DE1162035B - Einlage fuer Kokillen oder sonstige Giessformen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES WTWGSb PATENTAMT Internat. Kl.: B22d

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 31c-15/04

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

D 25441 VI a/31 c
18. April 1957
30. Januar 1964

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einlage für Kokillen oder sonstige Gießformen bei Direkt- oder Gespannguß in Form eines der Gießstrahldämpfung und -reinigung dienenden Schwimmers, vornehmlich aus gewickelter und imprägnierter Wellpappe, der weitgehend dem Innenquerschnitt der Kokille angepaßt und nach Patent 1075 286 während seines Aufsteigens mit der Badoberfiäche dadurch veränderlich ist, daß der Schwimmer entweder in sich selbst elastisch und/oder mit Spreizmitteln versehen ist.

Die zusätzliche Erfindung hat eine Funktionsverbesserung des Gegenstandes nach dem Hauptpatent zur Aufgabe. Im besonderen soll die Wirkung erstrebt und erreicht werden, die elastische Formänderung des Schwimmers zu erleichtern und das Ausmaß der Verformung zu vergrößern.

Die Erfindung besteht darin, daß ein Wellpappenstreifen parallel zu den Wellenlängsachsen zickzackartig gefaltet ist und der so gebildete Faltstapel zu einem Ring oder Rahmen kreisförmigen, rechteckigen, eckengerundet-quadratischen oder polygonalen Querschnitts geformt ist, dessen innere und äußere Begrenzung die Faltkanten bilden und dessen Querschnitt durch In- und Auseinanderschieben der Wellenberge und -täler veränderbar ist. Bei dieser Art der Faltung empfiehlt es sich, die Faltung so zu bewirken, daß die Knickränder gerundet bleiben.

Erfindungsgemäß werden die Wellpappestreifen vor der Faltung mit einem Imprägniermittel versehen, wobei es sich empfiehlt, ein Klebemittel aus einem thermoplastischen Stoff zu benutzen. Dieser kann aus einer Lösung einer oder mehrerer plastischer Substanzen bestehen, von denen wenigstens eine zur Gruppe Polystyren, Polyvinylchlorid, Acetylcellulose, Polyamid oder Superpolyamid gehört.

Mit besonderem Vorteil kann der Klebstoff auch aus einer Lösung wässerigen Natriumsilikats bestehen. Hierbei ist es vorteilhaft, das Verhältnis Kieselerde zu Soda zwischen 3,2 und 3,6 zu wählen und für die Dichte des Bindemittels 35 bis 42° Be vorzusehen.

Bei einem besonderen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Wellpappe aus einem relativ schaumigen Stoff hergestellt werden, der das Bindemittel aufzusaugen vermag. Bei doppelseitiger Wellpappe, bei der auf einem glatten Streifen beidseitig Wellungen vorgesehen sind, werden die einander berührenden Wellen mit thermoplastischem Klebstoff oder einem sonstigen Bindemittel verbunden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann, wie bei der Erfindung nach dem Hauptpatent, mit einem innerhalb der Vorrichtung wirkenden Spannmittel Einlage für Kokillen oder sonstige Gießformen
Zusatz zum Patent: 1 075 286

Anmelder:

Dipl.-Ing. Henri Jean Daussan, Metz (Frankreich)

Vertreter:

Dr. F. Walter, Patentanwalt,

Augsburg, UMchsplatz 12

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Henri Jean Daussan, Metz (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 26. April 1956 (Nr. 713 490) - -

versehen sein; es ist aber auch möglich, ein von außen wirkendes Spannmittel vorzusehen, das aus einer in die Kokille einhängbaren, in den Innenhohlraum der ring- bzw. rahmenartigen Vorrichtung eingreifenden Spreizvorrichtung bestehen kann.

Weiterhin kann es vorteilhaft sein, den Schwimmer mit einer möglichst luftdichten Hülle zu umgeben, um die Vorrichtung frisch zu halten. Wenn die Vorrichtung mit der Hülle in die Kokille eingelegt wird, so muß letztere ein entsprechendes Bewegungsspiel der innenliegenden Vorrichtung gewähren.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist mit Vorteil als ausdehnbarer, rahmenartiger Schwimmer in Kokillen anwendbar, der durch seine Anpassungsfähigkeit an sich ändernde Kokillenquerschnitte eine schabende Wirkung auf die Kokilleninnenfiäche ausübt. Auch als Wärmeschutzvorrichtung, die nach Aufsteigen des Bades in der vornehmlich nach oben konvergierenden Kokille einen oberen Kokillenabschluß bildet, ist die Vorrichtung mit besonderem Vorteil anwendbar. In diesem Falle empfiehlt es sich, als Imprägniermittel eine wasserhaltige Natriumsilikatlösung zu verwenden, deren Verhältnis Kieselerde zu Soda zwischen 2,4 und 2,9 und deren Dichte zwischen 47 und 52° Be liegt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht mit Teilschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

