DE1608786B1 - Schleudergiessverfahren mit kontinuierlichem Ausstoss - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schleuder- Stahlrohren gestattet. Bei den bekannten Verfahren gießverfahren mit kontinuierlichem Ausstoß des Rohr- treten vor allem Schwierigkeiten infolge nicht ausstranges aus der Form unter gleichzeitigem Kühlen reichender Kühlwirkung auf. Weitere Schwierigkeiten der Form und des den Kern bildenden Hohldornes, ergeben sich häufig durch Festklemmen des Domes, wobei dieser Hohldorn durch ein Mittel gekühlt wird, 5 Verfahren, die ohne besondere Kühlung des Domes das in das Innere des Rohrstranges austritt. arbeiten, haben sich als völlig untauglich erwiesen.

Bei den bekannten Schleudergießverfahren mit Aber auch, wenn eine solche Kühlung vorgesehen kontinuierlichem Ausstoß wird zum Gießen eines ist und selbst der Hohlraum des Rohrstranges unHohlkörpers in senkrechter Lage der geschleuderten mittelbar von innen gekühlt wird, treten Schwierig-Werkstoffe von außen mittels einer kurzen Gießform io keiten durch das sogenannte Leidenfrostsche Phänogekühlt, die um ihre Symmetrieachse rotiert, nach men auf. Hiermit·bezeichnet man die Erscheinung, unten hin abgedeckt ist, und selbst durch einen Was- , daß Flüssigkeitsteilcben, die auf eine auf hoher Temserstrahl oder Wasserstrom gekühlt wird. peratur befindliche Oberfläche geschleudert werden,

Diese bekannten, ausschließlich eine Außenküh- von dieser sofort zurückgestoßen werden. Hierdurch lung verwendenden Verfahren weisen eine Anzahl 15 wird die Kühlwirkung einer Kühlung mit einem flüsvon Nachteilen auf. Zunächst ist de*. Durchsatz des sigen Kühlmittel außerordentlich gemindert. Außerzu vergießenden Metalls begrenzt, weil die beschrie-· ordentlich schwierig ist es auch, eine Abzuggeschwinbene Art der Kühlung, verhältnismäßig wenig wirk- digkeit des Rohrstranges zu finden, bei der einerseits sam ist und weil es auch dann, wenn das -Abkühlen bereits eine ausreichend verfestigte Metallhaut an der desjenigen gegossenen Metallteiles, das sich in Be- 20 inneren Mantelfläche des Rohrstranges gebildet ist, rührung mit der Gießform befindet, einigermaßen andererseits der Rohrstrang noch nicht auf dem leicht erreicht wird, es viel schwieriger ist, die sich Dom festklemmt. .Der vorliegenden Erfindung liegt im inneren Teil des hergestellten Hohlkörpers befind- somit die Aufgabe'zügrunde,- ein Verfahren zur konlichen Metallschichten abzukühlen. Andererseits tinuierlichen Herstellung eines Rohrstranges, insbleibt der hergestellte Hohlkörper nur kurze Zeit in 25 besondere aus Stahl, zu finden, bei dem die obenunmittelbarer Berührung mit der Form, da er sich in- genannten Schwierigkeiten,., vermieden werden, bei folge der Abkühlung zusammenzieht. Das daraus fol- dem insbesondere''"einer ausreichende Kühlwirkung gende Ablösen vermindert merklich den Wärmeaus^··' -erreicht wird und ein Festklemmen des Domes vertausch zwischen der Form und dem gegossenen Stück, j-, mieden wird. Diese Aufgabe ,wird gelöst durch ein

Darüber hinaus erhält die Innenfläche des gegosse- 30 Schleudergießverfahren.der eingangs genannten Art, nen Erzeugnisses eine unregelmäßige Oberflächen- bei dem erfindungsgeifläß der Hohldom ständig aufstruktur, die sogar-Rillen und Tropfen haben kann.-■-■ -und abwärts bewegtrwird Tind wobei ein durch das Schließlich variiert die Dichte des gegossenen Stückes ,,Dominnere geführter.Strom von mit Wassertröpfchen von einer Stelle zur anderen. ' " " "'*" *'" Geladener Luft beim Austritt aus dem Hohldornende

