DE1608343C

DE1608343C - Mold

Info

Publication number: DE1608343C
Authority: DE
Inventors: August Dr Ing 4200 Oberhausen Vincent
Original assignee: Gutehoffnungshutte Sterkrade AG, 4200 Oberhausen
Publication date: 1971-09-16

Description

Die Erfindung betrifft eine Kokille aus einer Eisen-Kohlenstofflegierung, deren Außenseite mit einem ihrer Neigung folgenden, vom oberen zum unteren . Ende geradlinig durchgehenden, in Längsrichtung der Kokille verlaufenden Wulst versehen ist.The invention relates to a mold made of an iron-carbon alloy, their outside with one of their inclination following, from the top to the bottom. End straight through, in the longitudinal direction of the Mold running bead is provided.

Es sind Kokillen bekannt, die auf ihren Außenseiten mit mehreren Rippen von rechteckigem oder dreieckigem Querschnitt versehen sind (deutsche Patentschrift 474 045, französische Patentschrift 636 060). Diese Rippen sind schmal und sollen nur die Außenoberfläche der Kokille vergrößern, um auf diese Weise die Abkühlungsgeschwindigkeit der Kokille zu erhöhen. Ferner wird durch diese Rippen eine größere Stabilität der Kokillenwand erreicht.There are molds known that on their outer sides with several ribs of rectangular or triangular cross-section are provided (German patent specification 474 045, French patent specification 636 060). These ribs are narrow and are only intended to enlarge the outer surface of the mold in order to be able to in this way to increase the cooling rate of the mold. Furthermore, through these ribs a greater stability of the mold wall is achieved.

Bei weiterhin bekannten Kokillen (deutsches Gebrauchsmuster 1 952 903) nimmt der Querschnitt der Wand von den Ecken zur Seitenmitte hin stetig zu. Diese Vergrößerung des Wandvolumens in der Seitenmitte bringt eine gleichmäßige Aufwärmung der Kokillenwand beim Abkühlen des gegossenen Blockes mit sich. Ein Verzug der Kokillenwand auf Grund unterschiedlicher Temperaturverhältnisse wird bei dieser aus Gußeisen mit Kugelgraphit oder aus Stahlguß bestehenden Kokille vermieden.In the case of molds that are still known (German utility model 1 952 903) the cross-section of the wall increases steadily from the corners to the side center. This enlargement of the wall volume in the center of the side brings about an even heating of the mold wall when cooling the cast block with itself. A distortion of the mold wall due to the reason different temperature conditions, this is made of cast iron with spheroidal graphite or cast steel existing mold avoided.

Schließlich sind Kokillen bekannt (deutsche Patentschrift 165 829), deren Wand bei gleichbleibender Dicke wellenförmig ausgebildet ist. Durch diese Maßnahme wird in dem gegossenen Block ein dichterer Kern erwartet.Finally, molds are known (German Patent 165 829), the wall of which remains constant Thickness is wavy. By this measure, a denser core expected.

Kokillen wurden bisher mit seitlich hervorstehenden Aufhängeelementen, wie Nocken oder Taschen, versehen. Derartige Kokillen können nur in mehrteiligen Dauerformen gegossen werden, da die bekannten Aufhängeelemente Unterschneidungen darstellen. Hierbei sind die Mantelformen entweder in der Senkrechten geteilt, wobei die Formhälften nach dem Gießen der Kokille seitlich abzuziehen sind. Es bestände auch die Möglichkeit, eine einteilige Mantelform zu verwenden, wobei zum Gießen der Aufhängeelemente dann aber in die Mantelform über größere Längen größere lose Teile eingepaßt werden müßten. Beide Maßnahmen bedeuten eine Erschwerung und Verteuerung des Verfahrens zum Gießen von Kokillen. Die verwendeten Dauerformen für Kokillen sollen weiterhin möglichst wenig Teilfugen bzw. lose Teile aufweisen.Up to now, chill molds have been made with hanging elements protruding from the side, such as cams or pockets, Mistake. Such molds can only be cast in multi-part permanent molds, since the known ones Suspending elements represent undercuts. The shell shapes are either in the vertical divided, whereby the mold halves are to be pulled off to the side after the casting of the mold. It There would also be the option of using a one-piece shell mold, whereby the Suspension elements are then fitted into the shell shape over greater lengths, larger loose parts would have to. Both measures make the process more difficult and more expensive Casting of permanent molds. The permanent molds used for molds should continue to have as few butt joints as possible or have loose parts.

