DE1202942B - Blockkopfausfuetterung und Vorrichtung zum Einsetzen der Ausfuetterung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. σ.:

B22d

Deutsche Kl.: 31 c -10/05*

Nummer: 1202 942

Aktenzeichen: F 32649 VI a/31 c

Anmeldetag: 29. November 1960

Auslegetag: 14. Oktober 1965

Es ist allgemeine Praxis, im Kopfteil einer Kokillen- oder Blockgießform eine Auskleidung oder Ausfütterung aus wärmeerzeugenden Platten oder Steinen zu schaffen, d. h. im Fall einer Kokillenform von rechteckigem Querschnitt Platten oder Steine, welche die vier Wände auskleiden. Wenn das geschmolzene Metall in Berührung mit solchen Platten oder Steinen kommt, bewirkt es, daß die Bestandteile der Platten oder Steine exotherm reagieren. Die so erzeugte Hitze verzögert die Verfestigung des Kopf- ίο metalls und verringert so die Bildung des Lunkers im Kopfteil des Blockes. Das Metall bleibt während einer längeren Zeitdauer geschmolzen, so daß es nachgesaugt werden kann, um die Schrumpfung der Hauptmasse des Blockes zu kompensieren.

Bei sämtlichen bisherigen Vorschlägen dieser Art, bei welchen Platten oder Steine von wärmeerzeugendem Material zur Schaffung der Blockkopfausfütterung verwendet werden, wurde es als nötig erachtet, die Platten in solcher Weise vorzusehen, daß sie das geschmolzene Metall vollständig umgeben. So wurden zur Bildung einer Blockkopfausfütterung mit rechteckigem Querschnitt vier solche Platten verwendet.

Als Ergebnis von Überlegungen und Versuchen wurde gefunden, daß ausgezeichnete Ergebnisse mit großem wirtschaftlichem Vorteil dadurch erzielt werden können, daß bei einer Blockkopfausfütterung nur zwei gegenüberliegende Wände aus wärmeerzeugender Zusammensetzung gebildet oder damit beschichtet werden, während die beiden anderen Wände nicht mit wärmeerzeugendem Material versehen werden.

Gemäß der Erfindung wird daher eine Blockkopfausfütterung für eine rechteckige Blockgießform mit gegenüberliegenden, einen Formhohlraum abgrenzenden Seiten und Stirnwänden geschaffen, der dadurch gekennzeichnet ist, daß nur zwei der vier Wände des Formhohlraumes, bei denen es sich um gegenüberliegende Wände handelt, mit Platten oder Steinen aus wärmeerzeugendem Material versehen sind und daß Einrichtungen zum Halten der Platten oder der Steine gegen die einander gegenüberliegenden Wände vorgesehen sind. Es ist ersichtlich, daß im Gegensatz zu den Arbeitsweisen gemäß dem Stand der Technik die zwei anderen sich gegenüberliegenden Wände nicht mit wärmeerzeugendem Material ausgekleidet sind.

Die so an den sich gegenüberliegenden beiden Wänden angebrachten Platten müssen in ihrer Lage gehalten werden, und die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung der Erzielung dieses Zweckes.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert.

Blockkopfausfütterung und Vorrichtung
zum Einsetzen der Ausfütterung

Anmelder:

Foseco Trading A. G., Chur, Graubünden

(Schweiz)

Vertreter:

Dr. E. Wiegand und Dipl.-Ing. W. Niemann,

Patentanwälte, München 15, Nußbaumstr. 10

Als Erfinder benannt:

Norman J. Griffiths f, Vanderbilt, Pa. (V. St. A.); der Miterfinder hat beantragt, nicht genannt
zu werden

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 3. Dezember 1959 (13 673)

Fig. 1 zeigt schaubildlich eine normalkonische Kokille, deren offenes oberes Ende erfindungsgemäß zum Warmhalten des oberen Endes des Blockes eingerichtet ist;

F i g. 2 zeigt schaubildlich eine Platte aus einem feuerfest hinterlegten, exothermisch reagierenden Material, die in einer Kokille der in F i g. 1 dargestellten Art angeordnet werden kann;

Fig. 3 zeigt einen Teil der Kokille der Fig. 1 in Draufsicht;

F i g. 4 zeigt einen Vertikalschnitt durch Platten aus exothermisch reagierendem Material der in F i g. 2 gezeigten Art, die im Kopf einer normalkonischen Kokille angeordnet sind;

F i g. 5 zeigt ein Schaubild einer Ausführungsform einer Vorrichtung zur Anbringung von gepreßten Platten aus feuerfest hinterlegtem, exothermisch reagierendem Material in einer Kokille;

F i g. 6 zeigt einen im wesentlichen nach der Linie 6-6 der F i g. 5 geführten Vertikalschnitt durch eine Vorrichtung nach F i g. 5, in der zwei Platten aus exothermisch reagierendem, wärmeerzeugendem Material im Abstand voneinander so angeordnet sind, daß sie in eine Kokille eingesetzt werden können;

F i g. 7 zeigt in einer ähnlichen Darstellung wie F i g. 6 die im Kopf der Kokille angeordneten Platten vor der Entfernung der Vorrichtung.

F i g. 1 zeigt eine Kokille, deren Kokillenkörper 10 auf einem Untersatz 11 steht. Die Kokille hat ge-

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wohnlich einen rechteckigen oder länglichen Quer- ten, um diese vertikal und einander parallel zu halten,

schnitt und weist zwei Längsseitenwände 14 und zwei Zum Einsetzen der wärmeerzeugenden Platten in

Stirnwände 15 auf. Die Innenwandungen der Kokille eine Kokille werden Platten beispielsweise der in

können mit vertikalen Wellen 16 ausgebildet sein. F i g. 2 gezeigten Art auf recht gestellt, wobei ihre ge-

Die Innenwandungen der Kokille erstrecken sich 5 wellten Teile außen liegen und die wärmeerzeugenden

schräg abwärts und auswärts. Die Kokillenwände sind Schichten einander zugekehrt sind. Durch entspre-

unten im allgemeinen dicker als oben. chende Ösen 22 werden Stahlstäbe 44 eingeführt, die

Erfindungsgemäß sind im Kopf der Kokille an etwas langer sind als die Kokille breit ist. Nach der deren beiden Längsseitenwänden 14 zwei Platten 18 Einführung der Stäbe wird ein Gestell beispielsweise aus wärmeerzeugendem, exothermisch reagierendem io der in Fig. 5 gezeigten Art zwischen den Stäben her-Material angeordnet. Diese Platten werden so ausein- abgesenkt und zwischen den Platten angeordnet. Die ander gehalten, daß sie sich fest an die Innenseite der Platten werden so eingestellt, daß sie in den Schlitzen Seitenwände 14 der Kokille anlegen. Es hat sich ge- zwischen den Zapfen 39 und den Rändern der Seizeigt, daß die kürzeren Stirnwände der Kokille nicht tenwände 29 des Gestells aufgenommen werden. Zum mit einer Platte aus wärmeerzeugendem Material be- 15 Anheben des Gestells können geeignete Haken 45 deckt zu werden brauchen. vorgesehen werden.

Die wärmeerzeugende Platte ist vorzugsweise eine Die Platten 10 und das Gestell 25 werden dann von

zusammengesetzte Platte mit einer Grundschicht 19 einem Kran angehoben, der an den vorstehenden En-

aus einem feuerfesten Werkstoff und einer Schicht 20 den der Stäbe 44 angreift. Diese ganze Anordnung

aus einer verformbaren, exothermisch reagierenden 20 wird gemäß Fig. 6 in eine Kokille 10 eingesetzt.

Substanz. Wenn die aus den Platten und dem Gestell bestehende

Geeignete verformbare, exothermisch reagierende Anordnung in die Kokille abgesenkt wird, greifen die

Massen sind in der USA.-Patentschrift 2 591105 ge- unteren Enden der Zapfen 39 an den oberen Enden

offenbart. der Formwände 14 an und werden die in dem Gestell

Die feuerfest hinterlegten exothermischen Platten 25 verschiebbaren Zapfen aufwärts geschoben, so daß

werden in die Kokillen mit einer erfindungsgemäß die Platten satt gegen die Formwände angelegt wer-

ausgebildeten Vorrichtung eingeführt. Ein Ausfüh- den (Fig. 7).

rungsbeispiel dieser Vorrichtung ist in Fig. 5 bis 7 Damit die Platten auseinander und fest gegen die dargestellt und weist ein starres, kastenartiges, all- Formwände gehalten werden, so daß kein schmelzgemein rechteckiges Gestell 25 aus Stahl oder Holz 30 flüssiges Material zwischen die Platten und die Formauf, das aus einem langgestreckten Oberteil 26, zwei wand gelangen und die Platten gegeneinanderdrücken abwärts gerichteten Stirnwänden 28, 29 und einer kann, werden zwei Flußstahlstäbe 46 fest zwischen oder mehreren Zwischenwänden 30 besteht. die einander gegenüberliegenden Flächen dieser Teile

Vom unteren Ende der Stirn- und Zwischenwände eingezwängt (Fig. 4). Zu diesem Zweck ist das Ge-

28, 29 bzw. 30 sind in einer zur Ebene des lang- 35 stell 25 mit zwei im Abstand voneinander stehenden

gestreckten Oberteils 26 allgemein parallelen Ebene drehbaren Wellen 48 versehen, die in dem Oberteil

die Unterteile 31, 32 und 33 in solchen Abständen 26 gelagert sind, sich von ihm abwärts erstrecken und

voneinander angeordnet, daß sie im Abstand stehende knapp unterhalb der von dem Unterteil 32 begrenzten

parallele Schlitze 34 bilden, deren Zweck nachstehend Schlitze 34 enden. Das untere Ende der Welle 48 ist

beschrieben wird. 40 bei 49 zur Aufnahme der Stäbe 46 geschlitzt. Der

Jede der Stirnwände 28 und 29 ist an einer Stelle, Schlitz erstreckt sich in der Welle 48 aufwärts, so daß die in der Nähe des an den Oberteil 26 angrenzenden der Stab 46 auf einander gegenüberliegenden, den oberen Randes liegt, mit einem auswärts gerichteten Schlitz 34 begrenzenden Bodenteilen ruhen kann Vorsprung36 versehen, der einen abwärts gerichte- (Fig. 5). Am oberen Ende der Welle48 sind geeigten Absatz 38 bildet, welcher bis zu einem vertikalen 45 nete Mittel zur Anbringung einer Kurbel 51 vorRand der Stirnwand reicht. Wenn zwei Platten 18 gesehen. Diese Mittel können beispielsweise aus vertikal aufrecht im Abstand voneinander stehen, einem Schlitz 50 bestehen. Es kann aber auch das kann das Gestell 25 zwischen ihnen derart angeordnet obere Ende der Welle für den Angriff eines Schlüssels werden, daß die Absätze 38 auf den oberen Rändern od. dgl. entsprechend vierkantig ausgebildet sein,
der Platte ruhen (F i g. 6). Die Vorsprünge 36 und 50 Beim Drehen der Welle 48 wird der Stab 46, der damit die Absätze 38 sind so breit, daß das Gestell etwas länger ist als der Abstand zwischen den wärme-25 auf den oberen Rändern der Platten abgestützt erzeugenden Platten, fest zwischen die wärmeerzeuwerden kann. genden Schichten eingezwängt (Fig. 4). Um das

Um das Gestell 25 zwischen zwei Platten zu hai- Einzwängen der Stäbe 46 zwischen den Platten 18 zu

ten und zu verhindern, daß die Platten kippen, wenn 55 erleichtern, sind die Stäbe 46 vorzugsweise flach

das Gestell in dieser Weise gehalten wird, ist an S-förmig oder haben leicht gekrümmte oder abgerun-

jeder Ecke des Gestells ein Zapfen 39 vorgesehen, dete Enden. Die in Fig. 3 gezeigten Stangen46 sind

der sich vom äußeren Ende jedes der Vorsprünge 36 S-förmig und können durch Drehung im Gegensinn

abwärts erstreckt. Jeder Zapfen 39 ist vorzugsweise des Uhrzeigers ohne weiteres in die richtige Stellung

am einen Schenkel eines U-förmigen Bügels ausgebil- 60 hineingezwängt werden.

det, dessen anderer Schenkel verschiebbar in einer Weil die Stäbe 46 in der Warmhaltevorrichtung

geeigneten Ausnehmung 42 in der Oberseite der Sei- verbleiben und schmelzen oder auf andere Weise in

tenwand 28, 29 aufgenommen wird. Bei dieser An- dem Stahl verbleiben, werden diese Stäbe vorzugs-

ordnung können die Zapfen 39 relativ zu dem Gestell weise aus einem Flußstahl hergestellt, der den zu gie-

vertikal bewegt werden und bilden, wenn sie in die 65 ßenden beruhigten Stahl nicht beeinträchtigt.

Ausnehmungen hineinfallen gelassen worden sind Nachdem alle Stäbe 46 in die gewünschte Stellung

und sich längs der Vorsprünge 36 erstrecken, Rinnen hineingezwängt worden sind, erstrecken sie sich im

zur Aufnahme der oberen Randteile der beiden Plat- wesentlichen in der Querrichtung der Kokille direkt

über dem Schlitz 34 des Gestells. Dieses kann jetzt entfernt werden, ohne daß die fest eingezwängten Stäbe 46 aus ihrer Lage gebracht werden. Nach der Anbringung der wärmeerzeugenden Platten in der Kokille und dem Hineinzwängen der Stäbe 46 in die gewünschte Stellung wird das Gestell 25 aus seiner Stellung zwischen den Platten und aus der Kokille herausgehoben. Die Stäbe 46 gleiten aus den Schlitzen 49 der Welle 48 und bleiben zwischen den Platten eingezwängt.

Damit die Auftriebskraft des Metalls nicht die Platten anhebt, werden an jeder Plattenecke Holzkeile 54 zwischen der Platte und der Stirnwand der Kokille eingetrieben (Fig. 1). Eine weitere Abstützung der wärmeerzeugenden Platten 18 wird durch die Verwendung von zusätzlichen Querstäben 52 geschaffen, die den vorher eingesetzten Stäben 44 ähneln. Diese zusätzlichen Stäbe können durch entsprechende ösen 22 eingeschoben werden, die vom oberen Rand der Platten vorstehen. Diese zusatzliehen Querstäbe 52 ruhen auf dem oberen Ende der in F i g. 1 gezeigten Kokille und stützen die Platten während des Gießens des Metalls.

Um an dem Block zwischen dem Hauptteil und dem Blockkopf einen abwärts abgeschrägten Absatz auszubilden, was wünschenswert ist, wenn der Block bestimmten Walz- und Schmiedeverfahren unterworfen werden soll, ist der untere Rand 55 jeder Platte abwärts und auswärts abgeschrägt. Eine derartige Abschrägung an dem fertigen Block erleichtert das Walzen und setzt die Menge des von dem Block abzutrennenden Materials herab.

Erfindungsgemäß können auch die Blöcke, die im Querschnitt im wesentlichen quadratisch und kleiner als die vorstehend besprochenen Rohbrammen sind, an ihrem oberen Ende auf ähnliche Weise warm gehalten werden. Es hat sich gezeigt, daß trotz Warmhaltens des oberen Endes dieser Blöcke mit nur zwei einander entgegengesetzten Platten aus wärmeerzeugendem Material eine überraschende Wirtschaftlichkeit erzielt wird. Die erhaltenen Blöcke sind einwandfrei, weil durch das Warmhalten des oberen Endes beim Schrumpfen des Blockes schmelzflüssiges Material nachgespeist wird.