Zufolge dieser Unregelmäßigkeiten kommt es so- 35 gegen die Innenwand des Stranges geschleudert wird, gar dazu, daß das Stück oval wird, wenn es sich in Bei diesem Verfahren wird eine außerordentlich

verschiedenen bevorzugten Durchmesserebenen zu- intensive Kühlwirkung erreicht und die oben geschilsammenzieht. Dies hat wiederum zusätzliche Abwei- derte-Erscheinung des Leidenfrostschen Phänomens drangen beim Abkühlen zur Folge und dadurch tre- vermieden. Durch die Rotation der Form und des ten Erscheinungen auf, die bis zum Klemmen des 40 Domss werden die^r'e1ngeführten Flüssigkeitströpfchen Rohlings in der Vorrichtung gehen. durch die Wirkung der Zentrifugalkraft an der zu

Es ist auch ein Verfahren zum Gießen von Hohl- . - kühlenden Wand festgehalten-und können nicht abbarren nach dem Stranggießverfahren bekannt, bei gestoßen werden.

dem der in der Stranggießform befindliche gekühlte Durch die hin- und hergehende Bewegung des

Kern während des G;eßens eine.Drehbewegung aus- 45 Domes wird das in den Dom eingeleitete Kühlmittel führt, um ein Festschrumpfen des Kerns zu verhüll in dein Stadium des gegossenen Hohlkörpers, in dem dem. Es kann hierbei auch vorgesehen sein, daß an der Innenwand desselben eine schwache verKühlmittel aus dem Kern auf die Wand des Hohl- festigte Metallhaut gebildet worden ist, unmittelbar raums des Hohlbarrens gerichtet werden, um derart ■ auf die Stelle, der Innenwand des Rohlings geschleueine intensivere Kühlwirkung zu erreichen. " '50 dert, die vom Dorn freigegeben wird. Solange der

Beim Stranggießen hochschmelzender Metalle ist Dom noch mit der Innenwand des eben gegossenen es bekannt, zum Kühlen des Stranges außerhalb der Rohrstückes in Berührung steht, ist diese Innenwand Kokille ein gasförmiges Kühlmittel zu verwenden, noch nicht so weit verfestigt, daß ein Festklemmen dem gegebenenfalls „in mehr oder weniger verteilter erfolgen könnte. Diese Verfestigung erfolgt erst anForm flüssige Kühlmittelzugesetzt werden, z.B. mit 55" schließend "durch ^;Üie Kühlwirkung des aufgeschleu-Wassertröpfchen beladene Luft, das''.den Strang spi- derten Kühlmittels^ Hierbei tritt eine schroffe Abralförmigumströmt. .-■_. ■,. kühlung der Innenwand des.Stranges ein. Durch die

Schließlich ist eine Gießvorrichtung zum kontinu- folgende Abwärtsbewegung des Domes wird die ierlichen Herstellen zylindrischer Hohlkörper be- innere Oberfläche' des "Röhrstranges noch gewalzt kannt, bei dem sowohl die zylindrische Gießform als 60 und hierdurch eine wesentlich glattere Oberfläche erauch der Dom in Rotation versetzt werden und dar- zielt, als das nach bisher bekannten Verfahren mögüber hinaus der Dom eine Translationsbewegung Hch gewesen wäre. Gleichzteig wird hierdurch ein ausführt, um ein Festklemmen des Stranges auf dem außerordentlich gleichmäßiger Querschnitt des Rohr-Dom zu verhindern, wobei jedoch der Dom in keiner stranges erzielt. Um das in den Hohlraum eingeleitete Weise gekühlt wird. 65 Kühlmittel völlig der Wirkung der Zentrifugalkraft

Es hat sich jedoch gezeigt, daß keines der bekann- zu unterwerfen, ist vorzugsweise längs der Achse des ten Verfahren in befriedigender Weise die kontinu- Hohldornes eine Nadel angeordnet, die die Wasserierliche Herstellung von Rohren, insbesondere von tröpfchen zur Innenwand des Hohldornes ablenkt.

Claims (3)

1. 3 4

   Weiterhin wird vorzugsweise am unteren Ende des Rohling 31 drehend mitgenommen. Der Rohling

   Hohldornes eine Ablenkvorrichtung vorgesehen, die kommt durch die Fliehkraft mit der Innenfläche der

   die Wassertröpfchen auf den Mantel des Rohrstran- Gießform 1 in Berührung und verfestigt sich dort

   ges schleudert, während dieser erzeugt wird. durch die Abkühlung infolge der Wasserstrahlen.