■ Als Nachteile der senkrechten Teilung sind eine unbequeme Handhabung und eine aufwendige Herstellung der Formeinrichtung zu nennen, die besondere mechanische Vorrichtungen zum Verschieben und Verklammern der Mantelformhälften notwendig machen und deren Herstellung verteuern. Hierzu kommt bei den großen Dimensionen der Stahlwerkskokillen und den hohen Gießtemperaturen des Gußeisens der Verzug der Mantelformhälften, der ein einwandfreies Schließen der Teilfugen erschwert. Das Einpassen und Einarbeiten loser gleitender Teile aus Metall in die einteilige Mantelform und deren Herstellung ist gleichfalls teuer. Durch Verzüge über die große Länge ist ein einwandfreies Arbeiten der Einrichtung über längere Zeit in Frage gestellt.The disadvantages of the vertical division are inconvenient handling and complex production the molding device to mention the special mechanical devices for moving and clamping the shell mold halves make them necessary and make their production more expensive. For this comes with the large dimensions of the steelworks molds and the high casting temperatures of cast iron the distortion of the shell mold halves, which makes it difficult to close the butt joints properly. The Fitting and working in of loose sliding metal parts in the one-piece shell mold and their manufacture is also expensive. Due to delays over the great length, the facility works flawlessly questioned for a long time.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Stahlwerkskokille zu schaffen, die mit samt ihren seitlich vorhandenen Aufhängeelemcnten in einer einteiligen Mantelform ohne Verwendung loser Teile gegössen werden kann.The invention is therefore based on the object of creating a steelworks mold that, together with their Laterally existing suspension elements are cast in a one-piece shell form without the use of loose parts can be.

Das geschieht bei einer eingangs geschilderten Kokille gemäß der Erfindung dadurch, daß der Wulst eine oder mehrere Aussparungen zwecks Darstellung der Aufhängeelemente aufweist.In the case of a mold according to the invention described at the outset, this happens in that the bead has one or more recesses for the purpose of showing the suspension elements.

Hierdurch wird erreicht, daß man die gesamte Kokille frei von Unterschneidungen in Ziehrichtung der Mantelform ausbilden kann, so daß ■ sich die Mantelform nach dem Gießen und Erstarren der Kokille leicht abziehen läßt. Die Aufhängeelemente werden beim Gießen durch einen einfachen Kern ausgespart. Der Wulst sorgt dafür, daß eine nennenswerte Schwächung der Kokillenwand vermieden wird.This ensures that the entire mold is free of undercuts in the drawing direction the shell shape can form, so that ■ the shell shape after casting and solidification of the Can easily peel off the mold. The suspension elements are cut out by a simple core during casting. The bead ensures that a significant weakening of the mold wall is avoided.

Der in Stripprichtung der Kokille oberhalb der Aussparung liegende Teil des Wulstes dient als tragendes Element beim Anheben der Kokille, wobei der Kranhaken oder die Stripperzange in die Aussparung eingreift. Aus diesem Grunde muß der Wulst eine Breite aufweisen, die der Breite der üblichen Aufhängeelemente in etwa entspricht. Damit unterscheidet sich der Wulst von den bekannten schmalen Rippen, die allein nach dem Gesichtspunkt einer erhöhten Abkühlungsgeschwindigkeit und einer erhöhten Stabilität der Kokille ausgelegt sind. Andererseits stellt der Wulst auch keine gleichmäßig zunehmende Verdikkung der Wand dar, sondern eine aus dem Wandverlauf herausspringende Unstetigkeit.The part of the bead lying above the recess in the stripping direction of the mold serves as a load-bearing Element when lifting the mold, with the crane hook or the stripper tongs in the recess intervenes. For this reason, the bead must have a width which is the width of the usual suspension elements roughly corresponds to. This distinguishes the bead from the well-known narrow ribs, those solely from the point of view of an increased cooling rate and increased stability the mold are designed. On the other hand, the bead also does not produce a uniformly increasing thickening the wall, but rather a discontinuity that jumps out of the wall.

Nach weiteren Merkmalen der Erfindung sind zwei mit den Aussparungen versehene Wulste in den Mitten gegenüberliegender Kokillenseiten vorgesehen. Die Aussparungen sind als gegen ein Kokillenende gerichtete Taschen ausgebildet. Die Aussparung weist unter Zurücknahme des Wulstes eine obere zur Außenkante hin schwach nach unten geneigte Begrenzungsfläche auf. According to further features of the invention, two bulges provided with the recesses are in the middle opposite mold sides provided. The recesses are directed towards one end of the mold Bags trained. The recess has an upper edge towards the outer edge, with the bead being withdrawn delimitation surface slightly sloping downwards.

Es ist zweckmäßig, die beschriebene Kokille aus Gußeisen mit Kugelgraphit oder aus Stahlguß herzustellen, da die metallische Wand der vorteilhaften einteiligen Mantelform auf Grund der gegenüber Sand erhöhten Abkühlungsgeschwindigkeit die bei diesen Werkstoffen erwünschte Gefügeausbildung begünstigt. Weiterhin kommt die Anordnung eines Wulstes auf der Außenseite der Kokillenwand der Ausbildung einer an sich bekannten, aus Gußeisen mit Kugelgraphit oder aus Stahlguß bestehenden Kokille entgegen, deren Wanddicke von den Seitenmitten zu den Ecken hin stetig abnehmen soll.It is expedient to manufacture the mold described from cast iron with spheroidal graphite or from cast steel, because the metallic wall of the advantageous one-piece shell shape due to the opposite sand Increased cooling rate favors the structure formation desired in these materials. Furthermore, there is the arrangement of a bead on the outside of the mold wall of the training a mold known per se, made of spheroidal graphite cast iron or cast steel, whose wall thickness should steadily decrease from the side centers to the corners.

Die Erfindung sei an Hand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele und der Zeichnung näher erläutert: The invention will be explained in more detail with reference to the following exemplary embodiments and the drawing:

Fig. 1 stellt im Schnitt eine einteilige Mantelform zum Gießen der erfindungsgemäßen Kokille dar;Fig. 1 shows in section a one-piece shell mold for casting the mold according to the invention;

Fig. 2 gibt den SchnittH-II nach Fig. 1 wieder;Fig. 2 shows the section H-II of Fig. 1 again;

F i g. 3 zeigt die Seitenansicht einer Ausführungsform der ernndungsgemäßen Kokille; F i g. 3 shows the side view of an embodiment of the mold according to the invention;

F i g. 4 stellt einen Längsschnitt nach F i g. 3 in Richtung des Wulstes dar;F i g. 4 shows a longitudinal section according to FIG. 3 in the direction of the bead;

F i g. 5 zeigt den Schnitt V-V nach F i g. 4;F i g. 5 shows the section V-V according to FIG. 4;

F i g. 6 stellt den Schnitt VI-VI gemäß F i g. 7 durch eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kokille dar,F i g. 6 represents the section VI-VI according to FIG. 7 by another embodiment of the invention Chill mold,

F i g. 7 gibt die Draufsicht nach F i g. 6 wieder;F i g. 7 gives the top view according to FIG. 6 again;

F i g. 8 zeigt den Schnitt IX-IX nach F i g. 9 durch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kokille;F i g. 8 shows the section IX-IX according to FIG. 9 through a further embodiment of the mold according to the invention;

F i g. 9 gibt die Draufsicht nach F i g. 8 wieder.F i g. 9 gives the top view according to FIG. 8 again.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Dauerform dient zum Gießen der Kokillen gemäß der Erfindung. Sie besteht aus einer einteiligen Mantelform 1, die Tragenocken 2 aufweist. An ihrer Unterseite ist die Mantelform 1 mit einem Flansch 3 versehen. DerThe permanent form shown in FIGS is used for casting the molds according to the invention. It consists of a one-piece shell shape 1, the Has carrying cams 2. The shell mold 1 is provided with a flange 3 on its underside. the

