DD209987A5 - METHOD AND DEVICE FOR CASTING METALLIC OBJECTS - Google Patents
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- DD209987A5 DD209987A5 DD83252122A DD25212283A DD209987A5 DD 209987 A5 DD209987 A5 DD 209987A5 DD 83252122 A DD83252122 A DD 83252122A DD 25212283 A DD25212283 A DD 25212283A DD 209987 A5 DD209987 A5 DD 209987A5
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Abstract
Zum Giessen von Eisenlegierungen in Dauergiessformen werden duennwandige Dauergiessformen aus Kupfer verwendet, die einer beschleunigten Kuehlung ausgesetzt werden, so dass die Oberflaechenschicht der Gegenstaende abgeschreckt wird, um schnell eine verfestigte Schale zu bilden, die es gestattet, dass die Gegenstaende aus den Dauergiessformen herausgenommen werden koennen und nach einer ziemlich kurzen Verweilzeit in der Dauergiessform in einen Bereich mit regulierter Temperatur transportiert werden koennen. Dies erlaubt eine gute Verwendbarkeit der Dauergiessformen, und ihre duennen Waende und ihre gute Waermeleitfaehigkeit haben zur Folge, dass der Temperaturabfall durch diese Waende so klein ist, dass Brueche und Deformierungen vermieden werden und die Dauergiessformen deshalb eine lange Lebensdauer haben. Die Schmelze wird vorteilhaft durch Einspritzen von unten her zugefuehrt.For casting iron alloys in continuous casting molds, copper continuous-walled continuous casting molds are used, which are subjected to accelerated cooling so that the surface layer of the articles is quenched to quickly form a solidified shell which allows the articles to be removed from the permanent molds and after a fairly short residence time in the continuous casting mold, they can be transported to a regulated temperature area. This allows a good usability of the permanent casting molds, and their thin walls and their good thermal conductivity have the consequence that the temperature drop through this wall is so small that fractures and deformations are avoided and the permanent casting molds therefore have a long service life. The melt is advantageously fed by injection from below.
Description
9 1 7 / K Berlin, den 14*11.19339 1 7 / K Berlin, 14 * 11.1933
Verfahren und Vorrichtung zum Gießen metallischer GegenständeMethod and device for casting metallic objects
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Gießen von Gegenständen aus Eisenlegierungen in einer kontinuierlich arbeitenden Gießanlage.The invention relates to a method and a device for casting articles of iron alloys in a continuous casting plant.
In der Vergangenheit war es nur in begrenztem Umfang üblich, in kontinuierlichen Anlagen zu gießen, um Gegenstände herzustellen, die aus Eisen oder Eisenlegierungen bestehen, weil dieses Verfahren in bezug auf die Konkurrenzfähigkeit zu den nur einmal verwendeten Sandgießformen Schwierigkeiten aufwies. Sin Grund besteht darin, daß die Dauergießformen wegen Deformierungen und Brüchen eine kurze Lebensdauer aufweisen, mit der Folgeerscheinung, daß die Formenkosten hoch sind» Dazu muß "die geringe Produktionsrate hinzugerechnet werden und das Wiederaufheizen des Gusses, das eine Kühlung erfordert.In the past, it was only a limited practice to cast in continuous equipment to produce articles made of iron or ferrous alloys because of the difficulties this process faced in competing with the once-used sand casting molds. Sin reason is that the permanent molds due to deformations and fractures have a short life, with the result that the mold costs are high »This must be added to the low production rate and the reheating of the casting, which requires cooling.
Ziel der Erfindung ist es, die Mangel zu überwinden.The aim of the invention is to overcome the deficiency.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung der genannten Art zu schaffen, die eineThe object of the invention is to provide a method and a device of the type mentioned, which is a
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erhöhte Produktionsrate ermöglichen und die Kosten für das kontinuierliche Gießen verringern und zwar in einem solchen Maße, daß sie in der Lage sind, mit einen konventionellen Gießverfahren in Sandformen zu konkurrieren.allow increased production rate and reduce the cost of continuous casting to such an extent that they are able to compete with a conventional casting process in sand molds.
Diese Aufgabe wird dadurch erreicht, daß die äußeren Lagen der gegossenen Gegenstände abgeschreckt werden, bis ihre Form in relativ dünnwandigen Dauerformen, die zumindest vorwiegend aus Kupfer bestehen, stabil ist und daß die Gegenstände unmittelbar entfernt werden und in einem Bereich mit geregelter Temperatur untergebracht werden« Das Abschrecken hat die schnelle 3ildung einer Schale eines verfestigten Materials zur Folge, die stark genug ist, daß die Gegenstände aus der Dauergießform entfernt werden und in den Bereich mit geregelter Temperatur überführt werden können» Die Yerweilzeit in der ^auergießform- ist deshalb sehr kurz und die Produktionsrate pro Dauergießform ist entsprechend groß* Die Verwendung von dünnwandigen Dauergießformen mit Kupfer als Hauptmaterial bewirkt, daß der Temperaturabfall über die Gießform gering ist, so daß Brüche und Deformierungen vermieden werden und die Gießformen deshalb eine lange Lebensdauer aufweisen. Die Dauergießformen können, wie als Stand der Technik bekannt ist, einen inneren Überzug, zum Beispiel aus Keramik aufweisen, so daß der Temperaturabfall über das Material der Gießform genau geregelt werden kann und darüber hinaus ein Schutz gegen mechanische und chemische Einflüsse erreicht wird.This object is achieved by quenching the outer layers of the cast articles until their shape is stable in relatively thin-walled permanent molds consisting at least predominantly of copper and that the articles are immediately removed and placed in a controlled temperature zone. Quenching results in the rapid formation of a shell of solidified material which is strong enough to allow the articles to be removed from the permanent mold and transferred to the controlled temperature zone. The residence time in the casting mold is therefore very short and fast The production rate per continuous casting mold is correspondingly large. The use of thin-walled permanent casting molds with copper as the main material causes the temperature drop across the casting mold to be low, so that fractures and deformations are avoided and the casting molds therefore have a long service life. The permanent molds can, as is known in the art, have an inner coating, for example made of ceramic, so that the temperature drop over the material of the mold can be precisely controlled and, moreover, protection against mechanical and chemical influences is achieved.
Um das erforderliche Abschrecken zu erreichen, ist es allgemein erforderlich, daß die Dauergießformen einer forcierten Kühlung ausgesetzt werden, die auf verschiedene allgemein bekannte Arten durchgeführt werden kann.In order to achieve the necessary quenching, it is generally required that the permanent casting molds be subjected to forced cooling, which can be carried out in various well-known ways.
.,;*, -pa J^1 ^ O^.,; *, -pa J ^ 1 ^ O ^
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Wenn die Gegenstände in dem Bereich mit geregdter Temperatur thermisch isoliert sind, kann die erforderliche Wärmebehandlung ausschließlich unter der Wirkung der Hitze, die die Artikel selbst aufweisen, durchgeführt werden, so daß eine äußere Wärmezufuhr nicht erforderlich ist.When the articles are thermally insulated in the controlled temperature region, the required heat treatment can be performed only under the action of the heat exhibited by the articles themselves, so that external heat input is not required.
In der Praxis wird die Wärmeisolation zweckmäßig dadurch erreicht, daß die Gegenstände in einem wärmeisolierenden Granulat angeordnet und mit diesem bedeckt werden·In practice, the heat insulation is expediently achieved by arranging the articles in a heat-insulating granulate and covering it with this material.
Die schnelle Abkühlung, die aus dem vorgesehenen Verfahren resultiert, macht es wünschenswert, daß auch die Zufuhr der Schmelze zu der Dauergießform sehr schnell stattfinden kann.The rapid cooling that results from the intended process makes it desirable that the supply of the melt to the permanent mold can take place very quickly.
