DE1558292A1 - Method for producing a press plate from cast iron with cast-in steel tubes - Google Patents
Method for producing a press plate from cast iron with cast-in steel tubesInfo
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1558292 Andrejewslei & Honke Patentanwälte1558292 Andrejewslei & Honke patent attorneys
Dr. Walter Andrejewski Dr. Walter Andrejewski
«-*■.·. ~~ η / Diplom-Ingenieur«- * ■. ·. ~~ η / graduate engineer
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Verfahren zum Herstellen einer Pressenplatte aus Gußeisen mit eingegossenen StahlrohrenMethod for producing a press plate from cast iron with cast-in steel tubes
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer heiz- und/oder kühlbaren Pressenplatte aus Gußeisen mit eingegossenen Stahlrohren zur Bildung von Kanälen für das Heiz- und/oder Kühlmittel.The invention relates to a method for producing a heatable and / or coolable press plate made of cast iron Cast steel pipes to form channels for the heating and / or coolant.
Gegossene Pressenplatten mit eingegossenen Stahlrohren sind bei Vulkanisierpressen bekannt. Die Platten werden lediglich beheizt und besitzen eine verhältnismäßig große Plattendicke von 100 mm und darüber, um zu erreichen, daß sie während des Vulkanisiervorganges möglichst lange die Wärme halten. ZumCast press plates with cast steel tubes are known in vulcanizing presses. The panels are merely heated and have a relatively large plate thickness of 100 mm and more in order to ensure that they keep the heat as long as possible during the vulcanization process. To the
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Gießen derartiger "dicker" Pressenplatten werden die Stahlrohre zunächst außerhalb der Gußform sandgestrahlt, um ihre Oberfläche zu reinigen, ggf. gebeizt, und dann in die Form eingesetzt. Die Formfüllzeit während des GießVorganges ist wegen der großen Plattendicke entsprechend lang, so daß genügend Zeit zur Verfügung steht, damit sich die Stahlrohre mit dem Gußeisen in Temperaturausgleich setzen können, der zum Tanzen des Gußeisens auf der Rohroberfläche führende Oberflächenfilm abgebaut werden kann und die Temperaturbewegungen der Stahlrohre abklingen könne, bevor das Gußeisen zu erstarren beginnt. Das hat zur Folge, daß sich die Stahlrohre einwandfrei mit dem Gußeisen verbinden können. Um dabei eine Beeinträchtigung des Rohrquerschnitts unter dem in der Regel auftretenden Durchschweißen der Rohrwandung zu vermelden, werden die Rohre mit Quarzsand im Sinne eines Gießkernes dicht gefüllt. Hierdurch wird der Temperaturausgleich zwischen den Stahlrohren und dem Gußeisen nicht beeinträchtigt. Casting such "thick" press plates, the steel pipes are first sandblasted outside the mold to their surface to be cleaned, pickled if necessary, and then inserted into the mold. The mold filling time during the casting process is because of the large Plate thickness correspondingly long, so that there is enough time available stands so that the steel pipes can set themselves in temperature equilibrium with the cast iron, which causes the cast iron to dance The surface film on the pipe surface can be broken down and the temperature movements of the steel pipes can subside, before the cast iron begins to solidify. As a result, the steel pipes connect perfectly with the cast iron can. In order to avoid impairment of the pipe cross-section under the usually occurring welding through of the pipe wall to report, the pipes are tightly filled with quartz sand in the sense of a casting core. This is the temperature compensation between the steel pipes and the cast iron is not affected.
Für die Herstellung von Kunetetoffplatten sind Pressen* insbesondere Mehretagenpressen bekannt, deren Pressenplatten in rasch aufeinander folgendem Temperaturspiel geheizt und gekühlt werden, wozu die Platten ebenfalls Kanäle aufweisen, durch die abwechselnd ein Heiz- und ein Kühlmittel geführt werden. Derartige Platten müssen daher eine möglichst geringe Wärmeträgheit besitzen und sind daher so dünn wie möglich, maximal in einer Stärke von 60 mm ausgeführt. Die Herstellung solcher "dünnen" Pressenplatten mit eingelegten Stahlrohren durch Gießen bereitet jedoch besondere Schwierigkeiten, die das Gießen "dünner" Pressenplatten bisher verhindert haben. So ist beimPresses * are particularly important for the production of Kunetoff panels Multi-daylight presses are known whose press plates are heated and cooled in rapid succession of temperatures are, for which the plates also have channels through which a heating and a coolant are passed alternately. Such plates must therefore have the lowest possible thermal inertia and are therefore as thin as possible, at most in a thickness of 60 mm. The production of such "thin" press plates with inserted steel pipes by casting however, presents particular difficulties which have hitherto prevented the casting of "thin" press plates. That's how it is
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Gießen "dünner" Pressenplatten die FormfUllzeit sehr gering (5 bis 8 see.)» die Erstarrung des Gusses erfolgt entsprechend schnell. In dieser kurzen Zeit können die Stahlrohre den erforderlichen Temperaturausgleich nicht durchführen, so daß die Rohre noch während der Erstarrung des Gusses arbeiten, darüber hinaus wird der Oberflächenfilm auf den Rohren nicht in ausreichender Weise entfernt, was alles im Ergebnis zu mangelnder Verbindung zwischen Rohr- und Gußplatte führt.Pouring "thin" press plates the mold filling time is very short (5 to 8 see.) »The casting solidifies accordingly quickly. In this short time, the steel pipes can meet the required Do not perform temperature equalization so that the pipes still work while the casting is solidifying, in addition, the surface film on the pipes will not removed in a sufficient way, all of which leads to a poor connection between the pipe and cast plate as a result.
Im übrigen ist ein Verfahren zum Umgießen rohrartiger, insbesondere mehrfach gebogener oder eine geringe lichte Weite aufweisender Körper mit Metall von demselben oder höherem Schmelzpunkt unter Durchleiten von Gasen oder Flüssigkeiten durch das Rohr bekannt, wobei Gas oder Flüssigkeit unter regelbarem Gegendruck durch das Rohr geleitet wird, der dem Verformungswider-' stand des Rohres bei seiner Erweiehungstemeperatur annähernd die Waage hält. Ferner hat man zur Herstellung von Rippenrohren, insbesondere für Speisewasservorwärmer und Vorverdampfer, Maßnahmen verwirklicht, wonach die Ableitung der durch das Gießen aufgenommenen Wärme je nach Bedarf durch die Verwendung mehr oder weniger guter Wärmeleiter als Füllstoff geregelt und das Stahlrohr vor dem Gießen vorgewärmt wird. - Diese vorbekannten Verfahren bewegen sich auf einem anderen Gebiete der Technik und haben die Probleme um die Herstellung "dünner" Heiz- und/oder kühlbarer Pressenplatten aus Gußeisen mit eingegossenen Stahlrohren nicht maßgebend beeinflußt.Incidentally, a method of casting around is tubular, in particular Body that is bent several times or has a small internal width and is made of metal with the same or higher melting point known as passing gases or liquids through the pipe, gas or liquid under controllable back pressure is passed through the pipe, which approximates the deformation resistance of the pipe at its expansion temperature holds the scales. Furthermore, one has for the production of finned tubes, in particular for feed water preheaters and pre-evaporators, Measures are implemented, according to which the dissipation of the heat absorbed by the casting as required by using more or less good heat conductor regulated as a filler and the steel pipe is preheated before casting. - These known ones Processes move to a different field of technology and have the problems of producing "thin" heating and / or coolable press plates made of cast iron with cast-in steel pipes were not significantly influenced.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so auszubilden, daß das Gießen "dünner"The invention is based on the object of a method of the above called type in such a way that the casting is "thinner"
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Pressenplatten mit eingegossenen Stahlrohren ohne Auftreten der beschriebenen Nachteile möglich ist.Press plates with cast steel tubes without occurrence the disadvantages described is possible.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Stahlrohre nach Einsetzen in die Gußform auf Temperaturen über 1500 0 ei'hltzt, dann umgössen und sofort danach von innen mittels eines Gasstromes gekühlt werden. Das Erhitzen der Stahlrohre vor dem Guß kann elektrisch mittels durch die Rohrwandung geleitetem elektrischen Strom oder mittels eines durch die Rohre geleiteten Heizgases erfolgen. In bevorzugter AusfUhrungsform werden die Stahlrohre vor dem Guß zu ovalem Querschnitt gedrückt und mit der größeren Qüerschnittsachse in Richtung der Pressenplattenebene angeordnet.This object is achieved according to the invention in that the steel pipes, after being inserted into the casting mold, are heated to temperatures above 150 0 0 , then poured around them and immediately thereafter cooled from the inside by means of a gas stream. The heating of the steel pipes before casting can take place electrically by means of an electric current passed through the pipe wall or by means of a heating gas passed through the pipes. In a preferred embodiment, the steel tubes are pressed into an oval cross-section before casting and arranged with the larger cross-sectional axis in the direction of the plane of the press plate.
Die Erfindung erreicht durch die Aneinanderreihung dieser beiden Verfahrensätufen einen durchaus überraschenden Effekt. Tatsächlich hat sich gezeigt, daß das Erhitzen der Rohre vor dem Guß auf mindestens 150° C bereits ausreicht, um für den Gießvorgang schädliche Oberflächenfilme auf den einzugießenden Rohren zu entfernen, die im Rahmen bekannter Maßnahmen stets gestört haben. Durch das unmittelbar nach dem Umgießen der Rohre einsetzende Kühlen werden die Rohrinnenflächen auf verhältnismäßig niedriger Temperatur gehalten, was zwar ein Verschweißen der Rohre an der Rohraußenseite mit dem Gußelsen nicht verhindert, im ganzen aber offenbar die Temperatur des Rohres während des gesamten Gieß- und Erstarrungsvorganges des Gußeisens so weitgehend festhält, daß den Verbund zwischen Rohr- und Gußeisen beeinträchtigende Wärmebewegungen des Rohres nicht mehr auftreten können. 3o zeigen nach den erfindungsgemäßen VerfahrenBy stringing together these two process stages, the invention achieves a thoroughly surprising effect. In fact, it has been shown that heating the pipes to at least 150 ° C. before casting is sufficient to remove surface films on the pipes to be poured which are harmful to the pouring process and which have always been a problem within the framework of known measures. As a result of the cooling that starts immediately after the pipes have been poured around the pipe, the inner surfaces of the pipes are kept at a relatively low temperature, which does not prevent the pipes from welding on the outside of the pipe to the Gußelsen, but on the whole apparently the temperature of the pipe during the entire pouring and solidification process Cast iron holds so largely that the bond between pipe and cast iron impairing thermal movements of the pipe can no longer occur. 3o show according to the method according to the invention
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Beseitigung störender Oberflächen filme und etosJa VermeidungElimination of disruptive surface films and etosYes avoidance
zwischen Rohr und Platte, wobei ein DurohschweiSsn des Rohres infolge seiner Kühlung von innen nicht mehr auftritt. Das Gefüge des Gusses ist im Bereich der Rohroberfläefee sehr fein kristallin, was einen Vorteil darstellt, weil der GnS aufgrund dieses feinen ßefüges auch dann gut stehenbleibt, wenn die Rohrwand selbst- versehleisen sollte. Hinzukommta 'das die Wärmeleitfähigkeit eines derartigen ßefüges besser ist als die eines grob kristallinen Gefilges, so daß im Ergebnis bei Verwirkliehimg des erfindungsgemäßen Verfahrens auch die Wärmeleitwert® der hergestellten Pressenplatte verbessert sind. ·between pipe and plate, whereby DurohschweSn the pipe no longer occurs due to its cooling from the inside. The structure of the cast is very finely crystalline in the area of the pipe surface, which is an advantage because the GnS stays in place due to this fine structure, even if the pipe wall should self-destruct. In addition , the thermal conductivity of such a structure is better than that of a coarsely crystalline structure, so that, as a result, when the method according to the invention is implemented, the thermal conductivity of the press plate produced is also improved. ·
Die duroh die Erfindung erreichten Vorteile sind %ahlv®±®foa Einmal können die nach dem erflndungsgemäSen Verfahren heygestellten "dornen" Pressenplatten -mit im Vergleich zur PlatteMioke - beachtlich großem Kanalquersohnitt und sehr geringen Kanalabstand ausgeführt werden. Das ergibt nicht nur eine sehr gleichmäßige Temperaturverteilung über die Flattonfläche, sondern ermöglicht aush die Herstellung von Pressenplatte^ mit im Vergleich zum Volumen und der Oberfläche, des Kanalsystems sehr geringer Masse und daher sehr geringer Wärmetrlgnelt, so daß kurze Heiz- und Abkühlzeiten für die Pressenplatt© erreicht werden. Außerdem können extrem dünne Platten, insbes«, bei oval gedrücktem Querschnitt der Stahlrohre hergestellt werden. Die Rohre können bei der erfindungsgemäß hergestellten Pressenplatte in beliebiger Führung über die Plattenfläche verteilt verlaufen und können vor allem in den Ablenkstellen abgerundet werden, soThe advantages achieved by the invention are % ahlv® ± ®fo a On the one hand, the "thorn" press plates produced by the method according to the invention - with a considerably large channel cross-section and very small channel spacing compared to the plate Mioke - can be made. This not only results in a very even temperature distribution over the flat surface, but also enables the production of press plates with a very low mass compared to the volume and the surface, the duct system and therefore very little heat transfer, so that short heating and cooling times for the press plate © can be achieved. In addition, extremely thin plates, especially with an oval shaped cross-section of the steel tubes, can be produced. In the case of the press plate produced according to the invention, the tubes can run in any desired guidance over the plate surface and can be rounded off, especially in the deflection points, see above
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daß scharfe Kanten und die daran bevorzugt einsetzenden Verschleißerscheinungen vermieden werden. Im übrigen besteht die Möglichkeit, die Rohre zumindest in den Rundungen des Rohrverlaufes aus rostfreiem Stahl vorzusehen, was weiter zur Verschleißverminderung beiträgt. Schließlich ist auch das Gußmaterial selbst im Bereich der Rohrwandungen infolge seines dort vorhandenen, auf das Kühlen der Rohre beim Gießvorgang zurückzuführenden feinkristallinen Qefüges sehr verschleißfest, so daß die Platte auch dann weiter benutzt werden kann, wenn die Rohrwandung selbst durch Verschleiß stellenweise abgetragen sein sollte. Darüber hinaus zeigt Guß ein wesentlich besseres Temperaturwechselverhalten als Stahl und neigt unter starken lokalen Temperaturunterschieden, wie sie im Temperaturspiel zwischen Heizen und Kühlen bei "dünnen1' Pressenplatten unvermeidlich sind, weit weniger zur Rißbildung als Stahl.that sharp edges and the signs of wear that tend to occur thereon are avoided. In addition, there is the possibility of providing the pipes at least in the curves of the pipe run made of stainless steel, which further contributes to reducing wear. Finally, the casting material itself in the area of the pipe walls is very wear-resistant due to its fine crystalline structure due to the cooling of the pipes during the pouring process, so that the plate can continue to be used if the pipe wall itself should be worn away in places. In addition, cast iron shows a much better temperature change behavior than steel and, under strong local temperature differences, which are unavoidable in the temperature play between heating and cooling in "thin 1 'press plates, tends to form far less than steel.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert; die einzige Figur zeigt ausschnittsweise einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäß hergestellte Pressenplatte.In the following the invention is explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawing; the only Figure shows a detail of a cross section through a press plate produced according to the invention.
Die in der Figur dargestellte Pressenplatte 1 besteht aus Gußeisen mit darin eingegossenen Stahlrohren 2 zur Bildung von Kanälen 3 für ein Heiz- und/oder Kühlmittel, mit dessen Hilfe die Platte als ganzes heiz- bzw. kühlbar ist. Vor dem Guß werden die Stahlrohre 2 nach Einsetzen in eine Gußform auf Temperaturen über 13O°C erhitzt, dann ohne vorhergehende Abkühlung umgössen und sofort danach von innen mittels eines Gasstromes gekUhlt. Die Erhitzung der Stahlrohre 2 vor dem Guß kann ent-The press plate 1 shown in the figure consists of cast iron with steel pipes 2 cast therein to form channels 3 for a heating and / or coolant, with the help of which the plate as a whole can be heated or cooled. Before casting, the steel pipes 2 are heated to temperatures after being placed in a casting mold heated above 130 ° C, then without prior cooling encapsulated and immediately afterwards from the inside by means of a gas stream chilled. The heating of the steel pipes 2 before casting can be
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-
1967
- 1967-02-17 DE DE19671558292 patent/DE1558292A1/en active Pending
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