Flansch 3 weist in regelmäßigen Abständen Löcher 4 auf, von denen Führungsbolzen 5 aufgenommen sind. Durch die Führungsbolzen ist eine Bodenplatte 6 mit der Mantelform 1 verbunden; durch einen Keil 7, der in einem Schlitz des Bolzens 5 verspannt wird, ist die Bodenplatte 6 mit der Mantelform 1 fest, aber trennbar verbunden. Mittels schlitzförmiger Ausnehmungen 8 sind Kerne 9 in der Mantelform 1 arretiert. Diese Kerne 9 stellen Negative von Aussparungen dar, die das Gußstück später nach dem Gießen aufweisen soll. Mit 10 ist ein die ganze Mantelform 1 durchsetzender Kern bezeichnet und mit 11 ein auf die Mantelform 1 aufgesetzter Einlaufkasten zum Gießen.Flange 3 has holes 4 at regular intervals, from which guide pins 5 are received. A base plate 6 is connected to the shell mold 1 by means of the guide bolts; by a wedge 7, the is clamped in a slot of the bolt 5, the base plate 6 with the shell shape 1 is fixed, but separable connected. Cores 9 are locked in the shell mold 1 by means of slot-shaped recesses 8. These cores 9 represent negatives of recesses which the casting will later have after casting target. With 10 a core penetrating the entire shell shape 1 is referred to and with 11 a on the Shell mold 1 attached inlet box for pouring.

Die F i g. 3 bis 9 zeigen Ausführungsbeispiele der der Dauerform nach dem Erkalten entnehmbaren Gußstücke, sämtlich Stahlwerkskokillen aus Gußeisen mit Kugelgraphit oder Stahlguß.The F i g. 3 to 9 show exemplary embodiments of the permanent mold which can be removed after cooling Castings, all steel mills made of cast iron with spheroidal graphite or cast steel.

Die in den F i g. 3 bis 5 dargestellte Kokille verjüngt sich zu ihrem in ihrer Gebrauchslage unteren Ende 13 hin. Die Kokille weist einen nahezu quadratischen Querschnitt auf, wobei die Kanten des Querschnittes ausgerundet sind. In der Mitte der Außenseite 14 ist an die Kokille ein Wulst 15 mit angegossen, der sich vom oberen Kokillenende 12 bis zum unteren Kokillenende 13 erstreckt und die Kokillenverjüngung über diese Länge mitführt.The in the F i g. 3 to 5 shown mold tapers to its lower in its position of use At the end of 13. The mold has an almost square cross-section, with the edges of the Cross-section are rounded. In the middle of the outside 14, a bead 15 is cast onto the mold, which extends from the upper end of the mold 12 to the lower end of the mold 13 and the mold taper carries along over this length.

Durch die vorhin erwähnten Kerne 9 ergeben sich in den Kokillenwülsten 15 — diese sind an sich gegenüberliegenden Kokillenaußenseiten vorhanden —■ als Taschen ausgebildete Aussparungen 16, die in ihrer Tiefe etwa mit dem Wulstboden abschließen, so daß die eigentliche Kokillenwanddicke nur wenig oder gar nicht geschwächt wird. Die Taschen sind gegen die Kokillenenden 12 und 13 geneigt. Durch die Aufnahme der Taschen in das Profil des Wulstes 15 werden außen auf die Kokille aufgesetzte Abstützungen und Ansätze vermieden. Die Taschen dienen zum Einfassen von Haken, damit die Kokille angehoben bzw. transportiert werden kann.The previously mentioned cores 9 result in the mold beads 15 - these are actually opposite one another Mold outer sides available - ■ formed as pockets recesses 16, which in their Complete the depth approximately with the bead base, so that the actual mold wall thickness is only slightly or even less is not weakened. The pockets are inclined towards the ends of the mold 12 and 13. By recording of the pockets in the profile of the bead 15 are supports placed on the outside of the mold and approaches avoided. The pockets are used to enclose hooks so that the mold is raised or can be transported.

In der F i g. 6 ist eine bezüglich der Aussparung 16 etwas anders ausgebildete normal-konische Kokille dargestellt. Durch eine entsprechend andere Ausbildung der in F i g. 1 dargestellten Kerne 9 sind anders geformte Aussparungen 16 in der Kokille entstanden, so daß der obere Wulstteil 17 als Strippernocken wirkt. Der obere Wulstteil 17 weist durch die Aussparung eine freigelegte Fläche 20 auf. Durch die Größe und Art der Aussparung 16 kann eine Stripperzange diesen Nocken 17 umfassen, so daß die Kokille von dem in ihr gegossenen Stahlblock abgezogen werden kann. Die Höhe des Wulstes in seinem oberen und in seinem unteren Teil 18 ist so ausgebildet, daß sich längs der Kokillenwand von ihrem oberen und unteren Ende keine Unterschneidungen ergeben. Wie insbesondere aus der F i g. 7 ersichtlich, ist der Nockengrund 19 etwas unter Abschrägung der Übergänge in die Kokillenwand hineingearbeitet, so daß also am oberen Kokillenende 13 die Wanddicke etwas geringer ist, was aber an diesem Teil für die Verwendung der Kokille belanglos ist. Der obere Wulstteil 17 ist zwischen den Flächen 21 und 22 etwas schmaler gehalten als der Wulstteil 18, so daß die Stripperwerkzeuge auch seitlich am Nocken 17 gute Ansatzmöglichkeiten haben.In FIG. 6 is a normal-conical mold with a somewhat different design with respect to the recess 16 shown. By a correspondingly different training of the in F i g. 1 cores 9 shown are different formed recesses 16 in the mold so that the upper bead part 17 as a stripper cam works. The upper bead part 17 has an exposed surface 20 through the recess. Through the Size and type of recess 16 can comprise a stripping pliers this cam 17, so that the Mold can be withdrawn from the steel block cast in it. The height of the bead in his upper and lower part 18 is formed so that along the mold wall of its upper and lower end do not result in undercuts. As can be seen in particular from FIG. 7 can be seen, if the cam base 19 is worked into the mold wall with a bevel of the transitions, see above So that at the upper end of the mold 13, the wall thickness is slightly less, but what about this part for the Use of the mold is irrelevant. The upper bead portion 17 is slightly between the surfaces 21 and 22 kept narrower than the bead part 18, so that the stripper tools also on the side of the cam 17 good Have approaches.

Bei der in den Fig. 8 und 9 gezeigteil Flaschenhalskokille ist die Innenwand 23 in ihrem oberen Bereich — etwa 20 % der Kokillenlänge — zugezogen. Die Zuziehung kann symmetrisch zur Kokillcnlängsmittclachse erfolgen; es kann auch sein, daß nur zwei sich gegenüberliegende Seiten zugezogen sind.In the bottle neck mold shown in FIGS. 8 and 9 the inner wall 23 is closed in its upper area - about 20% of the mold length. The closing can take place symmetrically to the longitudinal central axis of the mold; it can also just be that two opposite sides are closed.

J5 Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, unter Beibehaltung der Kokillenwanddicke den oberen, als Nokr ken ausgebildete Wulstteil 17 gleichfalls zurückzunehmen, so daß also der gesamte Wulst trotz aus-J5 This results in the possibility of maintaining the thickness of the mold wall also to take back the upper bead part 17, which is designed as a cam, so that the entire bead in spite of

> reichenden Vorstehens der Nocken 17 weniger Masse zu enthalten braucht. Die Aussparung 16 ist der Aussparung in F i g. 6 etwa identisch.> Reaching protrusion of the cams 17 less mass needs to contain. The recess 16 is the recess in FIG. 6 roughly identical.

Bei Schmiedeblockkokillen, deren Innenumfang z. B. zwölfkantig ausgebildet ist, besteht die Möglichkeit, den Kokillenaußenumfang als Kegelstumpf mit geringer Steigung auszuführen. Dabei sind die Wulste 15 um 180° gegeneinander versetzt längs des Kegelmantels an die Kokille mit angegossen. Es ist grundsätzlich möglich, eine Kokille gemäß der Erfindung mit in angegossenen Wulsten untergebrachten Aussparungen für Aufhängeelemente auch aus Hämatitgußeisen herzustellen. In forging ingot molds whose inner circumference z. B. is twelve-sided, there is the possibility the outer circumference of the mold is designed as a truncated cone with a slight slope. The beads are 15 offset by 180 ° from one another along the conical shell of the mold. It is fundamental possible, a mold according to the invention with recesses accommodated in cast-on beads for suspension elements also made of hematite cast iron.

Claims

Patent claims:

1. Chill made of an iron-carbon alloy, the outside of which with one of their inclination following, from the upper to the lower end in a straight line, in the longitudinal direction of the mold extending bead is provided, characterized in that that the bead (15) has one or more recesses (16) for the purpose of representing the suspension elements.

2. Mold according to claim 1, characterized in that two with the recesses (16) provided beads (15) are provided in the centers of opposite mold outer sides (14) are.

3. Mold according to Claims 1 and 2, characterized in that the recesses (16) are designed as pockets directed towards one end of the mold (12 or 13).

4. Mold according to Claims 1 and 2, characterized in that the recess (16) taking back the bead (15) an upper, slightly inclined downwards towards the outer edge Has boundary surface (20).

1 sheet of drawings