Die Erfindung betrifft deshalb auch eine Vorrichtung, die zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren geeignet ist und eine schnelle Zuführung einer Schmelze zu einer Dauergießform ermöglicht. Diese Vorrichtung beinhaltet einen Schmelztiegel, der unterhalb der Dauergießform angeordnet ist und der sowohl eine Schmelze enthält als auch Mittel, um diese Schmelze durch eine Steigeleitung, die mit einer Zuführungsöffnung am Boden der Dauergießform verbunden iet, aufwärts zu drücken und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Steigleitung durch eine Kolbenstange gebildet wird, deren unteres Ende einen Kolben trägt, der in einem Zylinder gieitbar angeordnet ist und dessen Inneres .mit der Zuführungsöffnung über ein Ventil verbunden ist, sowie dadurch, daß die Kolbenstange und der Kolben mit einem Kanal ausgestattet sind, der sich von der Unterseite des Kolbens zum oberen Bnde der Kolbenstange erstreckt, Da der Kolben durch die Dauergießform mit Hilfe eines nach unten gerichteten Druckes gegen ihre obere Oberfläche aktiviert werden kann, wird durchThe invention therefore also relates to a device which is suitable for use in the method according to the invention and allows rapid feeding of a melt to a permanent mold. This apparatus includes a crucible disposed below the permanent mold and containing both a melt and means to urge this melt upwardly through a riser connected to a feed opening at the bottom of the permanent mold and characterized in that the Rising line is formed by a piston rod whose lower end carries a piston which is arranged in a cylinder gieitbar and whose interior. Is connected to the feed opening via a valve, and in that the piston rod and the piston are equipped with a channel extends from the bottom of the piston to the top of the piston rod. Since the piston can be activated by the permanent mold by means of a downward pressure against its upper surface, is through
25 2 1 L L Ό -4- 14.11.193325 2 1 LL Ό -4- 14.11.1933
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den Aktivierungsdruck gleichzeitig sichergestellt, daß die Dauergießform fest mit dem Ende der Kolbenstange in Wirkbeziehung steht and wenn zwischen den Teilen der Dauergießforra eine horizontale Trennfuge vorgesehen ist, stellt der Aktivier ungs druck gleichzeitig sicher, daß die zwei Teile der Dauergießform dicht miteinander in Wirkbeziehung stehen» Die Verwendung eines Kolbens zum Ueraufdrücken der Schmelze in die J Dauergießform erleichtert es auch, die Zuführung der Schmelze zu regulieren und zu automatisieren, im Gegensatz zur herkömmlichen Verwendung von Druckluft.».the activation pressure at the same time ensures that the permanent mold is firmly in engagement with the end of the piston rod and if between the parts of the continuous casting a horizontal parting line is provided, the activation pressure at the same time ensures that the two parts of the permanent mold are in close contact » The use of a piston to urge the melt into the J permanent mold also makes it easier to regulate and automate the feeding of the melt, in contrast to the conventional use of compressed air.
Der Zylinder ist zweckmäßig in einer Vertiefung im Boden des Schmelztiegels angeordnet.The cylinder is expediently arranged in a depression in the bottom of the crucible.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden» In der zugehörigen Zeichnung zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment »In the accompanying drawings show:
-" Pig. 1» 2 und 3t die einzelnen Phasen einer Ausführungsform- "Pig. 1" 2 and 3t the individual phases of an embodiment
des Verfahrens der erfindungsgemäßen lösung;the method of the solution according to the invention;
Pig» 4*. einen senkrechten Schnitt durch eine Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;Pig »4 *. a vertical section through an embodiment of the device according to the present invention;
Pig» 5: eine modifizierte Ausführungsform eines TeilsPig »5: a modified embodiment of a part
der Vorrichtung,the device
In den J1Ig. 1 bis 3 bezeichnet das Bezugszeichen 10 eine Dauergießform aus Kupfer, die aus zwei Teilen besteht. In demIn the J 1 Ig. 1 to 3, reference numeral 10 denotes a permanent mold made of copper, which consists of two parts. In that
L L Ο -5- 14.11.19S3 LL Ο -5- 14.11.19S3
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dargestellten Äu.sführungsbeispiel sind die beiden 'Teile symmetrisch und so angeordnet, daß zylindrische Gegenstände 11 hergestellt v/erden können. Die Dauergießform weist an einem Snde eine üingußöffnung 12 auf, um das geschmolzene üasen zuführen zu können» dieses wird in einer gewähnlichen Art aus einer Gießpfanne 13 zugeführt, die schwenkbar oberhalb der Dauergießforin angeordnet ist, wie dieses in der Fig. 1 dargestellt ist.shown Äu. In the embodiment, the two parts are symmetrical and arranged so that cylindrical articles 11 can be manufactured. The permanent casting mold has a casting opening 12 on a side to allow the molten glass to be fed. This is supplied in a usual manner from a pouring ladle 13, which is arranged pivotably above the continuous casting mold, as shown in FIG.
Die zwei Teile der Dauergießform bilden oder sind angeordnet an einer Seite ihrer entsprechenden kastenförmigen Gehäuse 14< Es wird angestrebt, die äußere Seite der Dauergießform durch nicht dargestellte Kühlmittel auf einem konstanten Temperaturpegel zu halten und wenn die Schmelze dann in die Dauergießform gegossen wird, tritt eine 'Temperaturdifferenz zwischen der Innenseite und der Außenseite der Dauergießfora auf. 'Diese Differenz der Temperaturen ist ziemlich klein, wegen "d.er guten Wärmeleitfähigkeit des Materials der Dauergießform. Die Temperaturdifferenz kann aber noch kleiner.gemacht werden, wodurch gleichzeitig die Lebensdauer der Dauergießform erhöht wird, wenn an der Innenseite der Dauergießform ein Überzug vorgesehen wird, zum Beispiel eine angenähert 0,2 mm dicke Lage eines keramischen Materials, was gleichzeitig das Kupfer gegen Verschleiß schützt. Auf Grund der großen thermischen Leitfähigkeit der Dauergießform und der daraus resultierenden geringen Temperatürdifferenz wird in wenigen Sekunden nach dem Füllen der Dauergießform mit flüssigem -^isen eine verfestigte Schale gebildet und diese Schale ist stark genug, daß der Gegenstand aus der Dauergießform entfernt werden kann, was unmittelbar nach der Bildung der Schale getan wird»The two parts of the permanent mold form or are arranged on one side of their respective box-shaped housings 14. It is desirable to maintain the outer side of the permanent mold at a constant temperature level by means not shown, and then, when the melt is poured into the permanent mold, one enters 'Temperature difference between the inside and the outside of the continuous casting on. This difference in temperatures is quite small because of the good thermal conductivity of the permanent mold material, but the temperature difference can be made even smaller thereby increasing the service life of the permanent mold when a coating is provided on the inside of the permanent mold For example, an approximately 0.2 mm thick layer of a ceramic material which simultaneously protects the copper from wear due to the large thermal conductivity of the permanent mold and the resulting low Temperatürdifferenz is in a few seconds after filling the permanent mold with liquid - ^ a solidified shell is formed and this shell is strong enough that the object can be removed from the permanent mold, which is done immediately after the formation of the shell »
_ ... 2 1 2 £> U -6- 14.11.1933_ ... 2 1 2 £> U -6- 14.11.1933
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Wie in'der Pig. 2 dargestellt ist, kann der Gegenstand entfernt werden, indem die zwei kastenförmigen Gehäuse 14 in entgegengesetzte Richtungen bewegt werden, zum Beispiel durch Aktivierung eines (nicht dargestellten) Zylinders, dessen Kolbenstange eines" der kastenförmigen Gehäuse trägt, so daß der Gegenstand 11 mit einem Gußzapfen auf ein darunter befindliches Transportband 16 herabfallen kann, welche in der dargestellten Ausführungsform mit einer Lage eines granulatförmigen Materials 17 bedeckt ist, zum Beispiel mit Kieselgur, Vermiculit oder trockenem Sand, welche mit Hilfe einer Rohrleitung 18 eingeführt werden, Das Transportband bewegt sich in die Richtung, die durch die Pfeile 19 gekennzeichnet ist und transportiert die Gegenstände 11 unter eine zweite Rohrleitung 20, durch welche eine solche Menge des Materials 17 zugeführt wird, die ausreicht, um die Gegenstände vollkommen zu bedecken und die neben dem Schutz, thermisch isolierendes Material enthält. Ίίβηη das thermisch isolierende Material Kieselgur ist, ist nur die Rohrleitung 18 erforderlich, mit Hilfe welcher dann eine Lage aufgebracht werden kann, die so dick ist, daß die Gegenstände durch ihr Eigengewicht darin versinken und sich die Lage über ihnen schließt. In diesem Zustand bewegen sich die Gegenstände auf dem Transportband in einen Tunnel 21 mit Wärmeregulierung hinein, der durch thermisch isolierende Wände gebildet wird und in dem eine gesteuerte langsame Abkühlung stattfindet, 'während, der ersten Phase des Abkühlungs-Prozesses dringt die innewohnende Wärme der Gegenstände nach außen zur Oberfläche der Gußkörper durch und bewirkt, daß die Regionen, die durch das Abschrecken in der Dauergießform gehärtet wurden, wieder eine normale Härte annehmen.Like in'der pig. 2, the article can be removed by moving the two box-shaped housings 14 in opposite directions, for example by activating a cylinder (not shown) whose piston rod carries a box-shaped housing so that the article 11 is cast with a spigot may drop onto a conveyor belt 16 thereunder, which in the illustrated embodiment is covered with a layer of granular material 17, for example diatomaceous earth, vermiculite or dry sand, introduced by means of a conduit 18. The conveyor belt is moving in the direction indicated by the arrows 19 and transports the articles 11 under a second conduit 20 through which such an amount of material 17 is supplied sufficient to completely cover the articles and which, in addition to the protection, contains thermally insulating material. Ίίβηη the thermal iso ling material is diatomaceous earth, only the pipe 18 is required, by means of which then a layer can be applied, which is so thick that the objects sink into it by their own weight and closes the position above them. In this condition, the articles on the conveyor belt move into a tunnel 21 with thermal regulation formed by thermally insulating walls and in which a controlled slow cooling takes place, during which the first phase of the cooling process penetrates the inherent heat of the objects outwardly to the surface of the castings and causes the regions cured by quenching in the permanent mold to return to normal hardness.
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An einer geeigneten Stelle des Tunnels 21, wo die Temperatur der Gegenstände 11 auf einen solchen Wert abgesunken ist, das eine Steigerung der Abkühlungsgeschwindigkeit zugelassen werden kann, ist in seiner oberen «and eine Absaugleitung 23 angeschlossen. Diese Absaugleitung 23 saugt das gesamte Isolierungsmaterial von dem 'Transportband ab, wie es durch einen Pfeil 24 dargestellt ist, so daß die Gegenstände 11 unbedeckt auf dem Transportband verbleiben.At a suitable location of the tunnel 21, where the temperature of the articles 11 has dropped to such a value that an increase in the cooling rate can be allowed, is connected in its upper and suction ducts 23. This suction line 23 sucks the entire insulation material from the 'conveyor belt, as shown by an arrow 24, so that the articles 11 remain uncovered on the conveyor belt.
Unmittelbar hinter der Ansaugleitung 23 ist der Tunnel 21 mit einem Schacht 26 verbunden, der aus Isolierwänden 25 gebildet ist und wiederum mit einem ^bsaugkanal 27 verbunden ist. Im Inneren dieses Absaugkanals 27 ist ein Ventilator 28 vorgesehen, der Kühlluft in Gegenstromrichtung durch den letzten Teil des Tunnels 21 mit Wärmeregulierung und durch den Absaugkanal 27 saugt, wie es durch die Pfeile 29 dargestellt ist. In dem Schacht 26 ist ein Wärmeaustauscher 30 angeordnet, durch den "ein Wärme transportierendes Medium, wie Wasser, fließt, wie es durch die Pfeile 31 dargestellt ist. Bieses Medium absorbiert einen großen Teil der Wärme, die von der Kühlluft von den Gegenständen 11 auf dem Transportband aufgenommen wurde. Die Abfallwärme, die so gesammelt wird, kann zu jedem geeigneten Zweck wiederverwendet werden. Dieselbe Möglichkeit besteht in der Verwendung der Abfallwärme von den Dauergießformen. Die gegossenen Gegenstände 11 verlassen das Transportband 16 am Snde des Kühltunnel3 21 und die einzige Arbeit, die noch verbleibt, besteht darin, die Gußzapfen zu entfernen.Immediately behind the suction line 23, the tunnel 21 is connected to a shaft 26 which is formed of insulating walls 25 and in turn connected to a suction channel 27. Inside this suction channel 27, a fan 28 is provided which sucks cooling air in countercurrent direction through the last part of the tunnel 21 with heat regulation and through the suction channel 27, as shown by the arrows 29. In the shaft 26, there is disposed a heat exchanger 30 through which "a heat-transporting medium, such as water, flows, as indicated by the arrows 31. Bieses medium absorbs a large part of the heat from the cooling air from the articles 11 The waste heat thus collected can be reused for any suitable purpose The same possibility is to use the waste heat from the permanent molds The cast articles 11 leave the conveyor belt 16 at the bottom of the cooling tunnel 21 and the only work that still remains, is to remove the spigot.
Verglichen mit dem konventionellen Gießen in Sandformen, die nur einmal verwendet werden können, offenbart das beschriebene Gießverfahren mit Dauergießformen eine Vielzahl vonCompared with the conventional casting in sand molds which can be used only once, the described casting method with permanent casting molds discloses a plurality of
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Vorteilen. So ist zum Beispiel keine Anlage zur Vorbereitung, Transport und Reinigung von Formsand erforderlich,'und dies schafft auch Abhilfe bezüglich der Umweltbelastung in fform von Dunst, Rauch, Lärm und Vibrationen. Darüber hinaus ist es einfacher, die Entfernung der Gußstücke zu automatisieren und sie zu reinigen. Die Investitionskosten sind beachtlich verringert, und der Preis für die Gußstücke kann gesenkt werden.Benefits. For example, no equipment is required for the preparation, transportation and cleaning of foundry sand, and this also remedies environmental pollution in the form of haze, smoke, noise and vibration. In addition, it is easier to automate the removal of the castings and to clean them. The investment costs are considerably reduced, and the price of the castings can be lowered.
Die Vorrichtung, die in der Fig. 4 dargestellt wurde und zur schnellen Zuführung einer Schmelze zu einer dünnwandigen, aus zwei Teilen bestehenden Dauergießform, hier mit dem Bezugazeichen 40 versehen dient, enthält einen Schmelztiegel 41 und eine innere Wand oder Auskleidung 42 aus einem hitzebeständigen und elektrisch isolierenden Material, zum Beispiel. Stein oder gegossene oder gestampfte Masse, eine äußere Plattenwand 43 ans Stahl und eine dazwischen liegende Lage 44 aus einem isolierenden Material, zum Beispiel Kieselgur. Die Auskleidung 42 weist einen verhältnismäßig dicken Boden auf, dessen Zentrum mit einer zylindrischen Vertiefung 46 ausgebildet ist, die eine mit Gewinde versehene Wand aufweist, in die ein Ende eines vertikalen Zylinders 47 eingeschraubt ist. Dieser Zylinder 47 enthält einen in ihm gleitbar angeordneten Kolben 48, der an dem iinde einer Kolbenstange 4 9 befestigt ist, die sich nach oben durch den Schmelztiegel erstreckt und durch ein zentrales Loch in einer Abdeckung 50, die aus einem Plattenmaterial und Isoliermanterial besteht, aus dem Schmelztiegel heraustritt. Die Abdeckung ist mit einem Sinful11och 69 für eine Schmelze ausgebildet, In das obere Ende der Kolbenstange 49 ist eine Ausströmdüse 51 eingeschraubt und ein Kanal 52 erstrecktThe apparatus shown in FIG. 4 for rapidly feeding a melt to a thin-walled, two-part permanent mold, here denoted by reference numeral 40, includes a crucible 41 and an inner wall or liner 42 of a heat-resistant and electrically insulating material, for example. Stone or cast or stamped mass, an outer plate wall 43 to the steel and an intermediate layer 44 of insulating material, for example diatomaceous earth. The liner 42 has a relatively thick bottom, the center of which is formed with a cylindrical recess 46 having a threaded wall into which one end of a vertical cylinder 47 is threaded. This cylinder 47 includes a piston 48 slidably disposed therein and secured to the piston rod 49 extending upwardly through the crucible and through a central hole in a cover 50 made of a plate material and insulating material emerges from the crucible. The cover is formed with a Sinful11och 69 for a melt in the upper end of the piston rod 49, a discharge nozzle 51 is screwed and a channel 52 extends
£0 L· I L L· O -9- 14.11.1983 £ 0 L · I LL · O -9- 14.11.1983
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sich durch diese Ausströmdüse 51» die Kolbenstange 4 9 und den Kolben 43 und dadurch besteht eine Verbindung zwischen dem Inneren des Zylinders 4 7 und dem oberen Snde des Ventils 51. Der Kolben 48 ist kreisförmig mit einer Vielzahl axialer Durchgangsbohrungen 53 versehen und einer an der Unterseite des Kolbens in Flucht mit diesen Bohrungen ist eine ringförmige Ventilklappe 54 angeordnet.through this exhaust nozzle 51 »the piston rod 4 9 and the piston 43 and thereby there is a connection between the interior of the cylinder 4 7 and the upper Snde of the valve 51. The piston 48 is circularly provided with a plurality of axial through-holes 53 and one at the Bottom of the piston in alignment with these holes an annular valve flap 54 is arranged.
Unter dem Boden 45 der Auskleidung 42 und im Zusammenhang mit diesem ist ein Induktionselement 55 angeordnet, das aus sowohl wärme isoliertem als elektrisch isolierendem Material, zum Beispiel einer Gießmasse, besteht· Durch den Boden 45 und das Induktionselement 55 erstreckt sich ein U-förmiger Kanal 56. Durch eine öffnung 57 in dem Induktionselement 55 erstreckt sich innerhalb des U-förmigen Kanals ein Induktor-Kern 58, und die genannte öffnung 57 ist im rechten Winkel zu dem Ü-förmigen Kanal 56 angeordnet. Der Induktor-Kern 58 trägt eine Primärwicklung 59, die außerhalb des Induktionselementes 55 angeordnet ist, und die Schmelze in dem Kanal und der Schmelztiegel bilden die Sekundärwicklung des Induktors, in der hohe elektrische Ströme erzeugt werden, die das Material erhitzen. Da das ü'isen in dem Abschnitt, der sich durch den Kern erstreckt, stärker erhitzt wird als das Eisen in den anderen Abschnitten, weil es einem stärkeren magnetischen i'eld ausgesetzt ist und infolgedessen stärkeren fifirbelströmen, zirkuliert die Schmelze ständig in der Richtung,, die durch die Pfeile angezeigt wird· Ss soll angenommen werden, daß der Zylinder 47 in der Stellung, in der er darstellt ist, mit Schmelze 60 gefüllt ist, i£"in abwärts gerichteter J-Tuck auf die Dauergießform 40 hat zur Folge, daß der Kolben 48 nach unten gedruckt wird, so dai3 die Schnei se durch den Kanal 52 und die Einfüllöffnung 61 der Dauergießform 40Under the bottom 45 of the lining 42 and in connection therewith is arranged an induction element 55 consisting of both heat-insulated and electrically-insulating material, for example a casting compound. Through the bottom 45 and the induction element 55 extends a U-shaped channel 56. Through an opening 57 in the induction member 55, an inductor core 58 extends within the U-shaped channel and said opening 57 is disposed at right angles to the U-shaped channel 56. The inductor core 58 carries a primary winding 59 disposed outside of the inductor 55, and the melt in the channel and the crucible form the secondary winding of the inductor in which high electrical currents are generated which heat the material. Since the iron in the portion extending through the core is heated more than the iron in the other portions, because it is exposed to a stronger magnetic field, and consequently fiercely flowing, the melt is constantly circulating in the direction of indicated by the arrows. It shall be assumed that the cylinder 47 in the position in which it is represented is filled with melt 60 has a downward J-tuck on the permanent mold 40, that the piston 48 is printed down, so that the Schnei se through the channel 52 and the filling opening 61 of the permanent mold 40th
L L· Q -10- 14.11.1933 LL · Q -10- 14.11.1933
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nach oben gepreßt wird und in den Gießhohlraum 62 der Dauergießform 40 hineinfließt, Die Dauergießform 40 ist hier entlang einer horizontalen "'i'eilungsf lache 63 in zwei Teile geteilt, so daß der Druck bewirkt, daß die zwei Teile der Dauergießform 40 fest gegeneinander gedrückt werden. Sowohl die Kolbenstange 49 und die Einfüllöffnung 61 77erden durch die Wärmeleitfähigkeit von der Schmelze 60 in dem J Schmelztiegel warmgehalten. Wenn die Dauergießfonn 40 wieder nach oben bewegt wird, hat. sich das Material in ihrer Sinfüllöffnung 61 verfestigt, während der Inhalt in der Ausströmdüse 51 noch so flüssig- ist, daß er nun in den Schmelztiegel 41 zurückfließt, Während, die Dauergießform entleert und fertiggemacht wird, bewegt sich der Kolben nach oben, und es dringt neue Schmelze in den Zylinder ein. Die Aufwärtsbewegung der Schmelze In Richtung auf den Kolben 43 und die Ventilklappe 54 bewirkt, daß diese bewegt werden, aber es können auch wahlweise zusätzliche Mittel zur Aktivierung des Kolbens vorgesehen werden.The permanent mold 40 is here divided into two parts along a horizontal line 63 so that the pressure causes the two parts of the permanent mold 40 to press firmly against each other Both the piston rod 49 and the fill port 61 are kept warm in the J crucible by the thermal conductivity of the melt 60. When the continuous casting tube 40 is moved up again, the material in its Sinfüllöffnung 61 has solidified, while the content in the Nozzle 51 is still liquid so that it now flows back into crucible 41. As the permanent mold is emptied and finished, the piston moves up and new melt enters the cylinder the piston 43 and the valve flap 54 causes these are moved, but it can also optionally additional means for activating the piston are provided.
In der modifizierten Ausführungsform des Kolbens, wie er in " der PIg, 5 dargestellt ist und hier mit dem Bezugsζeichen bezeichnet ist, iat die Ventilklappe durch die Kanäle 66 und 67 ersetzt worden, die in dem Kolben 65, beziehungsweise in dem Zylinder vorgesehen sind, der hier mit dem Bezugszeichen 63 gekennzeichnet 1st, Wenn sich der Kolben 65 in der oberen Position befindet, wird er durch (nicht dargestellte) Mittel um einen solchen Winkel gedreht, daß die Verbindung zwischen den Kanälen 66; 67 unterbrochen wird. In der unteren Position wird die Verbindung durch eine Drehung in der entgegengesetzten dichtung wieder hergestellt,In the modified embodiment of the piston, as shown in Fig. 5, and here referred to by reference numeral, the valve flap has been replaced by the passages 66 and 67 provided in the piston 65 and in the cylinder, respectively. When the piston 65 is in the upper position, it is rotated by means (not shown) at an angle such that the communication between the channels 66, 67 is interrupted, in the lower position if the connection is restored by rotation in the opposite seal,
252122 6 -11- i4.ii.252122 6 - 11 - i4.ii.
62 623/1762 623/17
Bei einer experimentellen Arbeit wurden Dauerenergieformen aus Kupfer mit einer Wandstärke von 6 mm"verwendet· Da Kupfer eine Wärmeleitfähigkeit von. ungefähr 400 Watt/ Cm aufweist, besitzt eine solche Dauergießform einen Wärmewiderstand pro Oberflächeneinheit von. ungefährIn an experimental work, permanent energy forms of copper with a wall thickness of 6 mm were used. Since copper has a thermal conductivity of approximately 400 watts / cm, such a permanent mold has a thermal resistance per unit surface area of approximately
= 15 . 1O-6 0G . m2 pro Watt. = 15 . 1O - 6 0 G. m 2 per watt.
400400
In der Praxis können auch etwas höhere "iVerte zugelassen werden, das heißt, ea ist auch Kupfer geeignet, das nicht ganz rein ist, aber nur eine geringe Menge an Zusätzen enthält. Ein dünner keramischer überzug kann die Lebensdauer der Dauergießform in dem Maße erhöhen, in dem es gelingt, die Wärme durch die· #and der Dauergießform abzuleiten.In practice, slightly higher values may also be allowed, that is, ea is also suitable for copper, which is not entirely pure but contains only a small amount of additives A thin ceramic coating can increase the lifetime of the permanent casting mold to the extent that in which it is possible to dissipate the heat through the end of the continuous casting mold.
Die Einzelheiten der dargestellten und beschriebenen Anlage und Vorrichtung können auf viele Arten modifiziert werden. Zum Beispiel kann an Stelle eines horizontalen Kühltunnels ein vertikaler Kühlschacht verwendet werden; in dem die Gegenstände auf einem wendeiförmigen «eg geführt werden können» Die Dauergießformen können auch aus mehr als zwei Heilen bestehen und können wahlweise mit Kernen versehen sein. Die Erwärmung kann auf anderem v/eg als .durch Induktion bewirkt werden, zum Beispiel durch elektrische Lichtbogen. In speziellen Fällen, insbesondere beim Gießen von sehr dünnwandigen Gegenständen, kann es zweckmäßig sein, im Gießhohlraum der Dauergießform ein Vakuum zu erzeugen.The details of the illustrated and described equipment and apparatus can be modified in many ways. For example, a vertical cooling duct may be used instead of a horizontal cooling tunnel; in which the objects can be guided on a helical «eg» The permanent casting molds can also consist of more than two healings and can optionally be provided with cores. The heating can be effected on other than by induction, for example by electric arc. In special cases, especially when casting very thin-walled objects, it may be expedient to create a vacuum in the casting cavity of the permanent casting mold.
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