   Andererseits gestattet die Verwendung eines der- '5 Das geschmolzene Metall kommt aus einer Pfanne

   artigen Innendornes einen Hohlkörper herzustellen, 32. Es fließt durch den Auslaß 33 in den Aufnahme-

   der nicht unbedingt einen rotationssymmetrischen stutzen 34 und gelangt über die Rinne 36 tangential

   Querschnitt zu haben braucht, vielmehr kann der in den Ringraum 35 der Gießform 1. Das am oberen

   Querschnitt beispielsweise polygonal sein. Teil der Gießform 1 ankommende geschmolzene

   Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines io Metall wird der infolge der Drehung der Gießform

   Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die vorhandenen Fliehkraft unterworfen, legt sich an die

   Zeichnungen erläutert. Es zeigt Innenwand der Gießform und beginnt zu erstarren.

   F i g. 1 einen vertikalen Schnitt durch eine Vor- Die Innenfläche des Rohlings 31 kommt mit der

   richtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Außenfläche des Hohldornes 22 in Berührung. Der

   Erfindung und 15 untere Teil des Rohlings zieht sich entsprechend der

   Fig. 2 einen Schnitt in der Ebene II-II der Fig. 1. Darstellung in Fig. 1 zusammen und vermindert

   In dem unteren Teil der F i g. 1 ist die im Betrieb seinen Querschnitt. Der Rohling wird nach unten in

   um ihre Achse rotierende Gießform 1 dargestellt. Sie kontinuierlicher Bewegung durch eine beliebige, nicht

   liegt mit einer konischen Schulter 2 auf dem Käfig 3 dargestellte Vorrichtung abgezogen,

   auf, der so auf den Wälzlagern 4 und 5 angebracht 20 Der Nocken 14 bestimmt die Stellung des Armes

   ist, daß er gegenüber dem Gestell 6 umlaufen kann. 11, und zwar so, daß der Hohldorn 22 in einer ersten

   Der Käfig 3 ist an seinem Außenumfang mit einem Phase mit der gleichen Geschwindigkeit nach unten

   Zahnkranz 7 versehen, der mit dem Ritzel 8 kämmt. geht, mit der der Rohling nach unten abgezogen wird.

   Das Ritzel sitzt fest auf einer in beliebiger Weise an- Es entsteht somit keine relative Bewegung zwischen

   getriebenen Welle 9. 25 dem Hohldorn und dem Rohling. In einer zweiten

   Die Außenfläche der Gießform 1 wird in üblicher Phase wird der Arm wieder nach oben geführt, wo-

   Weise durch Aufspritzen von Wasser mittels der durch in Längsrichtung ein Gleiten zwischen dem

   Rohre 10 gekühlt. Hohldorn und dem Rohling 31 eintritt.

   Ein auf den Gleitführungen 12 und 13 senkrecht In dieser senkrechten Gleitbewegung glättet der verschiebbarer Arm 11 Hegt in einer Höhe, die in 30 Hohldorn 33 das Innere des Rohlings 31 und gibt jedem Augenblick durch den Nocken 14 bestimmt ihm eine gute Oberfläche, wobei alle Unregelmäßigwird, auf welchem sich der Arm über die Rolle 15 keiten in der Wandstärke des Rohlings unterdrückt abstützt. Der Arm trägt einen Lagerkasten 16, in dem werden.

   ein zylindrisch aufgebohrter Käfig 17 sitzt, dessen Das Verfahren und die Vorrichtung nach der ErAchse mit der der Gießform 1 zusammenfällt. Der 35 findung gestatten also ein sehr kräftiges Abkühlen des Käfig 17, der in dem Lagerkasten 16 auf Kugellagern durch Schleudergießen gewonnenen Rohlings, denn 18 und 19 ruht, kann in bezug auf den Kasten frei die Abkühlung wirkt nicht nur wie bisher auf die rotieren. Eine zylindrische Hohlwelle 20, die fest mit Außenteile, sondern auch auf das Innere des gegosdem Käfig 17 verbunden ist, ist an ihrem unteren senen Rohlings.
   Ende mit einem Hohldorn 22 verbunden. 4° Die innere Kühlung ist besonders wirksam, denn

   Eine zylindrische Nadel 23, deren Achse mit der sie geschieht mit einer Emulsion aus in Luft zer-

   des Hohldornes 22 zusammenfällt, wird in ihrem stäubtem Wasser. Die Wassertröpfchen werden durch

   oberen Teil von Armen oder Speichen, wie etwa 24, die Zentrifugalkraft zuerst auf die Innenwand des

   und in ihrem unteren Teil durch andere Speichen, Hohldornes 22 und dann unmittelbar auf die Innen-

   wie etwa 25, gehalten. Das untere Ende der Nadel 23 45 wand des Rohlings geschleudert,

   läuft in einen konisch erweiterten Teil 26 aus. Darüber hinaus strömt die Emulsion mit großer

   Die aus dem Käfig 17, der Hohlwelle 20, dem Geschwindigkeit, und die feine Zerteilung des Was-

   Hohldorn 22 und der Nadel 23 bestehende Gruppe sers in Tröpfchen erlaubt die Anwendung der laten-

   von Bauteilen kann sich somit frei drehen. ten Verdampfungswärme in dem gesamten Wärme-

   Im oberen Teil der Vorrichtung befindet sich ein 50 inhalt des Kühlwassers.

   Kanal 27, der Wasser unter schwachem Druck einer Die Vorrichtung nach der Erfindung erlaubt über Düse 28 zuführt, die mit aus der Leitung 29 korn- diese kräftige Abkühlung hinaus ein Glätten, womender Druckluft betrieben wird. Die Druckluft be- durch ein Gießkörper gewonnen wird, dessen Metall wegt das Wasser und dispergiert es in feine Teilchen. eine höhere Güte hat und dessen Abmessungen, ins-Es entsteht eine zerteilte Emulsion aus Luft und 55 besondere Innenabmessungen, wesentlich gleich-Wasser, die ein großes Kühlvermögen hat und mit mäßiger sind. Das Ausmaß dieses Glättens kann großer Geschwindigkeit durch die Hohlwelle 20 durch die Formgebung des unteren Endes des Hohlströmt, nachdem sie aus dem Venturirohr 30 aus- domes bestimmt werden,
   getreten ist. Außerdem ist es möglich, Rohlinge herzustellen,

   Sobald die Wasserteilchen in die Hohlwelle 20 ge- 60 deren Querschnitt von der Form eines Kreisringes

   langt sind, werden sie der durch die Rotation der abweicht. Dazu kann beispielsweise eine hexagonale

   Welle bewirkten Zentrifugalkraft unterworfen und Form und ein Dorn mit entsprechender Außenform

   werden auf die Innenwand des Rohres geschleudert. vorgesehen werden.
   Die Nadel 23 hat die Aufgabe, die Wassertropfen

   nach außen aus der Mittelzone der Hohlwelle 22 zu 6₅ Patentansprüche:

   leiten, damit sie unter der Wirkung der Fliehkraft auf 1. Schleudergießverfahren mit kontinuierlichem

   die Innenwand des Hohldornes geschleudert werden. Ausstoß des Rohrstranges aus der Form unter

   Der Hohldorn 22 wird durch die Reibung an dem gleichzeitigem Kühlen der Form und des den

   Kern bildenden Hohldornes, wobei dieser Hohldorn durch ein Mittel gekühlt wird, das in das Innere des Rohrstranges austritt, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohldorn ständig auf- und abwärts bewegt wird und daß dabei ein durch das Dorninnere geführter Strom von mit Wassertröpfchen beladener Luft beim Austritt aus dem Hohldornende gegen die Innenwand des Stranges geschleudert wird.
2. 2. Schleudergießverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein dünnwandiger Hohldorn verwendet wird, der längs seiner Achse eine Nadel aufweist, die die Wassertröpfchen zur Innenwand des Hohldornes ablenkt.
3. 3. Schleudergießverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hohldorn verwendet wird, der an seinem unteren Ende eine Ablenkvorrichtung aufweist, die die Wassertröpfchen auf den Mantel des Rohrstranges schleudert, während dieser erzeugt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen