DE1458186C - Warmhaube fur Gießformen, insbesondere Kokillen - Google Patents

Description

Warmhauben werden im oberen Teil von Gießformen, insbesondere in Kokillen, verwendet, um nach dem Eingießen des geschmolzenen Metalls die Erstarrung des oberen Blockteiles zu verzögern. Hierdurch sollen Seigerungen und Lunker auf einen möglichst kleinen Bereich des Gußstückes, insbesondere eines Blockendes, begrenzt werden. Wichtig ist eine gute Abdichtung zwischen Warmhaube und Forminnenwand, damit flüssiges Metall nicht zwischen Warmhaube und Forminnenwand eindringen kann. Es würde sonst nach dem Erstarren des Gußstückes ein Grat entstehen, welcher bei der weiteren Verarbeitung des Gußstückes, insbesondere einer Walzbearbeitung, sehr nachteilig ist.

Die Erfindung betrifft eine Warmhaube für Gießformen, insbesondere Kokillen, bestehend aus vier wärmeisolierenden Seitenplatten, die an ihrer Unterkante mit einer gegen die Forminnenwand gerichteten, vorspringenden Dichtrippe versehen sind und die durch Keilwirkung gegen die Forminnenwand verspannt sind, wobei die Warmhaube auf der Oberseite der Form abgestützt ist.

Es ist eine Warmhaube der vorgenannten Art bekannt (britische Patentschrift 844 189), bei welcher besondere Eckteile vorgesehen sind, die mit Hilfe von besonderen Haken auf der Oberseite der Form bzw. Kokille abgestützt sind. Das Aufhängen der Eckteile, die die Seitenplatten halten sollen, erfordert einen beträchtlichen Arbeitsaufwand. Beim Einsetzen der Seitenplatten ergibt sich zwischen jedem Eckstück und jeder Seitenplatte und Forminnenwand ein Zwischenraum, der nach oben offen ist. Ein Verkeilen der Eckteile und der Seitenplatten ist hier nur möglich, wenn Eckstücke und Seitenplatten mit vertikalen Rippen versehen sind, die durchlaufend an der Form anliegen. Diese Verstärkungsrippen bringen die Gefahr mit sich, daß die horizontale Dichtrippe nicht fest an der Forminnenwand anliegt. Es kann dann in den Spalt flüssiges Metall eindringen, das nach dem Erstarren einen Grat bildet, der, wie erwähnt, außerordentlich nachteilig ist und zu Rissen innerhalb des Gußstückes führen kann. Bei einem Block, der durch Walzen weiterbearbeitet werden soll, muß ein solcher Grat entfernt werden, was einen erheblichen Arbeitsaufwand erfordert.

Es ist ferner eine Warmhaube für Kokillen bekannt (deutsche Patentschrift 816 004), die einen fertigen Holzrahmen enthält, der an gegenüberliegenden Seiten mit Holzstücken versehen ist, die auf dem oberen Rand der Kokille aufliegen und den Rahmen halten! In diesem Holzrahmen befindet sich ein Blecheinsatz, der nach unten weiter in die Kokille hineinragt als der Holzrahmen. Diese Warmhaube ist nicht geeignet, eine Abdichtung gegen die Kokilleninnenwand zu erreichen. Vielmehr erfordert diese bekannte Warmhaube ein stufenweises Gießen, was sehr umständlich und zeitraubend ist. Außerdem ist die Befestigung der Warmhaube an der Kokille umständlich.

Es ist ferner ein Blockformaufsatz oder -einsatz für Gießformen aus brennbaren Stoffen bekannt (USA.-Patentschrift 2 873 492), der so ausgebildet ist, daß die den Blockkopf umgebenden Platten an ihrer Außenseite mit mindestens einer nach unten geschlossenen und nach oben zur Außenluft hin offenen, U-förmigen Ausnehmung versehen sind. Diese Ausnehmung wird durch Rippen gebildet, von denen eine am unteren Rand und an den Seitenrändern einer Platte verläuft, während eine weitere Rippe in vertikaler Richtung in Plattenmitte derart angeordnet ist, daß zwischen ihrer unteren Stirnseite und der Rippe am unteren Plattenteil ein Durchgang verbleibt. Auch bei diesen Platten liegen die vertikalen Rippen an der Forminnenwand an, und es besteht die Gefahr, daß die untere horizontale Rippe nicht fest an der Forminnenwand anliegt, so daß hier ein Spalt entsteht und flüssiges Metall eindringen kann,