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F i g. 2 eine Draufsicht gemäß F i g. 1 im zusammengezogenen und im ausgedehnten Zustand,

F i g. 3 einen Teilquerschnitt gemäß F i g. 2 im vergrößerten Maßstab bei einer mittleren Ausdehnung,

F i g, 4 einen Teilquerschnitt entsprechend F i g. 3 bei der größten Ausdehnung,

F i g. 5 einen Teilschnitt entsprechend F i g. 3 im Zustand der höchsten Zusammenpressung,

Fig. 6 bis 10 Teilquerschnitte von Ausführungsvarianten,

Fig. 11 ein Schaubild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung von großer Höhe, aus der durch Abtrennung Einzelabschnitte gewonnen werden können,

Fig. 12 ein Schaubild mit Teilausschnitt eines Teilabschnittes gemäß Fig. 11, der von einer dichten Hülle umgeben ist,

Fig. 13 einen Längsschnitt einer für Gespannguß eingerichteten Kokille mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die strichpunktiert im Oberteil der Kokille in stark gepreßtem Zustande für die Einbringung durch die enge Öffnung der Kokille und in Vollstrichen auf deren Boden in einem Zustand mittlerer Ausdehnung gezeichnet ist,

Fig. 14 einen Querschnitt nach Linie 14-14 der Fig. 13,

Fig. 15 einen der Fig. 13 ähnlichen Längsschnitt mit einer Variante einer doppelkegelstumpfförmigen und nach oben sich verengenden Kokille,

Fig. 16 ein Schaubild der erfindungsgemäßen Vorrichtung in seiner mittleren Startausdehnungsstellung,

Fig. 17 einen Längsschnitt einer Variante einer kegelstumpfförmigen und nach oben sich verengenden Kokille mit einer Vorrichtung, die eine Aufhängung der Vorrichtung in jeder gewünschten Höhe über dem Kokillenboden ermöglicht, und

Fig. 18 einen Längsschnitt ähnlich Fig. 17, wobei die Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung als Wärmeschutzmittel, das je nach der Höhe des zu gießenden Blockes in jeder gewünschten Höhe der Kokille angebracht werden kann, gezeigt ist.

In dem in den F i g. 1 und 2 gezeigten Beispiel besteht die erfindungsgemäße Vorrichtung aus einem zylindrisch^prismatischen Schwimmer mit einer Achse XX und wird von zwei ebenen Stirnflächen 1 und 2 sowie von zwei konzentrischen Flächen, einer äußeren, 3, und einer inneren, 4, mit quadratischem Querschnitt und abgerundeten Ecken begrenzt. Im Rahmen der Erfindung kann die Vorrichtung aber auch jeden anderen Querschnitt und Form aufweisen, z. B. kreisförmig, länglich oder polygonal. Dieser Schwimmer kann durch zickzackförmiges Zusammenfalten eines Streifens einseitig gewellter Pappe, wie in F i g. 3 während des Zusammenfalten dargestellt, gebildet werden. Ein solcher Streifen besteht aus einem länglichen Blatt 5, auf den ein zweiter gewellter Streifen 6 mit den Kämmen seiner Wellen geklebt ist.

Diese einseitige Wellpappe kann an sich von üblicher Ausführung sein; es empfiehlt sich aber, eine Pappe zu verwenden, die aus einem Papierbrei, der eine besonders poröse Pappe ergibt, angefertigt ist, wie z. B. ein Papierbrei aus Roggenstroh mit Kalk und/oder mit kaltbehandeltem Natrium, z. B. 5 % ungelöschter Kalk und 3% Natriumkarbonat. Auch sind die Abmessungen der Wellpappe nicht grundsätzlich entscheidend; es werden aber ausgezeichnete Ergebnisse mit einem Streifen erzielt, dessen Dicke a von der Außenseite der Fläche 5 zum Außenkamm einer Welle zwischen 5 und 10 mm beträgt, während die Länge b der einzelnen Welle zwischen 6 und 20 mm und die Dicke der Pappe zwischen 0,2 und 0,4mm gewählt wird. Die axiale Höhec (Fig. 1) des einzelnen Schwimmers entspricht dem jeweiligen Anwendungszweck.

Vor dem Zickzackfalten der Wellpappe, wodurch ίο entsprechend Fig. 2 ein ring- oder rahmenförmiges Element geschaffen wird, erfolgt eine Imprägnierung bzw. Beschichtung der Wellpappe, und zwar vornehmlich mit einem in der Wärme plastisch werdenden Klebstoff. Dieses Imprägnieren bzw. Beschichten kann durch Eintauchen der fabrikmäßigen, in einen Drahtkorb eingelegten Wellpapperolle oder -spule in ein Bad des Bindemittels erfolgen. Wenn die imprägnierte Wellpappenrolle nicht sofort zur Herstellung von Schwimmern gemäß F i g. 1 und 2 benutzt wird, ist es nötig, die imprägnierte bzw. beschichtete Rolle nach erfolgtem Abtropfen in einem geschützten Raum in feuchter Luft zu lagern, um ein Austrock-

• nen des Imprägnier- bzw. Klebemittels vor der Herstellung der Schwimmer zu verhindern. Der Überzug kann auch durch Bestreichen der Pappe oder durch Aufpudern des Klebemittels kurz vor der Faltung des Pappstreifens bewirkt werden.

Als warm plastischer Klebstoff kann vorteilhafterweise eine Lösung wässerigen Natriumsilikats (SiO₂Na₂O) Anwendung finden, die bei den im Stahlwerk vorkommenden Temperaturen sowohl erhärtet (z.B. -10⁰C) als auch wieder erweicht (z.B. + 60° C bis zu hohen Temperaturen von 300 bis 500° C und mehr). Aber auch jeder andere thermoplastische Stoff, wie Polyäthylen, Polytetrafluoräthylen, Polystyren, Polyvinylchlorid, Acetylcellulose, Polyamid und Superpolyamid usw., kann als Lösung in einem Lösungsmittel verwendet werden.

Im Falle der Anwendung von Natriumsilikat, das sich als sehr günstig für den vorliegenden Zweck erwiesen hat, muß dieses Produkt eindeutige Eigenschaften haben: einerseits muß seine Steifungs- und Gelatinierungsgeschwindigkeit die serienweise Herstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erlauben, und dementsprechend muß diese Geschwindigkeit ziemlich gering sein; andererseits muß das Anhaftevermögen genügend sein. Diese Eigentümlichkeiten sind eine Funktion des ^-Verhältnisses zwischen der Kieselerde und dem Soda und der Viskosität, die selbst eine Funktion der Be-Dichte D ist. Es werden hervorragende Ergebnisse erzielt, wenn das Verhältnis R zwischen 3,2 und 3,6 beträgt und die Dichte D zwischen 35 und 42° Be liegt. Gegebenenfalls können dem Natriumsilikat Füllstoffe und andere Produkte beigegeben werden, die geeignet sind, entweder sein Anhaftevermögen oder seine Hitzebeständigkeit zu erhöhen.

Wenn der Streifen aus einfacher Wellpappe imprägniert oder mit einem Überzug versehen worden ist, wobei darauf zu achten ist, daß die Imprägnierung bzw. der Überzug noch in plastischem Zustand sich befindet, die Verdünnungs- oder Lösungsmittel also noch nicht verdampft sind, faltet man diesen Streifen im Zickzack gemäß Linie d—e.. . j—k der Fig. 3.

Das durch Zusammenfalten im Zickzack erhaltene Gebilde stellt eine Folge von Teilstücken gepaarter flacher Blätter dar, deren Ränder durch die Buch-

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stäben f-g und g-h, i-j und j-k in F i g. 3 bezeichnet diesem eine mehr oder weniger kegelstumpfförmige sind. Dabei sind jeweils zwei glatte Flächen durch Form geben.

das Auftragemittel nach dessen Versteifung mitein- In den Fig. 6 bis 10 sind weitere Ausführungsander verbunden, und es stehen sich jeweils zwei beispiele der Erfindung dargestellt, glatte Flächen gegenüber, die sich ineinanderzufügen 5 Im Beispiel der F i g. 6 besteht die Wellpappe anvermögen. Zwar ist die gegenseitige Lage der sich statt aus einem Blatt mit sinusförmigen Wellen aus gegenüberstehenden Wellenberge und -täler rein zu- einem flachen Blatt 5 und einem im Zickzack gefalfällig. Indes ist die Wahrscheinlichkeit gering, daß teten Blatt 6 a, so daß die Form der Rinnen prismadie Wellenberge sich genau gegenüberstehen. Aber tisch mit dreieckigem Querschnitt ist. selbst in diesem Falle erlaubt die Geschmeidigkeit io In F i g. 7 ist eine andere Variante dargestellt, in der Pappe das Auseinander- und Ineinanderfügen der der die Rinnen eine rechteckige Form mit erweiter-Wellen. tem Eingang und verschmälertem Boden haben, und Demzufolge kann die Dicke der einzelnen Falten zwar zufolge eines geeigneten Zusammenfalten des in ziemlich großem Bereich variieren, wie in den auf den flachen Streifen 5 geklebten Streifens 6⁶. Fig. 3, 4 und 5 angedeutet. 15 In Fig. 8 ist der gewellte oder plissierte Streifen Bei Betrachtung der Faltenbildung d bis k gemäß der vorhergehenden Beispiele durch eine Serie von F i g. 3, in der ein erfindungsgemäßer Schwimmer (im rohrförmigen Elementen ersetzt, die in gleichmäßigen Teilschnitt) in seinem endgültigen Zustand von Abständen auf den Streifen 5 geklebt sind, mittelmäßiger Dicke I dargestellt ist, erkennt man, F i g. 9 zeigt eine weitere Ausführungsart, bei der daß diese Dicke sehr einfach entweder zum Wert Z¹ 20 der Schwimmer aus einer Stapelung von Elementen 9, (F i g. 4) durch Trennung der Wellungen oder zu 10 usw. besteht. Hierbei besteht das einzelne Element einem Wert wie I² (F i g. 5) durch ein vollständiges aus einem flachen Streifen 11, aus dessen beiden Ineinanderfügen der Wellen gebracht werden kann. Seiten gewellte oder plissierte Streifen 12 und 13 Dies wird dadurch ermöglicht, daß zwischen dem geklebt sind. Diese Wellungen können auch nach Art Kamm der Wellen und dem Boden der einzelnen 25 der Beispiele der F i g. 6 bis 9 ausgebildet sein. Der Falte ein Spielraum m vorgesehen ist. Die höchste flache Streifen 11 besitzt vorteilhafterweise eine Dicke Dickeverminderung beträgt also für η Falten η ■ m. von ungefähr 0,4 bis 1 mm, während diejenige der Das Zusammenfalten im Zickzack kann entweder Streifen 12 und 13 ungefähr 0,2 mm betragen kann, von Hand oder mit irgendeinem der bekannten Der Schwimmer nach F i g. 9 kanu auch in der Weise Apparate oder Maschinen, die zur Faltenlegung im 30 hergestellt werden, daß man nicht die aus dem beZickzack von Stoffen, Papieren usw. dienen, bewirkt schriebenen zusammengesetzten Streifen ausgewerden. Hierbei kann ein beliebig langer Wellpappen- schnittenen Elemente mit einander zugekehrten grostreifen zusammengefaltet werden, und man schneidet Ben Seiten aufeioanderstapelt, sondern indem man von diesem Zickzackstapel die für einen Schwimmer diesen zusammengesetzten Streifen im Zickzack erforderliche Länge ab. Um den Schwimmer nach 35 faltet, also wie in den vorangegangenen. Beispielen, den Fig. 1 und 2 herzustellen, benutzt man dem- Fig. 10 stellt eine weitere Ausführungsmöglichgemäß ein Teilstück, dessen Länge der Mittellinie keit dar, bei der ein zusammengesetzter Streifen opq nach Fig. 2 entspricht. Die äußeren Enden Wellpappe selbst aus zwei Streifen einseitiger WeIldieses Teilstückes, die in F i g. 2 durch die Striche 7,8 pappe besteht. Diese Streifen von einer Papierdicke bezeichnet sind, werden mittels des Imprägniermittels 40 von z. B. 0,2 mm ersetzen die Streifen 5 und 6 des oder auch durch Anheften verbunden, ersten Beispieles. Hierbei ist der ebene Streifen 5 Das Formen des zickzackgefalteten Wellpappen- durch das ebene Blatt S^c und das gewellte Blatt 5^d Streifens zu einem Ring, Kranz oder Rahmen ent- ersetzt, während das gewellte Blatt 6 durch das ebene sprechend F i g. 2 bedingt, daß sich die Falten an den Blatt 6^C und das gewellte Blatt 6^d ersetzt ist. Die Biegestellen etwas auffächern. Dabei bleibt aber 45 Wellpappe 6^C, 6^d ist in großen Wellen auf der glatten sichergestellt, daß die Ebene der einzelnen Falte etwa Wellpappe S^c, 5^d aufgeklebt. Diese Variante hat den senkrecht zur Mittellinie opq gerichtet ist. Die er- Vorteil, daß an Stelle einer einzigen Lage Pappe wünschten Verformungen des Schwimmers zufolge vier Lagen vorhanden sind, die in Fig. 10 durch die der Zu- oder Abnahme seines Querschnittes durch Punkte r s t und u bezeichnet sind. Dadurch wird die die Auswirkung der in F i g. 3 bis 5 angeführten 50 Widerstandskraft des Schwimmers beträchtlich errelativen Gleitmöglichkeiten der Wellen werden dem- höht, insbesondere auch dann, wenn ein Verkleben zufolge nicht behindert. zwischen den durch Klebstoff vereinigten flachen In F i g. 2 ist strichpunktiert einerseits ein stark Teilen eintritt. Während in den Beispielen der F i g. 1 ausgedehnter Schwimmer A¹ und andererseits ein bis 9 in diesem Falle nur eine Lage Papier sich dem stark zusammengedrängter Schwimmer A² sowie ein 55 Öffnen des Schwimmers widersetzen würde, bleiben Schwimmer A in einer Art Normalausdehnung mit im Beispiel der Fig. 10 trotz eines solchen Verklestark ausgezogenen Strichen dargestellt. In Stel- bens die zwei anliegenden Stücke des Schwimmers lung A¹ ist der im Schwimmer enthaltene zentrale durch vier Lagen Papier vereinigt. Leerraum erweitert, während er in Stellung A² sehr Die einzelnen erfindungsgemäßen Schwimmer 14, vermindert ist. Bei einem gemäß den Fig. 1 und 2 60 15 ... können entsprechend Fig. 11 aus langen dargestellten Schwimmer kann man den zentralen röhrenartigen Wickeln durch Zerschneiden in Quer-Leerraum durch eine zentripetale Zusammenpres- ebenen erzielt werden. Zu diesem Zwecke werden sung vollständig beseitigen. Es ist praktisch möglich, sehr breite einseitige Wellpappestreifen, die im Vordas Volumen des Schwimmers vom Einfachen zum aus imprägniert sind, in der vorgenannten Weise ge-Zehnfachen und mehr zu ändern·. Ferner kann man 65 faltet. Hierbei besitzt die Breite ν ein Vielfaches der durch eine zentripetale oder zentrifugale Beanspru- gewünschten axialen Höhe w des einzelnen Schwimchung, die ausschließlich in der Nähe einer der mers. Diese Herstellungsart hat den Vorteil, daß die Querseiten 1 oder 2 des Schwimmers ausgeübt wird, axiale Höhe w für die einzelnen Schwimmer 14,

