DE1282862B - Vorrichtung zum vertikalen Stranggiessen von Metallrohren - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES MA PATENTAMT Int. CL:

B22d

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 31 b2-11/04

Nummer: 1282 862

Aktenzeichen: P 12 82 862.5-24 (S 84689)

Anmeldetag: 13. April 1963

Auslegetag: 14. November 1968

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum vertikalen Stranggießen von Metallrohren sowie ein Verfahren zum Betrieb einer derartigen Vorrichtung.

Aus dem »Handbuch des Stranggießens«, Fig. 905 auf S. 225, ist ein Verfahren zum kontinuierlichen Gießen von Metallrohren in einer vertikalen Stranggießform bekannt, welche eine rotierende Stranggießkokille und eine innerhalb dieser konzentrisch angeordnete und gleichsinnig mit der Kokille und mit im wesentlichen gleicher Umlaufgeschwindigkeit rotierende Innenform als formgebende Teile aufweist; das flüssige Metall wird in den Raum zwischen diesen beiden Formgebungsteilen zugeführt.

Die praktische Erfahrung hat gezeigt, daß eine Vorrichtung und ein Verfahren dieser Art keinen gangbaren Weg zur Lösung der mit dem Gießen von Hohlkörpern im kontinuierlichen Verfahren verbundenen Probleme darstellen, da bei dieser bekannten Vorrichtung, bei welcher das rotierende Innenteil konzentrisch zur Kokille angeordnet ist und als Innenform wirkt, d. h. auf seinem gesamten Umfang mit der Innenseite des Gießstrangs in Berührung steht, unweigerlich Verklemmungen des Gießkörpers auf der Innenform mit Blockierung der gesamten Anlage auftreten; derartige Blockierungen stellen nicht nur eine prohibitive Störung des Betriebsablaufes dar, welche die bekannte Vorrichtung zum praktischen Einsatz im industriellen Rahmen ungeeignet macht; vor allem bewirken derartige Blockierungen auch eine jedesmalige teilweise und bleibende Beeinträchtigung der gesamten Apparatur, was zu einem wirtschaftlich untragbaren schnellen Verschleiß führen würde.

Die Erfindung betrifft somit eine Vorrichtung zum vertikalen Stranggießen von Metallrohren, bestehend aus einer rotierenden Stranggießkokille und einem darin angeordneten, mit gleicher Geschwindigkeit und gleichsinnig rotierenden Gießdorn. Durch die Erfindung sollen die geschilderten Unzuträglichkeiten, wie sie im Betrieb der bekannten Vorrichtung auftreten, zuverlässig vermieden werden.

Zu diesem Zweck ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Stranggießkokille und der Gießdorn geringfügig exzentrisch zueinander angeordnet sind und daß die Eingießstelle für das flüssige Metall in Drehrichtung der formgebenden Teile an einer Umfangsstelle vorgesehen ist, die von dem Bereich geringsten Abstandes zwischen dem Gießdorn und der Stranggießkokille einen Winkelabstand a von 30 bis 120° entgegen der Drehrichtung der formgebenden Teile besitzt.

Durch diese beiden Maßnahmen (geringfügige

Vorrichtung zum vertikalen Stranggießen von
Metallrohren

Anmelder:

Societe Civile d'Etudes de Centrifugation, Paris

Vertreter:

Dipl.-Ing. C. Wallach, Dipl.-Ing. G. Koch

und Dr. T. Haibach, Patentanwälte,

8000 München 2, Kaufingerstr. 8

Als Erfinder benannt:

Louis Babel, Sauvigny-les-Bois, Nievre;

Pierre Peytavien, Aulnoye-Aymeries (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 26. April 1962 (895 753)

Exzentrizität zwischen Gießdorn und Kokille; Zufuhr des Gießgutes in bestimmtem Abstand vor der stärksten Verengung des Formraumes) wird ein störungsfreies Arbeiten der Vorrichtung gewährleistet. Nach zweckmäßigen Ausgestaltungen kann vorgesehen sein, daß der Winkelabstand <x 90° beträgt und daß die Exzentrizität zwischen Gießdorn und Stranggießkokille einen Wert im Bereich von 0,4 bis 2,5 mm besitzt.

Hinsichtlich der konstruktiven Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß der Gießdorn in einer Hülse exzentrisch verstellbar geführt und die Hülse in einer gegenüber einem ortsfesten Rahmen verdrehbaren Buchse gehaltert ist.

Nach weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen kann vorgesehen sein, daß die Stranggießkokille nach unten mit leichter Konizität ausgebildet ist und ferner, daß der Gießdorn an seinem unteren Ende nach unten mit leichter Konizität verjüngt ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft auch ein Betriebsverfahren für die erfindungsgemäße Stranggießvorrichtung, wonach vorgesehen ist, daß die Abzugsgeschwindigkeit des Rohrstrangs so gewählt wird, daß das Produkt aus Abzugsgeschwindigkeit (in m/Min.) und Konizität der Stranggießkokille (in Promille) einen Wert zwischen 6 und 10, vorzugsweise etwa 8 besitzt.

