also suitable for continuous casting.
The cast blocks are subjected to non-cutting deformation, preferably by rolling, after which the sheets or strips obtained thereby are divided into transverse disks and these are expanded, that is to say pulled apart, whereby the known honeycomb mats are created.
In other embodiments, the cast ingots can also be deformed without cutting by forging or pressing.