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15 ... in beliebiger Folge gleich oder verschieden der Woche, wenn also die Kokillen kalt sind, bewirkt gewählt werden kann. wird, werden entweder Schwimmer verwendet, die Die erfindungsgemäßen Schwimmer können in ihren ursprünglichen frischen Zustand in luftdichten einfacher Weise dadurch im Frischzustand erhalten Behältern bewahrt haben, oder solche, die in das werden, daß der einzelne Schwimmer A entsprechend 5 ihrer Imprägnierung entsprechende Lösungsmittel Fig. 12 in einer dichten Hülle B untergebracht ist, getaucht oder vor dem Einsatz erwärmt werden, die die Feuchtigkeit des Imprägniermittels zurück- z. B. in einem Wärmeofen. Sobald ein erster Guß hält. Im Beispiel besteht diese Hülle B aus einem erfolgt ist, genügt die Kokillenwärme, um die durch Beutel aus dichtem Stoff, wie z. B. aus Gummi oder das Versteifen ihres Imprägniermittels erstarrten gummierten Stoff oder besser aus einem Polyamid io Schwimmer wieder geschmeidig zu machen. Man oder aus Papier oder einem ähnlichen Stoff, der mit kann beispielsweise die steifen Schwimmer einige Teer, Silikon, Harz, Paraffin, Fettauflage usw. be- Zeit auf die Kokillen legen. Der von vornherein geschichtet ist. Dieser Beutel ist hermetisch mittels sohmeidige, z. B. aus der Hülle B gemäß F i g. 12 einer relativ festen Bindung 16 verschlossen. An entnommene, oder durch Tauchen in das Lösungs-Stelle eines solchen Beutels kann auch jeder andere 15 oder Verdünnungsmittel bzw. durch Vorwärmen gedichte Behälter verwendet werden, wie z. B. eine schmeidig gemachte Schwimmer wird auf das Vo-Kiste aus Holz, Metall, dichter Pappe usw. Die Ver- lumen A- (Fig. 13) zusammengedrückt, damit sein packung kann ferner mehrere Schwimmer enthalten, Einführen in die Kokille L¹ und sein Abfallen auf z. B. alle für einen Guß benötigten. die Platte 17 ermöglicht wird.

Gemäß den Fig. 13 und 14 ist die erfindungs- 20 Es ist vorteilhaft, den Schwimmer A durch einige

gemäße Vorrichtung dazu bestimmt, als Schwimm- Keile 26 ungefähr 1 cm vom Boden entfernt zu halten,

rahmen beim Kokillenguß zu wirken. Dieser Rahmen um das anfängliche Emporheben durch das Gießbad

wird vor dem Gießen auf den Boden der Kokille zu erleichtern. Der so geschaffene Spielraum ist ent-

oder in dessen Nähe gelegt und steigt mit dem ge- behrlich, wenn der Boden 17 etwas konkav ist. Diese

gossenen Metall, auf dem er schwimmt, auf. Der 25 Höhlung ergibt sich nach einer gewissen Zahl Güsse,

Rahmen übt auf das Bad eine reinigende Wirkung insbesondere im Falle von direktem Guß, zwang-

aus, indem er die verschiedenen Verunreinigungen in läufig.

der Mitte des Badspiegels hält, insbesondere die mit Im Laufe des Gießens steigt der Schwimmer von

dem Gießstrahl eingeführten sowie diejenigen, die Stellung Λ auf, und es ist wichtig, daß sein Durch-

von den in der Kokille eintretenden Reaktionen her- 30 messer in gleichem Maße mit dem der Kokillenwand-

rühren oder auch von den Bestandteilen der Ladung fläche 20 wachsen kann. Dieses Ausdehnen wird da-

eines Reinigungskissens, wenn ein solches zusam- durch sichergestellt, daß der Schwimmer entsprechend

men mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ver- Fig. 14 mit einer Ausdehnungsvorrichtung z. B.

wendet wird. In den Fig. 13 und 14 ist eine auf eine in Gestalt von zwei Stahlbogen 27 und 28 ver-

Platte gestellte und für Gespannguß vorgesehene 35 sehen ist, deren Enden 29 und 30 senkrecht abge-

KokilleL¹ dargestellt, die mit einem Gießkanal 18 winkelt sind (vgl. Fig. 13). Diese Spannbügel werden

versehen ist, der in der Achse der Kokille eine nach in den Schwimmer A eingesetzt, bevor er in die

oben gerichtete Öffnung 19 für den Austritt des ver- Kokille eingeführt wird. Die gebogenen Enden 29

tikalen Gießstrahles / besitzt. und 30 werden vorteilhafterweise gegen die Hitze des

Die Kokille L¹ hat im Beispiel der Fig. 13 und 14 40 Bades durch zwei kleine Pflöcke 31 aus Holz oder

einen Querschnitt in Gestalt eines Rechteckes mit anderem Material geschützt, die gleichzeitig das

abgerundeten Ecken, ihre innere Wandfläche 20 Festklemmen der Bügelenden in zwei vertikalen

divergiert nach oben. Auf dem Oberteil 21 dieser Kanälen des Schwimmers A ermöglichen.

Kokille liegt in einer Unterlage 22 aus Gußeisen oder Unter der Wirkung der Spannbügel 27 und 28

Stahlblech eine Haube 23 aus feuerfesten Steinen, 45 oder gleichwertiger Mittel folgt der Schwimmer im

deren innere Wandfläche 24 stark nach oben konver- Laufe des Gießens dem Spiegel des Bades, ohne da-

giert, wobei eine Öffnung 25 entsteht, deren Durch- bei einen Zwischenraum gegenüber der Wandfläche

messer der kleinste aller horizontalen Durchmesser 20 zu bilden, so daß er zusätzlich als Schaber für die

der Kokille und deren Haube ist. Kokilleninnenwand wirkt.

Zufolge dieses unregelmäßigen Kokillenquer- 50 Weiterhin wirkt der Schwimmer während seines schnittes muß der ringförmige Schwimmer A, der Aufstieges als Wärmeschutzelement (Haube), so daß durch die Öffnung 25 in die Kokillenhaube einzu- unter Umständen die Haube 23 entbehrlich ist. In führen ist, imstande sein, große Querschnittsver- diesem Falle kann ein Festhalteelement vorgesehen änderungen zu ertragen. Beim Einführen muß er die werden, das auf die Kokille aufgelegt wird und das kleinste Formel², auf dem Kokillenboden die mitt- 55 mehr oder weniger tief in diese hineinragt. Das lere Form A und im Bereiche des größten Kokillen- Metallbad würde in diesem Falle im Inneren des querschnittes die größte Form A¹ aufweisen. Die festgehaltenen Schwimmers weiter steigen, so daß er Stellungen A, A¹ und A² entsprechen etwa den- als Wärmeschutzelement wirksam wird, wodurch der jenigen der F i g. 2. Die erfindungsgemäßen Schwim- Blockkopf ziemlich lange flüssig gehalten wird, so mer sind in der Lage, diese Querschnittsänderungen 60 daß sich, insbesondere bei beruhigtem Stahl, kein zu ermöglichen, da sie durch ihren Aufbau quer- nennenswerter Lunker bildet. Damit übernimmt der elastisch sind, insbesondere bei Benutzung in frischem Schwimmer praktisch die Rolle der Haube 23. Zustand, wobei z. B. bei Benutzung einer Natrium- Fig. 15 stellt eine Kokille L- dar, für die zufolge silikatlösung als Imprägniermittel der Schwimmer vor der gezeigten Querschnittsform die erfindungsgemäße der Benutzung in Wasser getaucht wird. Einfacher 65 Vorrichtung praktisch unerläßlich ist, insbesondere ist es, wenn der Schwimmer bis zu einem Hitzegrad dann, wenn der Schwimmer A gleichzeitig die Wand erwärmt wird, bei dem das adhäsive Mittel thermo- 32 der Kokille L- während des Hochgehens abplastisch wird. Wenn der Gießvorgang am Anfang schaben soll. Gemäß Fig. 15 besteht die Kokillen-

wand aus zwei nach oben konvergierenden Teilen 32 und 33, wobei überdies der Oberteil 33 stärker als der Unterteil 32 konvergiert. Es ist erkennbar, daß bei dieser Kokillenform der Schwimmer in der obersten Stellung die am meisten zusammengedrängte Formv4² und beim Ruhen auf der Bodenplatte 17 die größte Ausdehnungsform .,4 * besitzen muß.

Bei rundem Querschnitt empfiehlt sich für die Kokille L² entsprechend Fig. 15 ein kranzförmiger Schwimmer gemäß Fig. 16. Dieser Schwimmer A ist zweckmäßigerweise von einer Hülle B umgeben. Der Schwimmer kann zusammen mit seiner Hülle B in die Kokille eingelegt werden. Hierbei besteht die Hülle vorzugsweise aus einem Stoff, der ohne schädliche Aschen für den Gießblock zerstört wird. Ferner ¹S muß hierbei die Hülle B so groß sein, daß sie genügend Platz für den Schwimmer A in seiner größten Ausdehnung A¹ bietet.

An Stelle einer selbsttätig wirkenden Spannvorrichtung entsprechend F i g. 14 kann auch eine besondere Ausweitungsvorrichtung 34 vorgesehen sein, die vertikal in die Kokille herabgelassen wird und deren Zangen 35 durch ihre radiale Sprefeung die gewünschte Ausweitung des Schwimmers ermöglichen. In Fig. 15 ist angenommen, daß die Spreizvorrichtang 34 den Schwimmer A' bereits aufgeweitet hat und gerade aus der Kokille L² herausgezogen wird.

Da die Kokille gemäß Fig. 15 nach oben stark konvergiert, preßt sich der Schwimmer im Laufe seines Aufstieges mit dem gegossenen Metallbadspiegel automatisch in radialer Richtung zusammen, wobei er mit den Rächen 32 und 33 der Kokille ständig in Berührung bleibt.

Entsprechend F i g. 17 braucht der Schwimmer A zu Beginn nicht auf den Kokillenboden 17 gelegt zu werden, sei es unmittelbar, sei es durch Vermittlung von Keilen 26; der Schwimmer kann auch entsprechend F i g. 17 in einer gewissen Entfernung χ über dem Boden 17 der Kokille L³, die von unten nach oben kontinuierlich Konvergiert, vorgesehen sein. Zu diesem Zweck wird der Schwimmer A mit Metalldrähten 36, z. B. aus geglühtem Eisendraht, aufgehängt. Diese Drähte 36 können an auf dem Kokillenoberteil 38 aufgelegten Stangen 37 gehalten sein.

Der Abstand χ ist zweckmäßig, um die optimale Wirkung des Schwimmers A zu erlangen und um sicherzustellen, daß in gewissen Fällen eine verfrühte Zerstörung des Schwimmers A vermieden wird. Das Maß χ kann einerseits von der Temperatur der Innenwand 39 der Kokille L³ und von derjenigen der Bodenplatte 17 und andererseits von dem Verhalten des durch den Kanal 18 in die Kokille mündenden Gießstrahles / abhängen. Im allgemeinen soll die Entfernung χ so klein wie möglich sein, damit die Verunreinigungen, die der Gießstrahl mit sich bringt, mindestens teilweise im Innern des Schwimmers A eingefangen werden. Wenn der Gießstrahl sich zu sehr ausweitet, ist es vorteilhaft, die Höhe χ zu vergrößern, um zu verhindern, daß das Metall während des Gießens auf die erfindungsgemäße Vorrichtung fällt, wodurch deren Spannkraft leiden könnte.

Es kann sogar sehr vorteilhaft sein, die Entfernung χ relativ groß zu wählen, z. B. 30 bis 50 cm, wenn sofort bei Gießbeginn die Temperatur der Platte 17 ungefähr 400° C oder darüber hinaus beträgt und die Kokille 1,5 bis 2 m Tiefe besitzt. In diesem Falle empfiehlt es sich, den Schwimmer A auf die Platte 17 niederfallen zu lassen, beispielsweise durch Lösen der Schlingen 40 von der Stange 37, sobald das Metall in die Kokille gelangt. Diese letztere Vorsichtsmaßnahme ist eigentlich nur dadurch bedingt, daß die Berührungsfläche zwischen der Kokille L³ und dem Boden 17 niemals vollkommen luftdicht ist, so daß ein heißer Luftzug entsteht, der imstande ist, die Verkohlung in den vertikalen Kanälen des Schwimmers A viel rascher eintreten zu lassen, als wenn die Vorrichtung in unmittelbarer Berührung mit dem flüssigen Metallspiegel selbst von geringer Höhe ist, da dieser den Stoß zwischen der Kokille L³ und der Bodenplatte 17 dichtet.

Wenngleich alle Beispiele für Gespannguß vorgesehen sind, so ist es verständlich, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung gleichermaßen für direkten Guß geeignet ist. Da der Schwimmer in der Mitte eine Öffnung besitzt, kann der senkrecht abwärts fallende Gießstrahl frei durchtreten. Bei direktem Guß besitzt der Schwimmer, wenn er auf dem Kokillenboden aufliegt, den Vorteil, daß die Kokillenwand gegen Metallspritzer geschützt ist.

Weiter oben wurde bereits auf die wärmeschützende Eigenschaft der erfindungsgemäßen Vorrichtung hingewiesen. Fig. 18 stellt einen derartigen Anwendungsfall für eine konvergierende Kokille dar. Dabei wirkt der Schwimmer als wärmeschützendes Element in allen Höhenlagen, z. B. in A³ oder Aⁱ, wodurch eine relativ beträchtliche Querschnittveränderung des Schwimmers bedingt ist. Der Schwimmer ist in der Stellung A* gelegentlich seiner Einbringung in die Kokille gemäß Fig. 18 am stärksten komprimiert. In gewünschter Höhe (Stellung A³) erweitert sich der Schwimmer, sei es von Hand, wenn die Kokille kalt ist, oder mit Hilfe einer Spreizvorrichtung, wenn die Kokille heiß ist. Das Haftvermögen an der inneren Kokillenwandfläche 39 ist entweder durch die kleine Menge Imprägnier- bzw. Beschichtungsmittel, welches von der Herstellung des Schwimmers herrührt und auf seiner Oberfläche sich befindet, bedingt oder vorzugsweise von einem Auftrag herrührend, der vor dem Einbringen des Schwimmers in die Kokille auf die Schwimmeroberfläche aufgebracht wird. Hierfür eignet sich eine Schicht Natriumsilikatlösung, die vorteiihafterweise ein ^-Verhältnis (Kieselerde zu Natrium) zwischen 2,4 und 2,9 und eine Dichte D zwischen 47 und 52° Be aufweist.

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Einlage für Kokillen oder sonstige Gießformen bei Direkt- oder Gespannguß in Form eines der Gießstrahldämpfung und -reinigung dienenden Schwimmers, vornehmlich aus gewickelter und imprägnierter Wellpappe, der weitgehend dem Innenquerschnitt der Kokille angepaßt und nach Patent 1 075 286 während seines Aufsteigens mit der Badoberfläche dadurch veränderlich ist, daß der Schwimmer entweder in sich selbst elastisch und/oder mit Spreizmitteln versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wellpappenstreifen parallel zu den Wellenlängsachsen zickzackartig gefaltet ist und der so gebildete Faltstapel zu einem Ring oder Rahmen kreisförmigen, rechteckigen, eckengerundet-quadratischen oder polygonalen Querschnittes geformt ist, dessen innere und äußere Begrenzung die Faltränder bilden und dessen Querschnitt durch In- und Auseinanderschieben der Wellenberge und -täler veränderbar ist.

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2. Einlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellpappestreifen vor der Faltung mit einem Imprägniermittel, z. B. Klebstoff, versehen ist, das aus einem thermoplastischen Stoff oder aus einer Lösung einer oder mehrerer plastischer Substanzen bestehen kann, von denen wenigstens eine zur Gruppe Polystyren, Polyvinylchlorid, Acetylcellulose, Polyamid oder Superpolyamid gehört.

3. Einlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Imprägniermittel aus einer Lösung wässerigen Natriumsilikats besteht.

4. Einlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis Kieselerde zu Soda zwischen 3,2 und 3,6 liegt und daß die Dichte des Bindemittels 35 bis 42° Be beträgt.

5. Einlage nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellpappe aus einem relativ schaumigen Stoff besteht, der das Bindemittel aufzusaugen vermag.

6. Einlage nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß bei doppelseitiger Wellpappe die einander berührenden Wellen mit thermoplastischem Klebstoff oder einem sonstigen Bindemittel verbunden sind.

7. Einlage nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß ein innerhalb des Schwimmers oder von außen wirkendes Spannmittel vorgesehen ist.

8. Einlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannmittel aus einer in die Kokille einliängbaren, in den Innenhohlraum der ring- bzw. rahmenartigen Vorrichtung eingreifenden Spreizvorrichtung besteht.

9. Einlage nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer von einer luftdichten Hülle umgeben ist.

10. Einlage nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand des Schwimmers durch seine Anpassungsfähigkeit an sich ändernde Kokillenquerschnitte eine schabende Wirkung auf die Kokilleninnenfläche auslöst.

11. Einlage nach Anspruch 1 oder folgenden, gekennzeichnet durch ihre Anwendung als Wärmeschutzvorrichtung, die nach Aufsteigen des Bades in der vornehmlich nach oben konvergierenden Kokille einen oberen Kokfllenabschluß bildet.

12. Einlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Imprägniermittel aus einer wasserhaltigen Natriumsilikatlösung besteht, deren Verhältnis Kieselerde zu Soda zwischen 2,4 und 2,9 und deren Dichte zwischen 47 und 52° Be liegt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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