DE1783135A1

DE1783135A1 - Cooling system for a casting machine

Info

Publication number: DE1783135A1
Application number: DE19661783135
Authority: DE
Inventors: Ward George Charles; Bray Thomas Leonard
Original assignee: Southwire Co LLC
Current assignee: Southwire Co LLC
Priority date: 1965-02-12
Filing date: 1966-02-10
Publication date: 1972-01-05
Also published as: DE1783135B2; SE310238B; DE1508944B1; US3319700A; GB1130712A

Description

126 Fertilla Street
Carrollton. Georgia/V.St.A. 126 Fertilla Street
Carrollton. Georgia / V.St.A.

Our reference: S 2595

Kühlsystem für eine GießmaschineCooling system for a casting machine

Die Erfindimg betrifft ein Kühlsystem für eine Gießmaschine mit einem um eine Achse drehbaren, umfangmäßig verlaufenden Formabschnitt.The invention relates to a cooling system for a casting machine with a circumferentially rotatable about an axis running mold section.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, dieses Kühlsystem so zu gestalten, daß die Kühlung verschiedener Stellen des Formabschnitts dem jeweils zu gießenden Metall ganz individuell angepaßt werden kann.The object of the invention is to design this cooling system so that the cooling of different Place the mold section can be individually adapted to the metal to be cast in each case.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen um die Achse des Formabschnitts unabhängig von diesem drehbaren kreisförmigen Kühlmittelverteiler, der auf seinem Umfang nach außen gerichtete Düsen zum Fördern von Kühlmittel vom Verteiler zu dem Formabschnitt trägt, und ein Ventil zum Regulieren des Kühlmittelstromes durch die Düsen.According to the invention, this object is achieved by a rotatable about the axis of the mold section independently of the latter circular coolant distributor with outwardly directed nozzles on its circumference for conveying coolant from the manifold to the mold section, and a valve for regulating the flow of coolant through the Nozzles.

Der drehbare Kühlmittelverteiler bietet die Möglichkeit, einzelne Kühlzonen am Formabschnitt zu verschieben. Bei-The rotatable coolant distributor offers the possibility of to move individual cooling zones on the mold section. At-

ßt/Mkß / Mk

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spielsweise kann eine Kühlzone je nach Bedarf im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn verschoben werden, wenn sich die Wärmeeigenschaften am Formabschnitt ändern. Es könnte erwünscht sein, die Kühlzone im Eintrittsbereich des geschmolzenen Metalls im Gegenuhrzeigersinn zu verschieben, um eine zusätzliche Vorkühlung an dem Formabschnitt vorzusehen, bevor das geschmolzene Metall eingefüllt wird, oder es könnte erwünscht sein, den Formabschnitt im Uhrzeigersinn zu verschieben, so daß seine Restwärme beginnen kann, sich zu ändern, bevor zusätzliches Kühlmittel aufgebracht wird. Die Beweglichkeit des Kühlmittelverteilers bietet eine bisher nicht erreichte Vielseitigkeit.For example, a cooling zone can be moved clockwise or counterclockwise as required, when the thermal properties change at the mold section. It might be desirable to have the cooling zone in the entry area of the molten metal to move counterclockwise to provide additional pre-cooling to the Forming section to be provided before the molten metal is poured in, or it may be desirable to use the Move mold section clockwise so that its residual heat can begin to change before additional coolant is applied. The mobility of the coolant distributor has not yet offered one achieved versatility.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß bei einem Kühlsystem mit einem ringförmigen Stützelement, das derart geformt ist, daß es den Formabschnitt aufnimmt, und mehrere Kanäle enthält, die gegen den Formabschnitt münden, so daß durch jeden dieser Kanäle fließendes Kühlmittel auf einer Seite von dem Stützelement und auf der anderen Seite von dem Formabschnitt eingeschlossen ist, die Düsen in gleichmäßigem Abstand voneinander um den in der Nähe der Kanäle verlaufenden Umfang des Kühlmittelverteilers angeordnet sind und daß ein Antriebselement zum Drehen des Kühlmittelverteilers vorgesehen ist. Another feature of the invention is that in a cooling system with an annular support element, which is shaped to receive the mold section and includes a plurality of channels which oppose the mold section open out so that coolant flowing through each of these channels on one side of the support element and on the other side of the mold section is enclosed, the nozzles at an equal distance from each other are arranged around the circumference of the coolant distributor running in the vicinity of the channels and that a drive element is provided for rotating the coolant distributor.

Diese und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Darin zeigen:These and other features and advantages of the invention will become apparent from the following description in conjunction with the drawing. Show in it:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Gießrad einer Gießmaschine gemäß der Erfindung;1 shows a section through a casting wheel of a casting machine according to the invention;

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Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt durch einen Teil der Ausführungsform der Erfindung, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, teilweise gebrochen, um die Lage der Kühlkanäle in dem Gießring des Gießrades zu zeigen;FIG. 2 shows an enlarged section through part of the embodiment of the invention as shown in FIG. 1 is shown, partially broken to the location of the cooling channels in the casting ring of the casting wheel to show;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Kühlmittelverteilers und eine Düsenanordnung für zonenweise Kühlung, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann;3 shows a schematic representation of a coolant distributor and a nozzle arrangement for zone by zone Refrigeration that can be used in the present invention;

Fig. 4 eine Einrichtung zum Drehen des Kühlmittelverteilers und4 shows a device for rotating the coolant distributor and

Fig. 5 die Gießmaschine mit dem Ventil zum Regulieren des Kühlmittelströmes.5 shows the casting machine with the valve for regulating the coolant flow.

Gemäß Fig. 1 hat die Gießmaschine ein Gießrad 10, einen Rahmen 11, der das Gießrad 10 drehbar trägt, und ein endloses Band 12, das einen Teil eines als Gießring ausgebildeten abnehmbaren, U-förmigen Formabschnitts 26 umgibt, der auf dem Umfang des Gießrades 10 angeordnet ist. Die Gießmaschine weist eine scheibenförmige Stützplatte 15 auf, die mit einer Stützwelle 13 aus einem Stück besteht und sich senkrecht zu dieser nach außen erstreckt, und diese Welle 13 ist in dem Rahmen 11 drehbar gelagert. Ein Haltering 18 hat denselben Durchmesser wie die Stützplatte 15 und ist von dieser im Abstand angeordnet, so daß ihre Drehachsen übereinstimmen. Der Formabschnitt 26 wird zwischen der Stutzplatte 15 und dem Haltering 18 in geeigneten ringförmigen Schlitzen 19 gehalten, die in den Innenflächen der Stützplatte 15 und des Halteringes 18 ausgeformt sind. Eine Vielzahl von Schrauben 16 erstrecktAccording to Fig. 1, the casting machine has a casting wheel 10, a Frame 11, which rotatably supports the casting wheel 10, and an endless belt 12 which forms part of a casting ring detachable, U-shaped mold section 26 which is arranged on the circumference of the casting wheel 10. The casting machine has a disk-shaped support plate 15 which consists of one piece with a support shaft 13 and extends outward perpendicularly thereto, and this shaft 13 is rotatably supported in the frame 11. A retaining ring 18 has the same diameter as the support plate 15 and is arranged at a distance from this, see above that their axes of rotation coincide. The mold section 26 is between the support plate 15 and the retaining ring 18 in suitable annular slots 19 are held in the inner surfaces of the support plate 15 and the retaining ring 18 are shaped. A plurality of screws 16 extend

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sich durch die Stützplatte 15, den Formabschnitt 26 und den Haltering 18, um die Baugruppe zum Bilden des Gießrades 10 zusammenzuhalten.through the support plate 15, the mold section 26 and the retaining ring 18 to the assembly for forming the casting wheel 10 to hold together.

Ein Stützelement 28 ist auch zwischen der Stützplatte 15 und dem Haltering 18 mittels der Schrauben 16 befestigt und dient dazu, den abnehmbaren Formabschnitt 26 zu tragen. Das gesamte Gießrad 10 wird von dem Rahmen 11 drehbar getragen, in dem die Stützwelle 13 gelagert ist.A support member 28 is also attached between the support plate 15 and the retaining ring 18 by means of the screws 16 and serves to support the removable mold portion 26. The entire casting wheel 10 is supported by the frame 11 rotatably supported in which the support shaft 13 is mounted.

Der abnehmbare Formabschnitt 26 enthält eine Gießnut 20 und hat in der Nähe der öffnung der Gießnut 20 seitliche nach außen gerichtete Lippen 21, die von den Schlitzen 19 aufgenommen werden, die in der Stützplatte 15 und in dem Haltering 18 vorgesehen sind. Eine Vielzahl von Schrauben 23 dient dazu, die Lippen 21 des abnehmbaren Formabschnittes 26 in den Schlitzen 19 festzuhalten.The detachable mold section 26 contains a pouring groove 20 and has a lateral side in the vicinity of the opening of the pouring groove 20 outwardly directed lips 21 which are received in the slots 19 formed in the support plate 15 and in the retaining ring 18 are provided. A plurality of screws 23 are used to secure the lips 21 of the removable To hold the mold section 26 in the slots 19.

Das Stützelement 28 ist so angeordnet, daß seine äußere Fläche die Fortsetzung der inneren Fläche des abnehmbaren Formabschnittes 26 bildet und dadurch eine Aussparung 27 entsteht, in der der abnehmbare Formabschnitt 26 ruht. Das Stützelement 28 besteht aus zwei zusammenpassenden Abschnitten 28a und 28b, so daß das Stützelement 28 um den unteren Abschnitt des abnehmbaren Formabschnittes 26 herum zusammengesetzt werden kann. Der Einfachheit halber wird bei der folgenden Beschreibung des Stützelementes 28 jedoch auf ein einziges Element Bezug genommen. Der abnehmbare Formabschnitt 26 hat Kühlkanäle 44, von denen jeder innerhalb der Aussparung 27 entlang eines vorgegebenen Radius des Stutzelementes 28 ausgeformt ist und in die Aussparung 27 mündet. Eine Vielzahl dieser Kühlkanäle 44 sind in dichten Abständen voneinander am UmfangThe support member 28 is arranged so that its outer surface is the continuation of the inner surface of the removable Forms the mold section 26 and thereby creates a recess 27 in which the removable mold section 26 rests. The support member 28 consists of two mating sections 28a and 28b so that the support member 28 around the lower portion of the removable mold portion 26 can be assembled around. For the sake of simplicity however, in the following description of the support element 28, reference is made to a single element. The removable mold portion 26 has cooling channels 44, each of which is within the recess 27 along a predetermined Radius of the support element 28 is formed and opens into the recess 27. A large number of these cooling channels 44 are closely spaced from one another on the circumference

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des Stützelementes 28 ausgebildet. Eine Einlaßöffnung 45 erstreckt sich von der innersten Stelle jedes der Kühlkanäle 44 nach innen durch das Stützelement 28 hindurch und mündet an der Innenfläche des Stützelementes 28. Dadurch kann Kühlmittel in die Kühlkanäle 44 eingeleitet werden und radial nach außen fließen, während es zu jeder Zeit in Berührung mit der inneren Oberfläche des Formabschnittes 26 bleibt. Rückleitungskanäle 30 erstrekken sich radial nach innen von den äußersten Enden der Kühlkanäle 44 aus.of the support element 28 is formed. An inlet port 45 extends from the innermost point of each of the Cooling channels 44 inwardly through the support element 28 and open onto the inner surface of the support element 28. This allows coolant to be introduced into the cooling channels 44 and to flow radially outwards while it remains in contact with the inner surface of the mold section 26 at all times. Return channels 30 extend radially inward from the outermost ends of the cooling channels 44.

Ein Kühlmittelverteiler 32 hat nach außen gerichtete Düsen 34, die mit den Einlaßöffnungen 45 in dem Stützelement 28 in Deckung gebracht werden, um Kühlmittel in die Kühlkanäle 44 zu spritzen. Der Kühlmittelverteiler 32 steht mit einem KÜhlmittelzufUhrrohr in Verbindung, das ein Ventil 36 enthält zum Regulieren des Kühlmittelstromes über das Kühlmittel_zuführ_wrohr 35» den Kühlmittelverteiler 32 und von dort in die Kühlkanäle 44 im Stützelement 28. Somit wird eine Einstellung des Ventiles 36 den Kühlmittelstrom durch die Kühlkanäle 44 und dadurch die Menge der Hitze verändern, die von dem Metall übertragen wird, das in der Gießnut 20 enthalten sein kann.A coolant manifold 32 has outwardly directed nozzles 34 which are brought into register with the inlet openings 45 in the support element 28 in order to inject coolant into the cooling channels 44. The coolant distributor 32 is connected to a KÜhlmittelzufUhrrohr which contains a valve 36 for regulating the coolant flow via the _{Kühlmittel_zuführ w} tube 35 »the coolant distributor 32 and from there into the cooling channels 44 in the support element 28. Thus, a setting of the valve 36 is the coolant flow through the cooling channels 44 and thereby change the amount of heat that is transferred from the metal that may be contained in the casting groove 20.

Eine Anzahl von Kühlzonen kann in dem Kühlmittelverteiler vorgesehen sein, jedoch sind in der Ausführungeform in Fig. 3 nur drei solcher Kühlzonen A, B und C gezeigt,von denen die erste Zone A eine Vielzahl von dicht im Abstand voneinander angeordneten Düsen 34 hat, die sich von dem Kühlmittelverteiler 32 derart erstrecken, daß sie ein großes KUhlmittelvolumen in die Kanäle 44 einleiten. Wie es in Fig. 3 gezeigt ist, ist die Zone A gewöhnlich inA number of cooling zones may be provided in the coolant manifold, but in the embodiment in FIG Fig. 3 shows only three such cooling zones A, B and C, from which the first zone A has a plurality of closely spaced nozzles 34, which extend from the Coolant manifolds 32 extend such that they introduce a large volume of coolant into channels 44. As As shown in Fig. 3, zone A is usually in

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der Nähe des Stützringes 28 angeordnet, beginnend an der Stelle des Formabschnittes 26, der das flüssige Metall aufnimmt. Die zweite Zone B wird von einer Vielzahl von Düsen 34 geschaffen, die in einem größeren Abstand .voneinander entfernt sind als die Düsen 34 in der Zone A. Wie es aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist die Kühlzone B im Uhrzeigersinn von der Zone A verschoben und grenzt an diese an. Die Düsen 34 der Zone B sind gewöhnlich weiter voneinander entfernt als die in der Zone A, da das Metall im Verlauf der Zeit, in der es durch die Zone A läuft, im wesentlichen fest wird und weniger Hitzeübertragung notwendig ist. Die Zone B erstreckt sich gewöhnlich im Uhrzeigersinn um den Kühlmittelverteiler 32 bis zu der Stelle an dem Formabschnitt 26, an der die feste Metallstange aus der Gießnut 20 herausgenommen wird. Vom Ende der Zone B erstreckt sich um den Verteiler 32 herum im Uhrzeigersinn bis zum Anfang der Zone A die Kühlzone C, die mit einer Vielzahl von Düsen 34 versehen ist, die in einem größeren Abstand voneinander entfernt sind als diejenigen der Zone A oder der Zone B. Wenn die feste Metallstange aus der Gleßnut herausgenommen worden ist, ist während der Zeit, in der das Stützelement 28 sich in der Kühlzone C befindet, weniger Kühlmittelstrom notwendig als in den Zonen A und B, da die Gießnut offen und frei von einer Berührung mit geschmolzenem Metall ist. Es ist somit ersichtlich, daß die Zone A die größte Kühlkapazität für das flüssige Metall, die Zone B eine geringere Kühlkapazität als die Zone A und die Zone C die geringste KUhlkapazität der drei Zonen A, B und C schafft. Es wird weiterhin ersichtlich sein, daß mehr oder weniger Kühlzonen durch die Düsen 34 gebildet werden können, de nachdem, wie es erforderlich ist, um das in die Gießnut 20 eingeführte flüssigearranged in the vicinity of the support ring 28, starting at the location of the mold section 26 which receives the liquid metal. The second zone B is made up of a multitude created by nozzles 34, which are at a greater distance .von each other than the nozzles 34 in the Zone A. As can be seen from Fig. 3, the cooling zone B is shifted clockwise from the zone A and adjoins this. The nozzles 34 in zone B are usually further apart than those in zone A, since the metal becomes substantially solid rather than less as the time it passes through Zone A Heat transfer is necessary. Zone B usually extends clockwise around the coolant manifold 32 to the point on the mold section 26 at which the solid metal rod is removed from the casting groove 20 will. From the end of zone B extends around manifold 32 in a clockwise direction to the beginning of the Zone A is the cooling zone C, which is provided with a plurality of nozzles 34 which are at a greater distance from one another are removed than those of Zone A or Zone B. When the fixed metal rod is taken out of the sliding groove has been, is during the time that the support member 28 is in the cooling zone C, less Coolant flow is necessary than in zones A and B because the pouring groove is open and free from contact with molten material Metal is. It can thus be seen that zone A has the greatest cooling capacity for the liquid metal, zone B has a lower cooling capacity than zone A and zone C has the lowest cooling capacity creates three zones A, B and C. It will also be seen that more or less cooling zones are created by the nozzles 34 can be formed de after as required is to the introduced into the pouring groove 20 liquid