ίο was zu den bereits erwähnten Nachteilen führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Warmhaube der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Platten in einfacher Weise in eine Gießform oder eine Kokille einsetzbar sind, wobei trotzdem eine sichere Abdichtung gewährleistet ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß jede Seitenplatte an ihrem oberen Rand mit einem angeformten, nach auswärts gerichteten Flansch versehen ist, der an seiner Unterseite so ausgebildet ist, daß er nur mit seiner äußeren Unterkante die Oberseite der Form berührt, und daß die Seitenplatten in ihrer Längserstreckung derart ausgebildet sind, daß sie im verspannten Zustand die Form nur an folgenden Stellen berühren: im Bereich der unteren Dichtrippe, an der äußersten Kante des Forminnenraumes und/ oder mit der äußeren Unterkante des angeformten Flansches. Die einzelnen Platten dieser Warmhaube brauchen nur mit ihrem Flansch auf den Oberrand der Form bzw. Kokille aufgelegt zu werden. Sie kippen dann von selbst in eine Lage, in welcher ihre untere Dichtrippe an der Forminnenwand anliegt. Da die Platten ansonsten keine Berührung mit der Form haben, besteht auch nicht die Gefahr, daß die untere Dichtrippe von der Forminnenwand abgehoben wird.

Anschließend können Eckteile angebracht werden, was in einfacher Weise möglich ist. Durch die erreichte geringe Berührungsfläche zwischen Platte und Forminnenwand wird eine gute Wärmeisolierung auch bei geringer Plattendicke erreicht.

Die Seitenplatten der erfindungsgemäßen Warmhaube können so ausgebildet sein, daß zwischen der Forminnenwand und der dieser zugekehrten Plattenseite eine im wesentlichen gleichmäßig dicke Luftschicht vorhanden ist. Die Seitenplatten können aber auch eine in Richtung auf das Forminnere weisende Wölbung besitzen. Ferrier können die Seitenplatten im Bereich ihrer Unterkanten auch mit einer ins Blockinnere weisenden Rippe versehen sein, die zweckmäßig etwas oberhalb der Dichtrippe liegt.

Zweckmäßig besifzt der die Rippen aufweisende untere Teil jeder Seitenplatte eine annähernd gleichmäßige Dicke, wobei die Rippen so ausgebildet sind, daß die Seitenplatte an diesem unteren Ende in senkrechtem Schnitt von oben aus zuerst ins Forminnere und dann gegen die Forminnenwand nach außen gekrümmt ist.

Die Seitenplatten können teilweise oder ganz an ihrer dem Forminneren zugewandten Seite mit exothermem Material bedeckt sein.

Die nachfolgende Beschreibung erläutert die Erfindung an Hand einiger Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Zeichnungen, und zwar zeigen ■

Fig. 1 bis 4 einen erfindungsgemäßen Aufsatz mit einer Abdichtungsrippe zwischen den Platten und der ' Form,

F i g. 5 eine Abwandlung der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 4 und ,

F i g. 6 und 7 eine Weiterentwicklung des Aufsatzes mit einer Rippe auch an der Innenseite der Platten.

In Fig. 1 bezeichnet 11 eine Blockform und 12 die Platten eines Aufsatzes. Die Platten ruhen mit ihrem geflanschten oberen Ende 13 auf der Oberkante der Form 11 auf. Der untere Rand 14 der Platten ist abgeschrägt. Zwischen den Platten sind Eckkeile 15 in den Ecken der Form 11 vorgesehen, welche mit den geneigten Berührungsflächen 16 an den Platten 12 anliegen. Wie aus der Draufsicht in F i g. 2 ersichtlich, konvergieren die Flächen 16 der Platten zum Forminneren hin, so daß die Keile 15 die Platten 12 nach außen und gegen die Blockform pressen.

Wie aus F i g. 4 ersichtlich, sind die Flansche 13 mit einer konkaven Unterseite versehen, so daß die Platten gegen die Oberseite der Form an einer Stelle 17 aufsitzen, die von dem senkrechten Teil der Platte entfernt ist. Durch diese besondere Anordnung kann die Platte 12 unter ihrem Eigengewicht um den Anlenkpunkt 17 schwingen, so daß der untere Rand der Platte an der Form anliegt. Der untere Rand ist mit einer Rippe 19, die über die Innenfläche 18 der Platte übersteht, und mit einer Berührungsfläche 20 versehen, die mit der Wand der Form zusammenfällt. Zwischen der Platte 12 und der Form 11 ist eine isolierende Luftschicht 27 vorgesehen. Die Rippe 19 darf nicht zu weit über die Innenfläche 18 der Platte hinausstehen, da die letztere unter dem Druck des geschmolzenen Metalls nachgeben kann und dann durch die Form an oberhalb der Rippe 19 befindlichen Teilen abgestützt werden muß, damit die Platte nicht bricht. Die isolierende Luftschicht 27 besteht natürlich an den Berührungspunkten nicht mehr, bleibt jedoch trotzdem teilweise aufrechterhalten und trägt zur Isolierung bei, die durch die Platte selbst gegeben ist. Die Keile 15 können ebenso wie die Platten mit Äbdichtungsrippen versehen werden.

F i g. 5 zeigt in ihrem rechten Teil eine abgeänderte Ausführungsform des vorangehend beschriebenen Aufsatzes. In diesem Fall ist keine ausgesprochene Rippe 19 vorgesehen, sondern die Platten sind so gekrümmt, daß die der Form zugekehrte Fläche konkav ist. Hierdurch wird die gleiche Abdichtungswirkung wie durch die Rippe 19 erzielt. Die dichtende Berührungsfläche 20 ist auch bei dieser Ausführungsl'orm vorhanden. Der linke Teil der F i g. 5 zeigt eine Rippe zusammen mit einer konkav ausgebildeten Platte.

In F i g. 6 und 7 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei welcher der untere Rand der Platten 12 und gegebenenfalls auch der Eckkeile 15 nicht nur mit einer Rippe 19, welche über die Platte in Richtung zur Form hinaussteht, sondern auch mit einer Rippe versehen ist, welche in der entgegengesetzten Richtung absteht und den Zweck hat, den unteren Rand zu versteifen. Diese Versteifung kann dadurch erreicht werden, daß der untere Teil der Platte dicker als der Rest der Platte ausgebildet wird. Die Verstärkungsund Versteifungsrippe kann auch in der in F i g. 6 und 7 dargestellten Weise ausgeführt werden. Die Dicke der Platte bleibt dabei im wesentlichen gleich, und die Rippe endet im senkrechten Teil der Platte mit einem gekrümmten Teil 22, der annähernd S-förmig ausgebildet ist und zuerst nach innen gegen das Forminnere, wobei ein geneigter Teil 21 und ein erweiterter Raum 23 gebildet werden, und dann nach außen gegen die Wand der Form gebogen ist, so daß eine geneigte Fläche 24 entsteht. Das unterste Ende des gebogenen Teils soll mit einem Teil 25 über die gedachte Verlängerung 26 der Fläche 18 der Platte überstehen, so daß die Berührung an der Fläche 20 sichergestellt ist.

Die Erfindung ist für Aufsätze aus verschiedenen bekannten Materialien verwendbar, hat sich jedoch als besonders geeignet für solche Aufsätze herausgestellt, welche mit einem größeren Anteil an feinverteiltem feuerfestem Material und einem kleineren Anteil an feinverteiltem organischem Material, wie z. B. Papierbrei oder Papierfaserstoff, sowie einem Klebstoff bestehen. Eine geeignete Zusammensetzung ist beispielsweise 82 bis 94 °/o feinkörniges feuerfestes Material, wie Quarz, Olivin od. dgl., 3 bis 9 % Cellulose, insbesondere Papierbrei od. dgl., und 1 bis 8% Harzleim. Es hat sich auch als zweckmäßig erwiesen, bis zu 5 % Asbest, Steinwolle oder andere feuerfeste Fasermaterialien dieser Zusammensetzung zuzugeben. Die mittlere Korngröße des feinkörnigen, feuerfesten Materials soll mindestens für den Hauptteil des Materials 0,2 bis 0,02 mm betragen. Diese Zusammensetzung erfüllt die Hauptbedingungen, die an einen Aufsatz gestellt werden, da sie eine sehr gute Wärmeisolierung ergibt, eine gute Lagerbeständigkeit gewährleistet und einen verhältnismäßig nur kleinen Lagerraum benötigt. Ferner wird sie dem besonderen Erfordernis der Erfindung gerecht, da sie eine gute Abdichtung an der Berührungsfläche zwischen dem Aufsatz und der Form ergibt.

Die erfindungsgemäßen Aufsätze können auch bei anderen Formquerschnitten aus den gezeigten rechteckigen oder quadratischen, beispielsweise bei rundem oder gewelltem Querschnitt verwendet werden. Es ist lediglich erforderlich, dem Aufsatz eine dem Querschnitt der Blockform entsprechende Form zu geben.

Die Dicke der Platten ist je nach der Größe der Blockform verschieden. Für ein Blockgewicht von 1,7 t und einem oberen Querschnitt von 50X50cm^ä hat sich eine Plattendicke von 10 bis 12 mm als geeignet erwiesen. Für einen 7-t-Block mit einem oberen Querschnitt von 60 X 70 cm² hat sich eine Plattendicke von 20 bis 25 mm als geeignet herausgestellt. Im allgemeinen soll die Dicke zwischen 10 bis 25 mm betragen.

Um das Erstarren des oberen Teils der Blockform noch stärker zu verzögern, kann der Aufsatz mit einer inneren Abdeckung aus exothermem Material versehen werden.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern kann innerhalb ihres Rahmens beliebige Abänderungen erfahren.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Warmhaube für Gießformen, insbesondere Kokillen, bestehend aus vier wärmeisolierenden Seitenplatten, die an ihrer Unterkante mit einer gegen die Fonninnenwand gerichteten, vorspringenden Dichtrippe versehen sind und die durch Keilwirkung gegen die Forminnenwand verspannt sind, wobei die Warmhaube auf der Oberseite der Form abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß jede Seitenplatte (12) an ihrem oberen Rand mit einem angeformten, nach aus-

wärts gerichteten Flansch (13) versehen ist, der an seiner Unterseite so ausgebildet ist, daß er nur mit seiner äußeren Unterkante die Oberseite der Form berührt, und daß die Seitenplatten in ihrer Längserstreckung derart ausgebildet sind, daß sie im verspannten Zustand die Form nur an folgenden Stellen berühren: im Bereich der unteren Dichtrippe,"an der äußersten Kante des Forminrtenraumes und/oder mit der äußeren Unterkante des angeformten Flansches.

2. Warmhaube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenplatten (12) so ausgebildet sind, daß zwischen der Forminnenwand und der dieser zugekehrten Plattenseite eine im wesentlichen gleichmäßig dicke Luftschicht (27) vorhanden ist.

3. Warmhaube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Seitenplatte eine in Richtung auf das Forminnere weisende Wölbung besitzt.

4. Warmhaube nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenplatten im Bereich ihrer Unterkanten auch mit einer ins Blockinnere weisenden Rippe (21, 22) versehen sind.

5. Warmhaube nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ins Forminnere gerichtete Rippe (21, 22) etwas oberhalb der Dichtrippe (19) liegt.

6. Warmhaube nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der die Rippen aufweisende untere Teil jeder Seitenplatte eine annähernd gleichmäßige Dicke besitzt, wobei die Rippen so auszubilden sind, daß die Seitenplatte an diesem unteren Ende im senkrechten Schnitt von oben aus zuerst ins Forminnere und dann gegen die Forminnenwand nach außen gekrümmt ist.

7. Warmhaube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenplatten teilweise oder ganz an ihrer dem Forminneren zugewandten Seite mit exothermem Material bedeckt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen