DE1758964A1 - Offene Giessformanordnung zum fortlaufenden Giessen von Metall - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine offene Gießformanoränung zum fortlaufenden Gießen von Metall, insbesondere zum Stranggießen von Aluminium oder seinen legierungen. Die Erfindung bezieht sieb insbesondere auf ein Verfahren und eine Einrichtung zum Schmieren einer Gießform zum Gießen geschmolzenen Metalls.

In der Vergangenheit wurden bereits die verschiedensten Einrichtungen zur Schmierung einer Gießform zum Gießen geschmolzenen Metalls konstruiert, sie erwiesen sioh jedooh aus verschiedenen Gründen nioht als befriedigend. Z. B. drüokt beim horizontalen Gießen eines Gußteiles das in die Gießformgegossene Metall aufgrund der Schwerkraft am Boden stärker gegen die innere Gleßformfläohe als im oberen Bereiob der Gießform. Ein derartiges stärkeres Drüoken am Boden der Gießform bei einem horizontal gegossenen Gießformteil wirkt sich negativ auf die

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Schmierung zwischen dem Boden der Gießform und den gegenüberliegenden Fläobenteilen des Gußteiles aus. Darüber hinaus befindet sich beim horizontalen Gießen im oberen Bereich der Gießformfläohe gewöhnlich eine zu große Menge von Schmiermittel, das die Bildung von wellenartigen Formen in der Oberfläche der Oberseite des Gußteiles bewirkt.

Wird vertikal oder horizontal gegossen, während der Querschnitt der inneren Gießformfläoben unregelmäßig, beispielsweise oval oder rechteckförmig ist, so kühlen sich Teile des geaohmolzenen Metalls in der Gießform schmäler ab als andere Teile davon. Das stärkere Abkühlen dieser gewissen Teile des gegossenen Gußteiles ergibt sich aufgrund einer größeren Wärmeabgabe an den unregelmäßigen Teilen des Gußteiles, beispielsweise an den Ecken im Falle eines rechteokförmigen Querschnitts des Gußteiles.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird bei einer offenen G-ießforraanordnung zum fortlaufenden Gießen von Metall gelöst duroh eingekühltes Gießformteil mit einer inneren Gießformfläohe, die siob zwischen einem Einlaß für das geschmolzene Metall und einem Auslaß für festes Metall erstreokt, wobei die Gießformanordnung mit wenigstens einer Sohmierkammer versehen ist, die flioh um den Einlaß des gekühlten Gießformteiles herum erstreckt, und iwar im Abstand au der inneren Gießformfläohe, durob MIttel zur Verbindung dtr Sohoierkammer mit einer Speise-

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quelle für Schmiermittel, durch einen in der Gießformanoränung vorgesehenen KapillarspaIt, der sich rund um die innere Gießformfläche im Bereich des Einlasses des Gießformteiles erstreckt und mit der Schraierkaramer in Verbindung steht, und durch Mittel zur Einspeisung des Schmiermittels in sich ändernden Mengen aus der Schmierkammer in verschiedene Abschnitte des Spaltes, Gemäß der Erfindung wird also Sehmiermittel in genau

bemessenen Mengen und mit genau bemessenen Drücken' an bestimmten ^ Stellen rund um den Umfang der inneren Gießformfläobe an deren Einlaß zugeführt, so daß die zuvor genannten Unterschiede bei der Küblgescbwindigkeit des gegossenen Gußteiles an der inneren Gießformfläche und die Unterschiede in den Anlagekräften des gegossenen Gußteiles an die innere Gießformfläohe wirksam gesteuert werden können. Kurz gfflagt weist die erfindungsgemäße Gießformanordnung im wesentlichen eine innere. Gießformfläche auf, die sich zwischen den Enden der Gießform erstreckt und an ihrem Einlaß mit zweckmäßigen Mitteln zur Zuführung unterschiedlicher Mengen von Schmiermittel rund um den Umfang Versehen ist. ™

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung nachfolgend beispielsweise näher erläutert werden.

.Pig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer horizontalen Gießformanordnung gemäß der nachfolgenden 3?ig. 2, wobei Teile weggelassen sind und wobei Teile hinzugefügt sind,

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Fig. 2 ist eine Ansicht 2-2 in Fig. 1, wobei gewisse Teile mit gestrichelten Linien zugefügt sind,

Fig. 3 ist eine Draufsicht auf eine Dichtscheibe für die Gießanordnung gemäß den Fig. 1 und H,

Fig. 4 ist eine Draufsicht ähnlich der gemäß Fig. 2 und zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 5 ist ein Querschnitt 5-5 durch Fig. 4, wobei Teile hinzugefügt sind, ^:

Fig. 6 ist eine Seitenansicht eines Gießformteiles der Gießanordnung, von der gewisse Teile entfernt und bei der andere Teile mit gestrichelten Linien dargestellt sind; sie zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 7 ist ein Schnitt 7-7 durch Fig. 6, wobei gewisse Teile mit ausgezogenen Linien hinzugefügt sind,

Fig. 8 ist eine Draufsicht auf einen Dichtring, der bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 6 und 7 verwendet ist,

Fig. 9 ist eine Seitenansicht eines Gießformteiles

und zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 10 ist ein Schnitt 10-10 durch Fig. 9, wobei Teile in ausgezogenen Linien hinzugefügt sind,

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Pig. 11 ist eine Seitenansicht eines rechtwinkligen Gießformteiles gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 12 ist ein Sobnitt 12-12 durch Pig. 11, wobei

Teile in ausgezogenen Linien hinzugefügt sind,

Pig. 13 ist ein Schnitt 13-13 durch Pig. 1, wobei Teile hinzugefügt sind,

Pig. 14 ist eine Draufsicht auf einen Diohtring, der m bei der Ausführungsform gemäß der nachfolgenden Pig. 15 Verwendet ist, ·

Pig. 15 ist eine Seitenansicht wie die in Pig. 2 und zeigt eine sechste Ausfübrungsform der Erfindung,

Pig. 16 ist ein Sohnitt 16-16 duroh Pig. 14, wobei Teile hinzugefügt sind.

Die in den Pig. 1 bis 3 dargestellte Ausführungsform

der erfindungsgemäßen Gießanordnung weist im wesentlichen eine Λ offene Gießformanordnung 8 auf, die horizontal angeordnet ist und zum ununterbrochenen Gießen eines verfestigten Metallkörper 13 von im wesentlichen rundem Querschnitt, beispielsweise eines Barrens oder eines Blockes dient; diese Gießformanordnung weist ein Reservoir 10 zur Aufnahme und Aufbewahrung einer Menge von geschmolzenem Metall auf sowie ein abgekühltes Gießformteil mit einer inneren Gießformfläohe 29, ein Plattenelement 11, beispielsweise eine Platte mit einer öffnung, und eine zweok-

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mäßige Schalteranordnung, die allgemein Bit der Bezugsziffer 13 bezeichnet ist. Wie das aus dem nachfolgenden noch im einzelnen deutlich hervorgeht, wirkt das Plattenelement mit dem Gießformteil 12 zusammen, so daß verschiedene Teile der Sobmieranordnung 23 gebildet werden, die einen Kapillarspalt 24 aufweisen. Das Reservoir 10, das Plattenelement 11 und das Gießformteil 12 sind axial in der herkömmlichen Weise miteinander verbunden und

^ bilden eo die Gießformanordnung 8. Das Plattenelement kann

mit einer öffnung oder mit mehreren öffnungen oder Speisedurob— lassen unterhalb der Längsaohse des Gießformteiles 12 versehen sein, wobei jedoch in der Fig. 1 nur ein» dargestellt ist, um geschmolzenes Metall von dem Reservoir 10 zu der inneren Gießformfläobe 29 zu leiten. Das abgekühlte Gießformteil 12 hat eine relativ geringe Länge und kann in passender Weise gekühlt werden, beispielsweise durob einen Wassermantel (niofat dargestellt) oder duroh eine herkömmliohe Sprüheinrichtung (ebenfalls nicht dargestellt). Zusätzliches Wasser kann von der Sprühanordnung

" (nioht dargestellt) auf die äußere Vläobe des Gußteileβ gesprüht werden, das nach Auslaß des Gießformteiles 12 austritt, um so das Gußteil weiter abzuschrecken und zu verfestigen. Wie in Tig. 1 angegeben, wtist der Metallkörper 13 eine Verfestigungslinie 15 ν·η mehr oder weniger parabolisohem Verlauf auf, so daß der Metallkörper naoh Austreten aus der Gießform die form eines verfestigten äußeren zylindrischen Mantels bat, der einen flüssigen Kern umgibt.

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Die Scbmieranordmmg 23 (Pig. 1 und 2) weist im wesentlicben untere und obere Kammern 18 und 27_f einen Diohtring 20 und Speiseleitungen 16 und 25 für Schmiermittel auf, die jeweils mit einstellbaren Ventilen 17 und 26 versehen sind. Zur Bildung der Kammern 18 und 27 sind im Abstand um den Umfang Vertiefungen 90 und 91 bogenförmig und konzentrisch um die längsaohse des Gießformteiles 12 in dessen Stirnfläche im Bereiob des Einlasses vorgesehen, wie das in Pig. 2 ersiohtlicb ist. Die Vertiefungen ^ 90 und 91 können z. B. in bekannter Weise durch einen Stirnfräser erzeugt werden. Durch Bildung dieser Vertiefungen 90 und 91 sind gekrümmte Pläobenteile des Gießformteiles 12, die gegenüberliegende Seiten der Vertiefungen 90 und 91 bilden, im Abstand radial nach außen außerhalb der inneren Gießformfläche 29 geschaffen. Die Tiefe dieser Vertiefungen 90 unä 91 ist durch Oberfläohenteile 9 und 14 des Gießformteiles 12 begrenzt. Diese Oberfläcbenteile 9 und 14 liegen zwisohen den zuvor genannten gegenüberliegenden gekrümmten Oberflächenteilen und sind mit diesen verbunden, sie bilden gegenüberliegende Seiten der jeweiligen Vertiefungen 90 und 91. Wie aus I¹Ig. 2 ersichtlich ist, hat die bogenförmige Vertiefung 90 eine größere Bogenlänge als die Vertiefung 91.

Der Dichtring 20 hat, wie aus Pig. 1 und 3 ersichtlich, einen solchen Gesamtdurohmesser, daß er die offene Seite der Vertiefungen 90 und 91 abdeckt, so daß so die unteren und oberen Kammern 18 und 27 gebildet sind, wenn der Dichtring 20 zwischen gegenüberliegenden Stirnflächen des Plattenelements und

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dee Gießforateiles 12 liegt, wean dee Plattenelement 11 mit dem Gießformteil 12 verbunden und so die Gießformanordnung 8 gebildet ist. Die innere umlaufende Kante 19 des Dichtringes umgrenzt die runde öffnung durch den Dichtring 20 und bat einen Durchmesser, der etwas größer ist als der Durchmesser der inneren Gießformfläobe 29, jedoch etwas kleiner als der Durchmesser der bogenförmigen Oberfläobenteile des Gießformteiles 12, die die inneren Seiten der Vertiefungen 90 und 91 bilden, wie das in Pig. 2 dargestellt ist. Somit bilden in der Gießformanordnung 8 gemäß Fig. 1 die Kanten 19 des Dichtringes 20 in Verbindung mit den komplementären Oberflächenteilen des Flattenelernents 11 und des Gießformteiles 12 den Kapillarspalt 24. Der Kapillarspalt 24 erstreckt sich rund um die Gießformfläohe 29.

Hit dem Ausdruck "Kapillarspalt" 1st in dieser Beschreibung und in den Ansprüchen ein Spalt mit relativ geringer Breite im Verhältnis zu dem Gesamtmaß der inneren Gießformfläche Irgendeiner Gießform gemeint, so daß der Spalt in der Lage ist, W dem Eindringen von geschmolzenem eingegossenem Metall innerhalb der inneren Gießformfläohe der gegebenen Gießform zu widerstehen, während er gleichzeitig in der Lage iflt, untersohledliobe Mengen von Schmiermittel mit gewünschten Drücken unterschied Hoben Teilen des Spaltes zuzuführen, um so eine verbesserte Schmierung zwischen der inneren Gießformfläche und der äußeren Fläche des Innerhalb der jeweiligen Gießform gegossenen Metalls zu bewirken.

Ua Schmiermittel eue den Kammern 16 und 27 cu vereobie-

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denen Teilen des Kapillarspaltes zu leiten, sind drei Schlitze in ungleichmäßigem gegenseitigem Abstand in dem Diohtring 20 vorgesehen. Wie aus Pig. 3 ersichtlich, sind zwei Radialschlitze 21 und 22 in der Unterseite des Diohtringes 20 vorgesehen, während ein dritter Radialschlitz 28 oben in dem Diohtring gebildet ist. Diese Radialsohlitze 21, 22 und 28 sorgen für einen Ölzufluß von den Kammern 18 und 27 iü dem KapillarspaIt 24. Sie sind zweckmäßigerweise alle von der gleiohen Größe. Diese λ

Radialsohlitze 21, 22 und 28 erstrecken sich von ihren Mündungen an der inneren umlaufenden Kante 19 dee Dichtringes 20 zu dessen äußerem Rand. Liegt der Diobtring 20 zwisohen den gegenüberliegenden Stirnflächen des Plattenelements 11 und des Gießformteilee 12, so liegen die äußeren Enden der Radialeohlitze 21 und 22 über der offenen Seite der unteren Vertiefung 95, während der Radialsoblitz 28 mit seinen einen Ende über der offenen Seite der oberen Vertiefung 91 liegt. Die Speiseleitung 16 ist mit ihrem einen Ende mit den Oberfläohenteil 9 des Gießfornteiles 12 verbunden, der den Boden der unteren Vertiefung 90 bildet, wie das aus den Pig. 1 und 2 eraiohtliob let. in gleicher Weise ist de Speiseleitung 25 alt ihrem einen Ende mit dem Oberfläohenteil 14 dee Gießformteilee 12 verbunden. Die anderen Enden der Speieeleitungen 16 und 25 lind BLt einer Quelle (nioht dargestellt) sur Zuführung von Sobaieraittel unter Druok verbunden. Die einstellbaren Tantile 17 und 26, die Jeweils in dia SpelMleitungen 16 und 25 ain^afobaltat aind (flg. 1 und 2), eraögHohen die 3in·teilung und Steuerung daa Durobaatiea und dee Druokea dea Sobairalttela tu dan Kaavern 18 und 27·

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Aufgrund der beiden Radialeoblitze 21 und 22, die die untere Kammer 18 mit dem unteren Teil des Kapillarepalte 24 verbinden (flg. 1 und 2), wird eine größere Menge von Schmiermittel dem unteren Teil der inneren Gießformfläobe 29 in bezug su deren Menge von Schmiermittel zugeführt, die der Oberseite der inneren QLeßforufiäobe 29 von der oberen Kammer 27 durob den Sohlitz 28 und dem oberen Xeil des Kapillarepalte 24 sugefUbrt wird. Somit gleiobt die Sobeleranordnung 23 gemäß der vorliegenden Erfindung dadurob, daß sie eine größere Menge von Schmiermittel in den Bodenbereiob der inneren Gießformfläobe 29 leitet, die äußeren Anlagekräfte des gegossenen uußteiiea aus, die siob aufgrund der Schwerkraft ergeben, ao daß praktiaob immer die Bildung von laltfaltungen in dem unteren Teil des gegossenen Gußteiles ausgeschlossen ist. Indem die Sobmieranordnung 23 eine geringere Menge von Schmiermittel an den oberen Teil der inneren Gießformfläobe leitet, wird die Ansammlung einer su hoben Menge von SohmlermitiA und damit die Bildung einer wellenartigen for« aufgrund dieses üborsohttssigen Schmiermittels la eberen Bereioh des gegossenen Gußteilee prsktisoh Immer vermieden. Hinsufcoumt nooh, daß trots dor Tataaobo, dsl dlo Sohmleranordnung 23 gemäß der Erfindung unterschiedliche Mengen von Schmiermittel dem oberen Bertiob und dsm unteren Beroion dos KaplUarapalta aufUhrt, die Bildung eines Sobmiarfilms rund um dio innere

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OloifosmflMobo 29 nlobt negativ beeinflußt wird.

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ßAD ORiGJNAL

Die Breite des KapillarspaIts 24 ist durch die Dicke des Dichtringes 20 bestimmt, während die Tiefe des Kapillarspalts durch den relativen Unterschied zwischen dem Durohmesser der äußeren Kante 19 des Diohtringes 20 und dem Durohmesser der inneren Gießformfläcbe 29 des Gießformteiles 12 bestimmt ist. Die tatsächliche Größe des KapillarspaIts 24 in der Schmieranordnung 23 gemäß den fig. 1'und 2 kann geändert werden, indem einfach der Dichtring 20 gemäß Pig. 3 durch einen anderen Dichtring ersetzt wird. Die tatsächliche Größe des Kapillarspalts 24» der bei irgendeiner gegebenen Gießformanordnung gebildet ist, hängt natürlich im großen Maße von den besonderen metallgießtechnischen Eigenschaften des geschmolzenen Metalls ab, das in den Gießformteil 12 eingegossen wird, von der Betriebstemperatur der Gießformanordnung 8 und der Art der Viskosität des in der Sohmieranodnung verwendeten Schmiermittels. Abmessungen für den KapillarspaIt der Sobmieranordnung 23 gemää den Fig. 1 und 2, die sich als zweckmäßig erwiesen haben, sind:

0,1270 mtn (0,005 Zoll) in axialer Richtung des gekühlten Gießformteilee und

1,270 mm (0,050 Zoll) in Quer- oder Radialrichtung des Gießformteilee.

Der Dichtring 20 besteht aus relativ dünnem, ölbeetändige« Papier, das unempfindlich gegenüber dem unter Druck stehenden

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Schmiermittel ist, das la der Schm Iff anordnung 23 verwendet wird. Außerdem kann das Papier den Temperaturen widerstehen, auf die die Gießformanordnung 8 durch das eingegossene geschmolzene Netall erhitzt wird. Außerdem ist das ölfeste Papier in der Lage, eine genügende Flüssigkeitsdichtung für geschmolzenes Metall und Schmiermittel zwischen den gegenüberliegenden Stirnflächen des Plattenelements 11 und des Gießformteiles 12 herzustellen.

Ein passender, auf dem Markt erhältlicher Sichtring ist der Dichtring Nr. 403 der Firma Anchor Packing Company, Seattle, Washington, der in dem Katalog 1967 dfeser Firma aufgeführt ist.

In den Fig. 4 und 5 ist eine weitere Ausfübrungsform einer Gießformanordnung zum horizontalen Gießen von geschmolzenem Metall dargestellt. Sie besteht allgemein aus einem Plattenelement 89 und einem gekühlten Gießformteil 88 mit einer inneren Gießformfläohe 69. In der Stirnfläche des Einlaßendes des Gießformteiles 88 ist eine umlaufende Vertiefung 95 gebildet, die konzentrisch zu der Längsachse der Gießformanordnung verläuft. Eine mit einem einstellbaren Ventil 94 versehene Speiseleitung 93 ist mit dem einen Ende mit dem oberen Bereich des ringförmigen Oberflächenteiles 52 des Gießformteiles 88 verbunden, der die Tiefe der Vertiefung 95 begrenzt, und am anderen Ende ist die Speiseleitung 93 mit einer Quelle (nioht dargestellt) für Schmiermittel verbunden, wie das in Fig. 4 dargestellt ist. Ein Dichtring 97 ist mit drei Radial-

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schlitzen 85, 86 und 87 verseben, die in gleicher Weise wie die zuvor beschriebenen Radialschlitze des Dichtringes 20 angeordnet sind. Liegt der Diohtring 97 zwischen den gegenüberliegenden Stirnfläoben des Platteneleraente 89 und des Gießform-' teiles 88, so bildet er eine einzelne Kammer 96, wie das in Pig. 5 dargestellt ist. Wird durch die Speiseleitung 93 der Kammer 96 unter Druck ein Strom von Schmiermittel zugeführt, so wird Schmiermittel von der Kammer 96 durch die Radlalsohlitze ^| 85, 86 und 87 zu den unteren und oberen Bereichen des Kapillarspalts 79 geleitet, wobei eine größere Menge von Schmiermittel dem unteren Bereich der inneren Gießformfläobe 69 im Verhältnis zu dem oberen Bereich zugeführt wird. Da die Gießformanordnung gemäß den Fig. 4 und 5 eine einzige Kammer 95 aufweist, werden unterschiedliche Mengen von Schmiermittel mit dem gleioben Druok dem oberen und unteren Bereich des Kapillarepa Its 79 zugeführt.

In den Pig. 6 bis 8 ist eine dritte Ausführungsform einer Gießformanordnung zum horizontalen Gießen von geschmolzenem Metall dargestellt. Sie weist einen gekühlten Gießformteil 30 mit einer inneren Gießforrafläohe 39 und einem Plattenelement 38 auf. Seohs Vertiefungen 31 von entsprechender bogenförmfeer Auebildung sind in gieiohem Abstand rund um die Längsaohse des Gießformteiies 30 in dessen Stirnfläche im Einlaßbereich vorgesehen, wie das in PIg. 6 dargestellt ist. Der Diohtring 35 weist seohs Radlaisohlitee JG auf (Pig. 8). Der Diohtring 35 ist zwisohen gegenüberliegenden ijtirnfiäohen des Plotteneiements 38 und des

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BAD G

Gießformteiles 30 in solober Weise angeordnet, daß die offenen alten der sechs Vertiefungen 31 abgedeckt werden und seobe Isoimem34 bilden, von denen in Tig. 7 nur zwei dargestellt sind, und so daß auob jeder der seobs SoüLtse 36 des Diobtringes 35 Jeweils über einer Kammer 34 liegt· Seobs Leitungen 32 sind mit ihren einen Enden jeweils mit zugehörigen Oberfläobenteilen 54 des Qießformteiles 30 verbunden, wobei die Oberfläobenteiie 54 ^ die Tiefe der zugehörigen Vertiefungen 31 begrenzen. Bei ordnungsgemäßer Einsteilung der Ventile 33 führen die sechs Leitungen 32 genaue und änderbare Mengen von Schmiermittel den zugehörigen Bereioben des Kapillarspalts 37 zu.

In den Pig. 9 und 10 ist eine vierte Ausfübrungsform einer Gießformanordnung zum horizontalen Gießen geschmolzenen Metalls dargestellt. Sie weist im wesentlichen einen gekühlten Gießformteil 40 mit einer inneren Gießformfläohe 49 und einem Plattenelement 44 auf. S₈B Plattenelement 44 liegt an der Stirnfläche des gekühlten Gießformteile· 40 an dessen Einlaß an (Fig. 10).

^w In der Stirnfläche des Gießformteiles 40 sind in Einlaßbereiob Vertiefungen 41 und 42 bogenförmig ausgebildet, und zwar in der gleichen Weise wie die Vertiefungen 90 und 91 in 7ig* 1 und 2. Eine umlaufende Ausnehmung 43 ist beispielsweise einfaoh durch Fräsen in passender Weise in der Stirnfläche des gekühlten Gießformteiles 40 im Biniaßbereioh vorgesehen. Sie verläuft konzentrisch zwisohen den gekrümmten Vertiefungen 41 und 42 und der inneren Gleßformfiäobe 49 in dessen Siniaßbereiob. Wie das aus Pig. 10 ersiohtlioh ist, ist die Tiefe der Ausnehmung 43

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relativ kleiner ale die Tiefe der Vertiefungen 41 und 42. Wie aus Fig. 9 ersiohtlicb, schneiden die im Abstand um den Umfang liegenden äußeren Randteile der äußeren Umfangsteile des ringförmigen Oberfläohenteilee 57 des Gießformteiles 40, die den Boden der Ausnehmung 43 bilden, die äußeren Randkanten der inneren gebogenen Oberfläohenteile 59 und 64 des Gießformteiles 40, die die inneren Seiten der Vertiefungen 41 und 42 bilden. Das mit einer öffnung versehene Plattenelement 44 be- M deckt, wenn es in der bekannten Weise am Einlaßende des Gießformteiles 40 angeordnet ist, nicht nur die offenen Seiten der Vertiiungen 41 und 42, sondern auch eine offene Seite der Ausnehmung 43. Somit wird durch Abdeokung der Vertiefungen und 42 und der Ausnehmung 43 eine obere Kammer 68, eine untere Kammer 55 und ein KapillarspaIt 62 gebildet; wie das aus Fig. 10 ersiohtlioh ist. Durob die im Abstand zueinander liegenden Teile der äußeren Randkante des Oberfläohenteiles 57, die äußere Umfangskanten der inneren bogenförmigen Oberflächenteile 59 und 64 schneiden, stehen die oberen und unteren " Kammern 68 und 55, die bei Anbringung des Plattenelements 44 an dem GfcießforraiäLl 40 gebildet werden, in direkter offener Verbindung jeweils mit den oberen und unteren Bereichen des KapillarepaIts 62. Die Ventile 47 und 48 in den Leitungen 45 und 46 können somit jeweils so eingestellt werden, daß Schmiermittel in genau eingestellten Mengen jeweils den Kammern 68 und 55 zugeführt wird. In den Fig. 10 bis 13 ist eine fünfte

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Ausführungsfortn einer vertikalen Gießformanordnung zum Gießen geschmolzenen Metalle dargestellt. Sie weist allgemein einen Gießformteil 50 und ein Plattenelement 65, beispielsweise eine Anpaßplatte, die damit verbunden ist, auf. Da die Gießformanordnung zum Gießen geschmolzenen Metalls in vertikaler Lage ausgebildet ist, ist eine Öffnung 51 durch das Plattenelement

ein g. 12 und 13) größer als die Öffnung durch/entsprechendes

Plattenelement einer Gießformanordnung für horizontale Lagen, wie das bei den »uvor beschriebenen Ausführungeformen gemäß den Pig. 1 bis 3, 4 und 5, 6 bis 8 sowie 9 und 10 der Fall ist. Wenn auch nicht dargestellt, so kann doch ein Gießtrichter oder irgendein passendes Mittel zur Einleitung von Metall in die Gießformanordnung verwendet werden. Außerdem kann anstelle des zur Anpassung dienenden Plattenelements 65 eine andere passende Einrichtung, beispielsweise eine Wärmbaube, verwendet werden. Der Gießformteil 50 weist eine im Querschnitt rechteckige innere Gießformflache 83 auf, die sich zwischen den Enden des Gießformteiles erstreckt.

Wie aus Fig. 11 ersichtlich, sind in der Stirnfläche dee Gießformteiles 50 in dessen Einlaßbereich ein Paar von langgestreokten Vertiefungen 53 vorgesehen, die außerhalb von den längeren Längsseiten der inneren Gießformflache 83 und parallel dazu und mit Abstand angeordnet sind. Ein weiteres Paar von relativ kurzen langgestreckten Vertiefungen 61 befindet sich in der Stirnfläche des Gießformteiles, sie verlaufen außerhalb

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sowie parallel und im Abstand zu den kürzeren Längsseiten der Gießforraflache 82. In der Stirnfläche des Gießformteiles 50 befindet sich eine Gruppe von vier Vertiefungen 68, die jeweils eine entsprechende bogenförmige Ausbildung haben und die sich zwischen benachbarten Enden aufeinanderfolgender Vertiefungen 61 und 53 jeweils an den vier Ecken der Gießformfläche 83 erstrecken, wie das aus Pig. 11 ersichtlich ist. Jede der Vertiefungen 53, 61 und 68 ist in gleichem Maße außerhalb und im Abstand zu der inneren Gießformfläche 83 rund um den Umfang angeordnet.

Eine Ausnehmung 81 befindet sich in der Stirnfläche des Gießformteiles 50 und erstreokt sich vollständig um den Umfang der Gießformfläohe 83. Außerdem ist die Ausnehmung 81 zwischen den zuvor genannten Vertiefungen 63, 61 und 68 und der Iripherie der Gießformfläcbe 83 angeordnet. Die Tiefe der Ausnehmung 81 ist durch einen Pläobenteil 71 des Gießformteiles begrenzt, und die Tiefe ist geringer als die Tiefe der Vertiefungen 53, 61 und 68. Ist das Plattenelement 65 an dem Gießformteil 50 In passender Weise angebracht, so bedeokt die innere Stirnfläche des Plattenelements 65 gptrennte Paare von Vertiefungen 53 und 61 und die offenen Seiten der vier Vertiefungen 68, so daß obere und untere Kammern 72, gegenüberliegende Seitenkamraern 77 und vier Eokkammern 70 gebildet sind, wie das in den Pig. Vl und 13 ersichtlioh ist. Außerdem bildet die Ausnehmung 81 daduroh, daü sie von der Stirnfläche dee PLat-

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tenelements 65 bedeckt ist, den Kapillarspalt 62, der ebenfalls in den Fig. 12 und 13 näbr bezeichnet ist.

Abzweigleitungen 63 sind mit einem Ende an Oberfläohenteilen74 und 74 des Gießformteiles 50 befestigt, die die Tiefe der gegenüberliegenden Seitenlcammern 77 begrenzen, und mit dem anderen Ende sind die Abzweigleitungen 63 an eine gemeinsame Zuführungsleitung 66 mit einem einstellbaren Ventil 67 verbunden. fe In gleiober Weise begrenzen vier Oberfläobenteile 75 die Tiefe der vier Eolckammern 70, und an jedes ist eine andere Abzwei&eitung 73 angeschlossen. Biese Abzweigleitungen 73 sind mit ihren anderen Enden an eine gemeinsame Speiseleitung 78 angeschlossen, die mit einem einstellbaren Ventil 80 versehen ist. Oberfläcbenteile 82 und 82 des Gießform+^ΙΙ.θβ 50, die die Tiefe der oberen und unteren Kammern 72 begrenzen, sind jeweils an ein Ende einer Abzweigleitung 56 angeschlossen. Diese Abzweigleitungen sind mit ihren anderen Enden mit einer gemeinsamen Speiseleitung 58 verbunden, in der sich ein einstellbares Ventil 60 befindet.

Eine Quelle zur Zuführung von Schmiermittel unter Druck (nicht dargedBlIt) let an die zuvor beeobriebenen Speiseleitungen 66, 78 und 58 angeschlossen.

Da die Öffnung 51 der Gießform einen rechteckigen Querschnitt hat, tritt eine größere Wärmeaufnahme an den vier Ecken des Gießformteiles auf, so daß sich das Oußteil sohneller an den Eoken abkühlt. Eine solche schnellere Abkühlung an den Eoken

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kann zu Rissen oder anderen Oberflächendefekten in dem verfestigten Gußteil führen. Um die größere Abküblgeschwindigkeit an den Ecken des Gießformteiles 50 zu verringern, sind die vier Ecken 72 vorgesehen, wodurch die Menge von Schmiermittel gesteuert werden kann, die den den Eokkammern 70 benachbarten Teilen des KapillarspaIts 62 zugeführt wird.

Mit einer {pringfügigen Änderung kann die Gießformanordnung gemäß den Fig. 11 bis 13 zum Gießen von geschmolzenem ^ Metall in einer horizontalen Lage angepaßt werden. Bei dieser Ausführungsform bilden die längeren Seiten des Gießformteiles 50 vorzugsweise den oberen und unteren Bereich der Gießform, wie das in Pig. 11 dargestellt ist. Um unterschiedliche Mengen von Schmiermittel den oberen und unteren Bereichen des Kapillarspa Its 62 zuzuführen, kann in die obere Abzweigleitung 56 ein Steuerventil 76 eingeschaltet werden, das in Fig. 11 mit gestrichelten Linien angedeutet ist. Bei einer horizontalen Lage der Gießform würde ein Reservoir 'Und ein Plattenelement mit einer Öffnung in gleicher Weise wie in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben verwendet werden.

Als Schm_iermittel zur Verwendung in der Gießformanordnung gemäß der Erfindung kann zweckmäßigerweise Spermazetöl, Rizinusöl oder ein Öl auf Fetroleumbasis verwendet werden. Ein passendes, im Handel erhältliches Spermazetöl ist Spermöl N. ¥. -45 (natürlich gewintert bei einer Temperatur von 45° F, vertrieben von der Firma Swift ft Co. in Chioago, Illinois, USA). Ein passendes Rizinusöl ist eins der U.S.P.-Qualität (United States Pharmacopeia). -20-

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Eine sechste Aueführungeform der Erfindung 1st In den Flg. 14 bis 16 dargestellt. Sie 1st eine Gießformanordnung zum Gießen In horizontaler lage und weist einen gekühlten Gießformteil 101 mit einer inneren Gießformfläche 103 auf. Eine bogenförmige Vertiefung 105 befindet sich in der Stirnfläche des Gießformteiles in dessen unterem Bereich. Die Tiefe der Vertiefung 105 1st durch einen Oberflächenteil 107 des A Gießformteiles 101 begrenzt. Eine Leitung 109 weist ein einstellbares Ventil 111 auf und ist mit ihrem einen Ende mit einer Quelle für Schmiermittel (nicht dargestellt) und mit ihrem anderen Ende mit dem Oberflächenteil 107 des Gießformteiles 101 verbunden. Ein Dichtring 113 weist eine innere umlaufende Kante 115 auf, deren Durchmesse? größer als der der Gießformfläche 103 der Gießform 101 und kleiner als der innere bogenförmige Oberfläcbenteil 106 des Gießformteiles 101 ist, der die innere Seite der Vertiefung 105 bildet. Im Gegensatz zu den Dichtringen 20, 97 und 35 der Fig. 3, 4 und 8 ist der Dichtring 113 mit nur einem Sohlltz 117 versehen. Liegt der Dicbtring 113 zwischen einem Plattenelement 119 und dem Gießformteil 101, so bedeokt er nicht nur die offene Seite der Vertiefung 105, so daß eine Sobmierkammer 108 gebildet ist, sondern bildet außerdem einen Spalt 121, wie das aus den Fig. 15 und 16 ersiohtlich ist.

Die Gießformanordnung gemäß den Fig. 14 bis 16 ist vorwiegend für das Gießen verfestigter Körper mit kleinem

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Querschnitt, ζ. B. kleiner als 3,50 Zoll im Durchmesser, gedaoht. Wird Schmiermittel unter Druck duroh die Leitung 109 der Kammer 108 zugeführt, nachdem das Ventil 111 richtig einjustiert ist, so gelangt Schmiermittel durch den Schlitz 107 in den Bodenbereich des Spalts 121, so daß eine Verteilung von Schmiermittel über dessen Umfang erfolgt, um eine größere Menge von Schmiermittel dem Bodenbereich des Spalts 121 zuzuführen.

Außerdem ist von Bedeutung, daß die anderen Ausführungs- ^ formen der Erfindung so ausgebildet werden können, daß sie in gleicher Weise wie die Ausführungsformen gemäß Fig. 14 bis 16 arbeiten. Beispielsweise bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 9 und 10 kann die obere Vertiefung 41 des Gießformteiles 40 in Fig. 9 in passender V/eise fortgelassen werden, beispielsweise durch fiinsteoken eines Stiftes, dessen Abmessung der Vertiefung 41 entspricht. Das Schmiermittel würde nur duroh die Kammer b5 dem Bodenbereich des Spaltes 62 und der Gießformanordnung gemäß den Fig. 9 und 10 zugeführt werden.

Wenn auoh rl ie Ausführungsformen von Gießformanordnungen " zuvor entweder in einer Horizontal-oder einer Vertikallage be-Hchrieben worden sind, so iat es doch auch möglioh, die Gießformanordnungen in irgendeiner geneigten Lage in irgendeinem Winkel zwischen der horizontalen Luge und der vertikalen Lage anzuordnen.

- Pa tentunnprünhe 1 09« 1 '. / PViU

Claims (18)

iin.ul· yeaiiuen werden atentansprüche

1) Offene Gießformanordnung sum fortlaufenden Gießen von Metall, insbesondere sum Stranggießen von Aluminium oder seinen Legierungen, gekennzeichnet durch ein gekühltes Gießformteil mit einer inneren Gießformflache, die sich £wisohen einem Einlaß für das geschmolsene Metall und einem Auaiß für festes Metall erstreckt, wobei die Gießformanordnung mit wenigstens einer Sohmierkammer versehen ist, die sich um den Einlaß des gekühlten Gießformteilee herum erstreokt, und zwar im Abstand au der inneren Gießformfläohe, durch Mittel sur Verbindung der Sohmierkammer mit einer Speisequelle für Schmiermittel, durch einen in der Gießformanordnung vorgesehenen Kapillarspalt, der sioh rund um die innere Öie flf ormf lache im Bereich des Einlasses des Gießforateiles erstreokt und mit der Sohmierkammer in Verbindung steht, und duroh Mittel sur Einspeisung des Schmiermittels in sioh ändernden Mengen aus der Schmierkammer in verschiedene Absohnitte des Spaltes.

2) Offene Gießformanordnung naoh Anspruch 1, gekennselohnet duroh ein Ventil sur Regulierung der Durohflu0menge von Schmiermittel su der Sohmierkammer.

3) Offene GitSformanordnung naoh Anspruch 1« dadurch gekenhseiohnet, dat die Mittel sur Einspeisung des Schmiermittels eine Dichtung aufweisen, die mit wenigstens einem äohlitB versehen ist.

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4) Offene Gießformanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Spalt Über ungefähr 1,27 mm in axialer Riohtung in Bezug auf den Gießformteil erstreckt und in der anderen Richtung in Richtung des Durchlaufe durch das Gießformteil über 1,270 mm.

5) Offene Gießformanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießformanordnung horizontal ange- ^ ordnet ist.

6) Offene Gießformanordnung naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießformanordnung vertikal angeordnet ist.

7) Offene Gießformanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Sohmierkammern vorgesehen sind, und daß Mittel zur Zuführung von Schmiermitteln von den Schmierkammern zu den verschiedenen Teilen des Spaltes in verschiedenen Mengen vorgesehen sind.

8) Offene Gießformanordnung naoh Anspruch 7ι dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventil zur Regulierung der Zuflußmenge von Schmiermittel zu jeder Kammer vorgesehen ist.

9) Offene Gießformanordnung naoh Anepruoh 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Plattenelement mit dem Einlaß des Gießformteiles verbunden und mit einer Öffnung versehen

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1st, die mit dem Inneren des Gießformteiles in Verbindung steht, daS ein ringförmiges Dichtungsteil zwischen dem Plattenelement und dem Grießformteil so angeordnet ist, daß die innere Kante der Dichtung in Bezug zu der inneren Gießformflache des Gießformteiles nach außen versetzt 1st, und daß die Dichtung und das Gießformteil zusammen außerhalb der inneren Grießformfläche eine Schmierkammer bilden.

10) Offene Grießformanordnung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß Komplimentärteile des Plattenelements und des Gießformteiles zusammen mit dem inneren umlaufenden Rand der Dichtung einen Kapillarspalt bilden, der sich im Bereich des Einlasses des Gießformteiles rund um die innere Gießformflache erstreckt.

11) Offene Gießformanordnung nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung mit mehreren Schlitzen ver-

W sehen ist, die sich jeweils von der inneren umlaufenden Kante der Dichtung zu deren äußeren Rand erstrecken, so daß die Schlitze mit der Schmierkammer fluchten und eine ölflußverbindung von der Schmierkammer zu dem Spalt bilden und Schmiermittel zu verschiedenen Teilen des Spaltes in unterschiedlichen Mengen geleitet wird.

12) Offene Gießformanordnung nach Anspruoh 9, 10 oder 11, daduroh gekennzeichnet, daß die Schlitze ungleichmäßig über den Umfang der Dichtung angeordnet sind.

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13) Verfahren zum fortlaufenden Gießen geschmolzenen Metalls in einer offenen Gießform, deren innere Gießformfläche sich zwischen den Enden der Gießform erstreckt, von denen das eine Ende ein Einlaß zur Aufnahme geschmolzenen Metalls und von denen das andere Ende ein Auslaß für den verfestigten Körper aus Metall ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Strom von Schmiermittel unter Druck wenigstens einem Umfangspunkt auf der inneren Gießformflache zugeführt wird, und daß ein Strom von Schmiermittel auf einem Druokniveau gehalten und so die Bildung eines Schmierfilms mit unterschiedlichen Mengen von Schmiermittel rund um den Umfang der inneren Gießformfläche bewirkt wird.

14) Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall Aluminium oder eine Legierung davon ist.

15) Verfahren nach Anspruch 13 oder H, dadurch gekennzeichnet,

daß mehrere getrennte Ströme von Schmiermittel unter Druck be- i stimmten im Abstand zueinander rund um die innere Gießformfläche angeordneten Umfangepunkten zugeführt werden und daß die getrennten Ströme von Schmiermittel auf Druokpegeln relativ zueinander gehalten werden und so die Bildung eines Sohmierfilms mit unterschiedlichen Mengen von Schmiermittel rund um den Umfang der inneren Gießfontfläohe bewirkt wird.

16) Verfahren nach Anspruch 15, daduroh gekennaeiohnet, daß die Umfangepunkte in gleichmäßigen Abitänden rund um den Umfang der liaSfortafläohe angeordnet alnd,

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BAD ORiGIKAL

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17) Verfahren naoh Anepruoh 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall Aluminium oder eine legierung davon ist.

18) Verfahren naoh Anspruoh 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Ströme von Schmiermittel mit dem gleichen Bruckpegel zugeführt werden.

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