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Metall zu verfestigen und um diese verfestigte Stange auf die gewünschte Temperatur zu kühlen, bevor sie aus der Gießnut 20 herausgenommen wird.To solidify metal and to cool this solidified rod to the desired temperature before leaving it out the casting groove 20 is removed.

Gemäß Fig. 4 ist der unabhängig drehbare KühlmittelverteHer 32 in einem Ständer 40 gelagert, so daß er in Drehrichtung des Gießrades 10 oder in der entgegengesetzten Drehrichtung beispielsweise von einem Keilriemen 41 gedreht werden kann. Eine Kupplung 42 ist am Ende eines (| Stützrohres 43 vorgesehen, so daß Kühlmittel von dem Kühlmittelzuführrohr 35 in den Kühlmittelverteiler 32 über das Stützrohr 43 eingeführt werden kann. Der Kühlmittelstrom wird durch das Ventil 36 gesteuert. Auf diese Art wird ein weitgehend gleichmäßiger Kühlmittelstrom gegen die Außenfläche des abnehmbaren Formabschnittes 26 durch die Kanäle 44 eingeführt, da das beste Geschwindigkeitsverhältnis durch Drehen des Verteilers 32 in der geeigneten Richtung und Geschwindigkeit erzielt werden kann, unabhängig davon, wie die Drehgeschwindigkeit des Gießrades 10 ist. Dieses beste Geschwindigkeitsverhältnis ist dasjenige, bei dem die größte Kühlleistung stattfindet; daher kann unabhängig von der Drehgeschwindigkeit " des Stützringes 28 die beste Kühlleistung erzielt werden.According to FIG. 4, the independently rotatable coolant distributor 32 is mounted in a stand 40 so that it can be rotated in the direction of rotation of the casting wheel 10 or in the opposite direction of rotation, for example by a V-belt 41. A coupling 42 is provided at the end of a support tube 43 so that coolant can be introduced from the coolant supply tube 35 into the coolant distributor 32 via the support tube 43. The coolant flow is controlled by the valve 36. In this way, a largely uniform coolant flow is counteracted the outer surface of the removable mold portion 26 is inserted through the channels 44 since the best speed ratio can be achieved by rotating the manifold 32 in the appropriate direction and speed regardless of the speed of rotation of the casting wheel 10. This best speed ratio is that at which the greatest cooling performance takes place; therefore, the best cooling performance can be achieved regardless of the rotational speed "of the support ring 28.

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Claims

Claims;

1. Cooling system for a casting machine with one by one Axis rotatable, circumferentially extending mold section, characterized by a around the axis of the mold section (26) independently of this rotatable circular coolant manifold (32), the on its circumference outwardly directed nozzles (34) for conveying coolant from the distributor to the Mold section carries and a valve (36) for regulating the flow of coolant through the nozzles.

2. Cooling system according to claim 1, with an annular support element which is shaped such that it the mold portion receives, and contains several channels which open against the mold section, so that through each of these channels coolant flowing on one side of the support element and on the other side of the mold section is enclosed, characterized in that the nozzles (34) are evenly spaced from each other around the in the vicinity of the channels (44) extending circumference of the coolant distributor (32) and that a drive element (41) is provided for rotating the coolant distributor.

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