DE1269294B

DE1269294B - Heat insert for block molds

Info

Publication number: DE1269294B
Application number: DEP1269A
Authority: DE
Inventors: Michael Donald La Bate
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1963-06-26
Filing date: 1963-06-26
Publication date: 1968-05-30

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

B22dB22d

Deutsche Kl.: 31 b2- 7/10 German class: 31 b2- 7/10

Nummer: 1269 294Number: 1269 294

Aktenzeichen: P 12 69 294.3-24File number: P 12 69 294.3-24

Anmeldetag: 26. Juni 1963Filing date: June 26, 1963

Auslegetag: 30. Mai 1968Open date: May 30, 1968

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmeeinsatz für Block-Gießformen, der durch Wandteile aus aufzehrbarem Material nach Art eines Rahmens gebildet und innerhalb der Formwände teleskopisch in den Oberteil einer Blockform einsetzbar ist, mit einer Mehrzahl an der Unterseite des Einsatzrahmens mit Abstand voneinander vorgesehener, nach oben eingeformter Nuten und in deren Bereich angebrachter U-förmiger Klammerelemente.The invention relates to a heat insert for block casting molds, which can be consumed by wall parts Material formed in the manner of a frame and telescoped within the mold walls in the Upper part of a block form can be used, with a plurality on the underside of the insert frame Distance from one another provided, upwardly molded grooves and attached in their area U-shaped bracket elements.

Durch Wärmeeinsätze dieser Art kann das Metall auch im oberen Bereich einer Block-Gießform, wo es sich sonst schneller abkühlt als im übrigen Bereich, länger flüssig gehalten werden, so daß der Block gleichmäßiger erstarrt und geringere Restspannungen, Lunker, Pfeifen u. dgl. aufweist.With heat applications of this kind, the metal can also be in the upper area of a block casting mold, where it is otherwise cools faster than in the rest of the area, be kept liquid longer, so that the block solidifies more evenly and has lower residual stresses, voids, whistles and the like.

Es ist bekannt, solche Wärmeeinsätze aus bei der dort herrschenden Temperatur aufzehrbarem oder sich zersetzendem Werkstoff herzustellen. In der Regel ist das Gewicht der hierzu verwendeten Masse außerordentlich klein, so daß ein Wärmeeinsatz oder -kopf solchen Materials bei ansteigender Schmelze von dieser leicht angehoben wird und dann die von ihm entwickelte Wärme der Schmelze nicht im ausreichendem Maß zuführen kann. Um dies zu verhindern, hat man schon U-förmige Metallklammern verwendet, deren Steg an der Außenseite des Wärmeeinsatzes anliegt und mit einem gebogenen Flansch in dessen Werkstoff festgelegt ist, während der andere Flansch an der Unterseite des Wärmeeinsatzes in einer dort vorgesehenen Nut nach innen ragt. Das im Bereich der Formwand erstarrende Metall schafft dabei eine Verbindung zwischen dem unteren Flanschende der Klammer und der Formwand, wodurch der Einsatz oder Wärmekopf in der Form fest verankert werden soll, bis er seine Funktion voll erfüllt hat.It is known that such heat inserts from or consumable at the temperature prevailing there to produce decomposing material. As a rule, the weight is the mass used for this purpose extremely small, so that a heat input or head of such material with increasing melt is slightly raised by this and then the heat of the melt developed by it is not sufficient Can supply measure. To prevent this, U-shaped metal brackets have already been used, the web of which rests on the outside of the heating insert and has a curved flange is set in the material, while the other flange on the underside of the heat insert in a groove provided there protrudes inward. The metal that solidifies in the area of the mold wall creates thereby a connection between the lower flange end of the clamp and the mold wall, whereby the insert or thermal head should be firmly anchored in the mold until it is fully functional has met.

Infolge der außen an der Formwand anliegenden Teile der Klammern kommt es aber vor, daß mitunter die Verankerung nicht mit völliger Sicherheit hergestellt wird und daß zum anderen die Klammern leicht an der Formwand angeschmolzen werden, was ein Herauslösen des Blockes aus der Form außerordentlich erschwert.As a result of the parts of the clamps resting on the outside of the mold wall, however, it sometimes happens that the anchoring is not established with complete certainty and that, on the other hand, the brackets are easily melted to the mold wall, causing the block to loosen from the mold extraordinarily difficult.