Bei der Durchführung dieser Ausführungsform der Erfindung wird ein allgemein quadratischer Block dadurch an seinem oberen Ende warm gehalten, daß auf ähnliche Weise, wie vorstehend beschrieben, zwei Platten aus wärmeerzeugendem Material in die Mündung der Kokille gesenkt werden. Diese wie die Platte 18 der Fig. 2 ausgebildeten Platten werden am Kopf der Kokille durch Querstäbe, wie in Fig. 1 gezeigt, abgestützt und an einander entgegengesetzte Seitenwände der Kokille angelegt. Diese Platten werden mit Holzkeilen, wie sie in F i g. 1 bei 54 gezeigt sind, an Ort und Stelle gehalten. Ferner können Aussteifstangen wie die S-förmigen Stäbe 46 verwendet werden. Es hat sich gezeigt, daß in den kleineren quadratischen Kokillen die Holzkeile die Platten am Aufschwimmen auf dem schmelzflüssigen Metall hindem und auseinanderhalten und fest gegen die Kokillenwände drücken.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Blockkopf ausfütterung für eine rechteckige Kokillen- oder Blockgießform, die einen Formhohlraum begrenzende, einander gegenüberliegende Seiten- und Stirnwände hat, dadurch gekennzeichnet, daß nur zwei einander gegenüberliegende Wände des Formhohlraums m;t Platten oder Steinen aus wärmeerzeugendem Material ausgekleidet sind, welche im Formhohlraum aufgehängt sind, und daß Mittel zum Festhalten der Platten oder Steine an den gegenüberliegenden Wänden vorgesehen sind.

2. Blockkopfausfütterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten oder Steine aus wärmeerzeugendem Material an den längeren Wänden angeordnet sind.

3. Blockkopf ausfütterung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten oder Steine im wesentlichen aus feuerfest hinterlegtem, exotherm reagierendem Material bestehen.

4. Blockkopfausfütterung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einander gegenüberliegenden wärmeerzeugenden Platten oder Steine durch Abstandsstäbe an die Formwände gepreßt werden.

5. Blockkopfausfütterung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einander gegenüberliegenden wärmeerzeugenden Platten oder Steine durch Klötzchen, die zwischen den Stirnseiten der Platten oder Steine und der benachbarten Stirnwand der Form eingezwängt sind, festgekeilt sind.

6. Vorrichtung zum Befestigen von Platten oder Steinen aus wärmeerzeugendem Material in einer Kokillen- oder Blockgießform, gekennzeichnet durch einen Rahmen (25) mit einem Oberteil (26), eine Mehrzahl von senkrechten Trennwänden (28, 29), die sich von dem Oberteil abwärts erstrecken und zwei Stirntrennwände und mindestens eine Zwischentrennwand einschließen, Unterteile (31, 32 und 33), die an der jeweiligen Trennwand befestigt sind und sich parallel zum Oberteil erstrecken und imAbstandzu dem Oberteil ein Paar von Querschlitzen (34) bilden, eine senkrechte Welle (48), die über je einem Schlitz (34) im Oberteil gelagert ist, wobei das obere Ende sich über den Oberteil hinaus erstreckt und das untere Ende sich teilweise in die Schlitze erstreckt, wobei das untere Ende einen Schlitz (49) besitzt, der zur lösbaren Aufnahme eines Abstandsstabes (46) dient, einen sich quer von den oberen Rändern der Stirntrennwände erstreckenden Vorsprung (36) und einen Zapfen (39), der sich entlang jedem Vorsprung abwärts und im Abstand der Plattendicke von dem senkrechten Rand der entsprechenden Trennwand erstreckt, wobei die Zapfen (39) entfernbar sind, wenn die Platten in eine Form eingelassen werden.

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2900 685.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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