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Vorteilhaft ist der Gießdorn über zwei Schnecken- Der Dorn 2 ist mittels zweier Kugellager 8, 8' in

triebe verstellbar, um sowohl die Exzentrizität zwi- einer Hülse 9 gelagert, die über einen Schneckentrieb sehen Kokille und Dorn als auch die Lage der eng- 11,12 in einer Buchse 10 drehbar ist. sten Stelle zwischen diesen beiden Teilen gegenüber Die Buchse 10 ihrerseits ist über einen zweiten

der Eingießstelle einregeln zu können. 5 Schneckentrieb 14, 15, der durch ein Handrad 16

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der bedienbar ist, in dem Rahmen 13 drehbar. Stranggießvorrichtung gemäß der Erfindung an Hand Die Exzentrizität des Dorns 2 gegenüber der

der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt Hülse 9 ist gleich deren Exzentrizität gegenüber der

F i g. 1 ein Prinzipschema der erfindungsgemäßen Buchse 10, so daß über den Schneckentrieb 11,12 Gießvorrichtung, io die Exzentrizität des Dorns 2 bezüglich der Buchse

F i g. 2 in vertikaler Längsschnittansicht ein prak- 10 von Null bis zu einem Höchstwert vaiierbar ist. tisches Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Die gezeigte Konstruktion ermöglicht es ferner,

Gießvorrichtung, durch Verstellen des Schneckentriebes 14, 15 die

F i g. 3 eine Querschnittsansicht gemäß Linie Winkelausrichtung der Exzentrizität des Dorns 2 be-HI-III in F i g. 2. 15 züglich der Kokille 1 einzustellen.

Die F i g. 1 stellt einen schematischen Querschnitt Diese Verstellmöglichkeiten ermöglichen eine feine

dar, wobei die Schnittebene etwas über dem Einführ- und weiche Einstellung des Dorns 2 gegenüber der stutzen für das flüssige Metall liegt; ein um die Kokille 1.

Achse O in Richtung des Pfeiles F drehbare Kokille 1 Der Drehantrieb des Gießdorns 2 erfolgt durch

bildet die Außenbegrenzung der Gießform. In der ao einen Elektromotor 17, der an einem Tragkörper 18 Kokille 1 ist ein Gießdorn 2 um die Achse O' dreh- befestigt ist, welcher mittels Kugellager 19 drehbar bar gelagert; der Dorn 2 ist in der gleichen Dreh- auf dem Dorn 2 gelagert ist. Der Motor 17 arbeitet richtung angetrieben wie die Kokille 1. mit einem Ritzel 20 auf ein auf dem Dorn 2 sitzen-

Bei der Prinzipdarstellung in Fig. 1 ist die Ex- des Zahnrad 21, wobei der Tragkörper 18 durch zentrizität zwischen den Achsen O und O' zum besse- 25 nicht dargestellte Mittel gegen Verdrehen arretiert ist. ren Verständnis stark übertrieben wiedergegeben. In Für den Betrieb der beschriebenen Gießvorrich-

der praktischen Ausbildung ist der Abstand der bei- tung sollen nachstehend einige Einstellungsanweisunden Achsen voneinander wesentlich geringer. gen gegeben werden, die auf Versuchsergebnissen mit

In Fig. 1 bezeichnet I die Stelle, an der das flüs- einer Vorrichtung beruhen, deren Kupferkokille sige Metall in die Form 3 eintritt, wobei der Win- 30 einen Innendurchmesser von 195 mm bei einer Höhe kel« zwischen der Eingießstelle I und der Stelle A-A' von 450 mm hatte und einen Dorn aufwies, der bei geringsten Abstands zwischen Dorn und Kokille gleicher Höhe einen Durchmesser von 120 mm hatte, einen Wert im Bereich zwischen 30 und 120° be- Der Innendurchmesser der Gießkokille nahm dasitzen kann. Aus F i g. 1 ist ersichtlich, daß das flüs- bei nach unten leicht ab, wobei die Abnahme bzw. sige Metall sich im Bereich der Zone A-A' verfestigt 35 Konizität etwa l^e/o betrug. Auf Grund eingehender und sodann von dem Dorn 2 freigegeben wird, wäh- Versuche ergab sich dabei, daß für einen einwandrend weiteres flüssiges Metall der Einzugsstelle des freien Verlauf des Stranggießvorgangs das Produkt Dorns zugeführt wird. aus der Abzugsgeschwindigkeit des Gußkörpers aus

Der Vorteil der neuen Gießvorrichtung ergibt sich Stahl und der Konizität des Innendurchmessers der aus der Exzentrizität des Dorns 2 gegenüber der 40 Kokille unveränderlich sein und einen Wert zwischen Gießkokille, durch die ein Verkeilen ausgeschlossen 6 und 10 besitzen sollte.

und eine genaue Formhaltung der Innenwandung Bei einem mittelharten Stahl werden gute Guß-

des Gußkörpers erreicht wird, da der Gießstrang im stücke erhalten, wenn dieser Faktor etwa bei 8 liegt, Bereich der Stelle A-A', an der er von dem flüssigen die Abzugsgeschwindigkeit also 1 m/Min, beträgt und in den zähen Zustand übergeht, zwischen zwei zuein- 45 die Konizität 8% beträgt. Bei rostfreiem Stahl 18/8 ander praktisch parallelen Wänden eingeschlossen ist, mit 3% Molybdän ergeben sich bei unveränderten die im gleichen Drehsinn umlaufen. Bedingungen befriedigende Gußstücke.

Die Längsschnittdarstellung nach der F i g. 2 zeigt Die Exzentrizität der Achsen O und O' (F i g. 1)

die Stranggießkokille 1, die um ihre Achse O dreh- liegt im Bereich von 0,4 bis 2,5 mm, während die bar ist. Die Kokille 1 ist durch eine äußere Rohr- 50 Abzugsgeschwindigkeit des Gußkörpers zwischen schlange 4, die mit der Kokille 1 zugekehrten Düsen 50 cm und 2 m/Min, liegen kann. Die Drehgeschwinversehen ist, kühlbar. Der Drehantrieb für die Ko- digkeit der Kokille liegt zweckmäßig zwischen 60 und kille ist zur Vereinfachung der Zeichnung nicht dar- 200 U/min.

gestellt. Wie bereits eingangs erwähnt, beträgt der Winkel α

In der Kokille 1 ist um die Achse O' der Gieß- 55 zwischen der Stelle A-A', an der der Kern den kleindorn 2 drehbar gelagert, der am unteren Ende 5 sten Abstand von der Kokille hat, und der Einfühleicht konisch verjüngt ist. Der Gießdorn 2 liegt im rungsstelle I des Gießstrahles zwischen 30 und 120°, Bereich minimalen Abstands von der Kokille (Be- wobei ein Winkel von 90° sich als besonders vorteilreich A-A' in F i g. 1) gegen die Innenseite des Gieß- haft erwiesen hat.

Strangs 3 an. In F i g. 2 ist der Deutlichkeit halber der 60 Mit dem erwähnten Ausführungsbeispiel einer er-Dorn 2 links nicht ganz am Gießstrang anliegend findungsgemäßen Gießvorrichtung kann ein Rohr aus dargestellt, wie dies an sich den wirklichen Verhält- mittelhartem Stahl mit einem Außendurchmesser von nissen entsprechen würde. Der Dorn 2 ist hohl und 190 mm und einem lichten Durchmesser von 120 mm nimmt ein bis nahe seinem Boden reichendes Kühl- mit einer Abzugsgeschwindigkeit von 1 m/Min, errohr 6 auf, durch das ein Kühlmittel mit großer Zu- 65 zeugt werden, wenn der Winkel α etwa 90° ist, die laufgeschwindigkeit eingeführt wird, das aufsteigend Exzentrizität O-O' etwa 0,4 mm beträgt, die Umlaufdie Innenwandung des Dorns 2 bestreicht und durch geschwindigkeit der Kokille bei 150 U/min liegt und einen Stutzen 7 abgeleitet wird. ihre Konizität 8 % beträgt.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum vertikalen Stranggießen von Metallrohren, bestehend aus einer rotierenden Stranggießkokille und einem darin angeordneten, mit gleicher Geschwindigkeit und gleichsinnig rotierenden Gießdorn, dadurch gekennzeichnet, daß die Stranggießkokille (1) und der Gießdorn (2) geringfügig exzentrisch zueinander angeordnet sind und daß die Eingießstelle (I) für das flüssige Metall in Drehrichtung der formgebenden Teile (1, 2) an einer Umfangsstelle vorgesehen ist, die von dem Bereich (A-A') geringsten Abstandes zwischen dem Gießdorn (2) und der Stranggießkokille (1) einen Winkelabstand λ von 30 bis 120° entgegen der Drehrichtung der formgebenden Teile besitzt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennnzeichnet, daß der Winkelabstand α 90° beträgt. ao

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzentrizität zwischen Gießdorn (2) und Stranggießkokille (1) einen Wert im Bereich von 0,4 bis 2,5 mm besitzt.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gießdorn (2) in einer Hülse (9) exzentrisch verstellbar geführt und die Hülse in einer gegenüber einem ortsfesten Rahmen (13) verdrehbaren Buchse (10) gehaltert ist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stranggießkokille (1) nach unten mit leichter Konizität verengt ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der hervorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gießdorn (2) an seinem unteren Ende (5) nach unten mit leichter Konizität verjüngt ausgebildet ist.

7. Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugsgeschwindigkeit des Rohrstranges so gewählt wird, daß das Produkt aus Abzugsgeschwindigkeit (in m/Min.) und Konizität der Stranggießkokille (in Promille) einen Wert zwischen 6 und 10, vorzugsweise etwa 8 besitzt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Herrmann, Handbuch des Stranggießens, 1958, bis 276.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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