Aufgabe der Erfindung ist es in erster Linie, die Nachteile der bekannten Ausführung zu vermeiden und einen Wärmeeinsatz oder -kopf für Block-Gießformen zu schaffen, der bei allen Betriebszuständen seine Stellung in der Form beibehält, bis er völlig aufgezehrt ist, ohne daß dabei metallische Verbindungen unmittelbar zwischen der Form und den Klammerelementen hergestellt werden können.The object of the invention is primarily to avoid the disadvantages of the known design and to provide a thermal insert or head for block molds that works in all operating conditions maintains its position in the form until it is completely consumed without any metallic connections can be made directly between the mold and the bracket elements.

Ein erfindungsgemäßer Wärmeeinsatz der eingangs Wärmeeinsatz für Block-GießformenA heat input according to the invention, the initially heat input for block casting molds

Anmelder:Applicant:

Michael Donald La Bate, Wampum, Pa.
(V. St. A.)Michael Donald La Bate, Wampum, Pa.
(V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. R. Beetz und Dipl.-Ing. K. Lamprecht, Patentanwälte,Dipl.-Ing. R. Beetz and Dipl.-Ing. K. Lamprecht, Patent attorneys,

8000 München 22, Steinsdorfstr. 108000 Munich 22, Steinsdorfstr. 10

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Michael Donald La Bate, Wampum, Pa.Michael Donald La Bate, Wampum, Pa.

(V. St. A.)(V. St. A.)

erläuterten Gattung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel der Klammerelemente nach oben ragen und sich an die Seitenflächen der Nuten anlegen, während der mit der Unterseite des Einsatzrahmens abschließende Steg die Nut unter Bildung eines Fensters überspannt, daß die Enden der Schenkel nach außen gebogen sind und horizontale Flansche bilden, die durch die Seitenfläche der Nut hindurchragen und in dem aufzehrbaren Material eingebettet sind, und daß die Klammern mit größerem Abstand von der Außenfläche des Einsatzrahmens nach innen versetzt angeordnet sind, so daß sie im Betrieb nicht an der Form angeschmolzen werden.explained genus is characterized in that the legs of the clamp elements protrude upwards and to rest against the side surfaces of the grooves, while with the underside of the insert frame final web spans the groove to form a window that the ends of the legs after are bent on the outside and form horizontal flanges which protrude through the side surface of the groove and are embedded in the consumable material, and that the brackets at a greater distance from the Outer surface of the insert frame are arranged offset inward, so that they are not on the in operation Form to be melted.

Der erfindungsgemäße Wärmeeinsatz ist aus einem Material geformt, das im Betrieb vollständig zerkrümelt oder aufgezehrt wird und eine Temperatur erzeugt, die niedriger ist als die Temperatur des in ihm enthaltenden heißen Metalls. Insbesondere soll der Wärmeeinsatz das in ihm befindliche flüssige Metall auf einer Temperatur von etwa 1860° C halten, seine ursprüngliche Form und physikalischen Eigenschaften jedoch beibehalten, ohne daß das flüssige Metall entweicht, so daß sich das Metall auf normale Weise verfestigen kann. Durch die besondere Ausbildung und Anordnung der Klammern wird erreicht, daß zwar der Einsatz mittels des in den Fensterdurchbrüchen zwischen Nut und Klammer gebildeten erstarrten Teils an der Form fest verankert wird, die Klammerelemente aber an der Formwand nicht angeschmolzen werden, so daß sich der Block später ungehindert aus der Form ausstreifen läßt. Dabei kann der größte Teil der Wärmeenergie der Schmelze zugeführt werden, ohne daß sich LunkerThe thermal insert according to the invention is formed from a material which crumbles completely during operation or is consumed and generates a temperature lower than the temperature of the in hot metal it contains. In particular, the heat input should be the liquid in it Metal keep its original shape and physical at a temperature of around 1860 ° C However, properties are retained without the liquid metal escaping, so that the metal is normal Way can solidify. Due to the special design and arrangement of the brackets, that although the insert by means of the formed in the window openings between the groove and the bracket solidified part is firmly anchored to the mold, but the clamp elements to the mold wall are not melted, so that the block can later be pulled out of the mold unhindered. Most of the thermal energy can be supplied to the melt without voids forming

809 557/369809 557/369

3 43 4

oder Pfeifen bilden, und der Wärmeeinsatz wird voll- stehende, sich nach auswärts erstreckende Flansche ständig aufgelöst. auf, die in das benachbarte Material des Wärme-Zweckmäßig weist der Wärmeeinsatz in an sich be- kopfes eingebettet sind, so daß sich Fenster ergeben, kannter Weise vier kastenartig angeordnete Recht- durch welche hindurch das geschmolzene Metall eckblöcke auf, an deren Enden ineinandergreifende 5 fließt und dort erstarrt.or form pipes and the heat input becomes complete, outwardly extending flanges constantly resolved. which are embedded in the adjacent material of the heat-expediently the heat insert in itself be head, so that windows result, As is known, four right-hand sides, arranged like a box, through which the molten metal passes corner blocks, at the ends of which interlocking 5 flows and solidifies there.

Zungen und Nuten eingeformt sind, und zur Bildung In den Seiten- und Endteilen sind jeweils in der eines Einsatzrahmens sind Wandelemente aus auf- gleichen horizontalen Ebene sich quer erstreckende zehrbarem Werkstoff um die Blöcke herumgeschlun- Umfangsnuten 17,18 und 19, 20 eingeformt, so daß, gen. Vorzugsweise liegen die Bänder in Umfangs- wenn ein Wärmekopf, wie in Fig. 1 gezeigt, aus den rillen, die in die Außenfläche der Blöcke eingeformt io zwei Seitenteilen 10 und 11 und den beiden Endsind, teilen 12 und 13 gebildet wird, die Rillen 17,18 undTongues and grooves are molded in, and to form In the side and end parts are respectively in the of an insert frame are wall elements extending transversely from the same horizontal plane consumable material looped around the blocks. gen. Preferably, the bands lie in the circumferential if a thermal head, as shown in Fig. 1, from the grooves formed in the outer surface of the blocks io two side parts 10 and 11 and the two ends, parts 12 and 13 is formed, the grooves 17,18 and

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise 19, 20 sich geschlossen um den Wärmekopf herumIn the drawing, the invention is for example 19, 20 closed around the thermal head

veranschaulicht; es zeigt erstrecken. Stücke aus rostfreiem Stahlband 21 undillustrates; it shows extend. Pieces of stainless steel band 21 and

Fig. 1 eine räumliche Darstellung eines erfindungs- 22 werden dann um den Wärmekopf in den RillenFig. 1 is a three-dimensional representation of an invention 22 will then be around the thermal head in the grooves

gemäß ausgebildeten verbrauchbaren bzw. aufzehr- 15 17,18, 19 und 20 herumgelegt, und ihre Enden wer-according to designed consumable or consumable 15 17, 18, 19 and 20, and their ends are

baren Wärmeeinsatzes, den in an sich bekannter Weise durch Klammern 23ble heat input, which in a known manner by brackets 23

Fig. 2 eine Ansicht eines ersten Teilstückes des und 24 fest verbunden,Fig. 2 is a view of a first part of the and 24 firmly connected,

in Fig. 1 gezeigten Wärmeeinsatzes, Zur erleichterten Handhabung des fertiggestelltenIn Fig. 1 shown heat insert, for easier handling of the finished

F i g. 3 eine Ansicht eines anderen Teilstückes des Wärmekopfes können Metallhandgriffe 25 in denF i g. 3 is a view of another portion of the thermal head, metal handles 25 in FIG

Wärmekopfes gemäß Fig. 1, 20 oberen Teilstücken der Endteile 12 und 13 ange-Thermal head according to Fig. 1, 20 upper sections of the end parts 12 and 13 attached.

Fig. 4 eine Ansicht von oben auf das in Fig. 2 bracht werden. Es ergibt sich daher, daß der inFIG. 4 is a view from above of that shown in FIG. 2. It therefore follows that the in

gezeigte Teilstück, Fig. 1 gezeigte Wärmekopf vollständig fertig zumPart shown, Fig. 1 shown thermal head completely ready for

Fig. 5 eine Ansicht von oben auf das in Fig. 3 Gebrauch ist und daß seine Wandteile aus einer vorgezeigte Teilstück, beschriebenen aufzehrbaren Mischung bestehen. DieFig. 5 is a view from above of that in Fig. 3 in use and that its wall parts are from a previously shown Part, described consumable mixture exist. the

Fig. 6 einen Querschnitt durch einen auf eine teil- 25 lotrechten Fugen in den Innenecken des so gebildeweise weggebrochene Gießform oder Kokille auf- ten Wärmekopfes sind mit einer Mischung aus gegesetzten aufzehrbaren Wärmekopf und mahlener Schamotte (feingemahlener gebrannter Ton)6 shows a cross section through a joint that is partially perpendicular in the inner corners of the so formed Broken-off casting mold or chill mold on the thermal head are set with a mixture of Consumable heating head and ground chamotte (finely ground fired clay)

Fig. 7 eine weitere Schnittdarstellung eines auf- und Wasser abgedichtet, die mit einer Dicke von etwaFig. 7 is a further sectional view of a sealed up and water, which with a thickness of about

zehrbaren Wärmekopfes, der in einer teilweise ge- 3 mm aufgebracht wird,consumable heat head, which is applied in a partially 3 mm,

zeigten Block-Gießform sitzt. 30 Die Enden der Seitenteile 10 und 11 sind in dershowed block mold seated. 30 The ends of the side parts 10 and 11 are in the

Der in Fig. 1 gezeigte aufzehrbare Wärmekopf Mitte zwischen ihren oberen und unteren Kanten mit umfaßt ein Paar gegenüberliegende längere Seiten- einzelnen Vorsprüngen 27, 27 versehen, und die Endteile 10 und 11 und ein Paar einander gegenüber- teile 12 und 13 weisen im Bereich ihrer oberen und liegende Endteile 12 und 13. Die Seitenteile 10 und unteren Kanten jeweils ein Paar mit Abstand vor-11 sind gleich ausgebildet, ebenfalls die Endteile 12 35 gesehener Vorsprünge 28, 28 und 29, 29 auf. Durch und 13. Sie sind alle aus Material hergestellt, das den wechselseitigen Eingriff dieser Vorsprünge wird kurz nach dem Erstarren oder Verfestigen eines in eine relativ lotrechte Bewegung zwischen den Seitendie Form eingegossenen Blockes vollständig auf- teilen 10, 11 und den Endteilen 12, 13 verhindert,
gezehrt wird und/oder zerfällt bzw. sich auflöst. Die Die Fig. 4 und 5 zeigen Ansichten von oben auf Seiten und Endteile 10, 11, 12 und 13 des aufzehr- 40 die Seiten- und Endteile 11 und 12, und in Fig. 6 baren Wärmekopfes sind aus einem Material her- ist der in Fig. 1 gezeigte Wärmekopf in verkleinergestellt, das Bestandteile aufweist, die wegbrennen, tem Maßstab im Querschnitt gezeigt und sitzt auf und ferner Bestandteile, die zu einem feinen Pulver einer Block-Gießform M mit eingegossenem Block zerfallen, das durch einen geeigneten Binder in einer mittels Z-förmiger Stangen 26, 26. Der Wärmekopf normalen Mischung gehalten wird. Eine beispiels- 45 behält seine Stellung auf der Block-Gießform M inweise zufriedenstellende Mischung umfaßt einen An- folge der Nuten 14 und 15 mit Klammern 16 bei, satz, der 18 kg Sägemehl, 63 kg Rohdolomit und wodurch Fenster gebildet werden, die zur Veranke-36 kg Natriumsilikat als Binder aufweist. rung an der Gießform dienen und verhindern, daßThe consumable thermal head shown in FIG. 1 centered between its upper and lower edges includes a pair of opposing longer side individual projections 27, 27, and the end portions 10 and 11 and a pair of opposing portions 12 and 13 in the region thereof upper and lying end parts 12 and 13. The side parts 10 and lower edges each a pair with a distance in front of 11 are formed identically, also the end parts 12 35 seen projections 28, 28 and 29, 29 on. Through and 13. They are all made of material that prevents the mutual engagement of these projections completely dividing 10,11 and end portions 12,13 shortly after a block cast in relatively perpendicular motion between the sides of the mold has solidified or solidified ,
is consumed and / or disintegrates or dissolves. 4 and 5 show views from above of the sides and end parts 10, 11, 12 and 13 of the consumable 40, the side and end parts 11 and 12, and in FIG. 6 the thermal head are made of a material 1 shown in reduced thermal head, which has components that burn away, system scale shown in cross section and sits on and also components that disintegrate into a fine powder of a block casting mold M with a cast block, which by a suitable binder in a by means of Z-shaped rods 26, 26. The thermal head is kept normal mixing. A beispiels- 45 retains its position in the block mold M OTES satisfactory mixture comprises a check result of the grooves 14 and 15 with brackets 16 at, set, 18 kg of sawdust, 63 kg raw dolomite and whereby windows are formed for anchoring -36 kg of sodium silicate as a binder. serve tion on the mold and prevent that

Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Wärme- der Wärmekopf auf dem geschmolzenen MetallTo produce a thermal head according to the invention, the thermal head on the molten metal

kopfes wird zunächst eine Grundmischung der vor- 50 schwimmt, wenn dieses den Wärmekopf anfüllt. Dashead first becomes a basic mixture that floats when it fills the thermal head. That

erwähnten Bestandteile angerichtet, z. B. aus Säge- erste in die Nuten 14 und 15 eintretende geschmol-mentioned ingredients arranged, z. B. from saw first in the grooves 14 and 15 entering molten

mehl, Dolomit und Natriumsilikat, und dann werden zene Metall fließt durch die Fenster, welche dieflour, dolomite and sodium silicate, and then zene flows through the windows, which are the metal

die jeweiligen Seitenteile 10, 11 und Endteile 12 und Nuten mit den Metallklammern 16, 16 bilden, be-the respective side parts 10, 11 and end parts 12 and form grooves with the metal brackets 16, 16,

13 des Wärmekopfes aus dieser Mischung geformt rührt die Block-Gießform M, kühlt sich ab und ver-13 of the thermal head formed from this mixture, the block casting mold M stirs, cools down and

oder gegossen. Die Mischung trocknet dann, setzt 55 festigt sich, wodurch der Wärmekopf in ausreichen-or poured. The mixture then dries, sets 55 and sets, whereby the thermal head is sufficiently

sich ab und bildet ein wirklich dauerhaftes Gefüge, der Weise mit dem Block verbunden und gehindertand forms a really permanent structure that is connected to the block and hindered

das sich für die vorgesehene Verwendung eignet. Wie wird zu schwimmen.that is suitable for the intended use. How is going to swim.

die F i g. 2 und 3 in der Zeichnung zeigen, sind die Nach F i g. 7 ist der dort gezeigte Wärmekopf teil-Bodenabschnitte eines jeden der Seitenteile 10 und 11 weise innerhalb einer Block-Gießform M angeordnet und der Endteile 12 und 13 jeweils mit Nuten 14 und 60 und mit eingegossenem geschmolzenem Metall an-15 versehen. Metallklammern 16, 16 sind quer über gefüllt. In beiden Fällen nach den F i g. 6 und 7 hat diese Nuten 14 und 15 angeordnet und weisen jeweils das geschmolzene Metall, nachdem es eingegossen ein Paar lotrechter Schenkel auf, die an ihren unteren ist, die Wände der Kokille und die Wände des Wärme-Enden durch ein mit ihnen aus einem Stück bestehen- kopfes berührt, sich abgekühlt und einen Anfangsden Mittel- oder Bügelteil verbunden sind, das mit 65 ansatz gebildet, während das übrige Metall noch geden unteren Rändern der jeweiligen Seitenteile oder schmolzen ist. Nun ist noch zu erwähnen, daß, wenn Endteile fluchtet, und die oberen Endteile der das Metall sich abkühlt und verfestigt, diese VerSchenkel weisen mit ihnen aus einem Stück be- festigung auch im Bereich der Fläche des aufzehr-the F i g. 2 and 3 show in the drawing, the After F i g. 7, the thermal head shown there is part-bottom sections of each of the side parts 10 and 11 arranged within a block casting mold M and the end parts 12 and 13 are each provided with grooves 14 and 60 and with poured-in molten metal. Metal clips 16, 16 are filled across. In both cases according to FIGS. 6 and 7 has these grooves 14 and 15 arranged and each have the molten metal after it has been poured into a pair of perpendicular legs, which is at their lower, the walls of the mold and the walls of the heat-ends by being integral with them The existing head is touched, cooled down and an initial middle or bracket part is connected, which is formed with a shoulder, while the rest of the metal is still at the lower edges of the respective side parts or is melted. Now it should be mentioned that when the end parts are in alignment and the upper end parts of the metal cools down and solidifies, these legs have one-piece fastening with them, also in the area of the surface of the consumable.

baren Wärmekopfes aufgetreten ist, nachdem sich der Wärmekopf einschließlich der Stahlbänder, die ihn zusammenhalten, aufgelöst hat. Der vorbeschriebene erfindungsgemäße Wärmekopf erfüllt daher alle eingangs gestellten Forderungen.thermal head has occurred after the thermal head including the steel straps that hold it hold together, has dissolved. The above-described thermal head according to the invention therefore fulfills all of the above demands made.

Claims

Claim:

Heat insert for block casting molds, which is created by wall parts made of consumable material according to Art of a frame and telescoped into the top of a block mold within the mold walls can be used, with a plurality on the underside of the insert frame at a distance from one another provided, upwardly molded grooves and in their area attached U-shaped Clamp elements, characterized in that the legs of the clamp elements protrude upwards and are attached to the side surfaces of the grooves, while the one that ends with the underside of the insert frame Web the groove (15) to form a window (16) that spans the ends of the legs are bent outwards and form horizontal flanges which protrude through the side surface of the groove and are embedded in the consumable material, and that the clips (16) with are arranged offset inward at a greater distance from the outer surface of the insert frame, so that they are not melted onto the mold during operation.

Considered publications:
Austrian Patent No. 181378;
French patent specification No. 1316 992,

951;
U.S. Patents Nos. 2,946,103, 2,272,018,

1501655.

1 sheet of drawings