DE2125578A1

DE2125578A1 - Verfahren und Gerät zum Herstellen kreisförmiger Erzeugnisse

Info

Publication number: DE2125578A1
Application number: DE19712125578
Authority: DE
Inventors: A Ujiie
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1970-05-18
Filing date: 1971-05-18
Publication date: 1971-12-02
Also published as: DE2125578B2; DK136762C; DE2125578C3; US3785429A; SU648119A3; NL150703B; DK136762B; FR2090110B1; FR2090110A1; NL7106787A; CA941125A; JPS4948818B1; GB1316032A; SE364198B; BE767181A

Description

Dipi.-ing. Walter Meissner Dipi.-ing. Herbert Tischer

BERLIN 33, HerbertstraSe 22 MÜNCHEN

Fernsprecher: 8 87 72 37 — Drahtwort: Invention Berlin
Postscheckkonto: W. Meissner, Berlin West 12282

Bankkonto: W. Meissner, Berliner Bank A.-G., Depka 36, Λ Λ UAI

Beriln-Ha.en.ee, Kurfürstendamm 130, Konto Nr. 96 716 1 BERLIN 33 (GRUNEWALD), den P * "^Al

HerbertstraBe 22

4-6-1 o19 MITSUBISHI JUKOGYO KABUSHIKI KAISHiI, Tokio/Japan

Verfahren und Gerät zum Herstellen kreisförmiger Erzeugnisse

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein Gerät zum Herstellen von kreis- und ringförmigen Erzeugnissen (die im folgenden als kreisförmige Erzeugnisse bezeichnet werden) aus elektrisch geschmolzener Schlacke <.

Bisher wurden kreisförmige Erzeugnisse wie Plansche oder ähnliches durch Schmieden in einem einzigen Prozeß oder durch Biegen stangenförmigen Materials und Verschweißen in zwei Prozessen hergestellt. Flansche variieren Jedoch hinsichtlich Material und Größe und deshalb traten bei Schmiedematerial Schwierigkeiten auf. lerner ist die Vorbereitung der Verbundformen in Übereinstimmung mit der Größe des herzustellenden Erzeugnisses teuer_o Darüber hinaus ist bei der Herstellung von Erzeugnissen großer Abmessungen ein großes Schmiedegerät notwendig. Die Verwendung getrennter Formen zum Herstellen solcher großen Erzeugnisse ist nicht nur mühselig, sondern auch teuer. Dieselben Hachteile treten beim Gießen auf. Beim Gießen entstehen ferner Blasen oder andere typische Gießfehler und deshalb kommt das Gießverfahren nicht in weite Verwendung.

/Jegen der beschriebenen Nachteile der üblichen Verfahren ist es Aufgabe der Erfindung, ein neues Verfahren und

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ein neues Gerät zum Herstellen kreisförmiger Erzeugnisse anzugeben, wobei hohe Qualität und fehlerfreie erzeugnisse leicht und aus leicht erhältlichem Material erzielt werden können» Die Erfindung besteht in einem Verfahren zum Herstellen kreisförmiger Erzeugnisse, bei dem elektrisch geschmolzene Schlacke aufeinanderfolgend aus einem Behälter herausgezogen wird und dann erstarrt und ihr Anfang in einer geneigten Ebene rund herumgeführt und in den Behälter zurückgeführt wird, so daß sich der Kreis schließt und somit ein kreisrundes Er- ψ zeugnis entsteht.

Ferner besteht die Erfindung in einem Gerät zum Herstellen kreisförmiger Erzeugnisse mit einem entsprechend geneigt angeordneten drehbaren Tisch, einem Behälter, der über der oberen Fläche des Tisches und an einer Stelle außerhalb dessen Mittelpunktes an einem anderen Teil als dem Tisch befestigt ist, dessen Bodenteil in demselben Winkel wie der Tisch geneigt ist und eine geneigte Öffnung desselben Querschnitts wie der des kreisförmig herzustellenden Erzeugnisses unter der Vorderwand des Behälters besitzt, wobei die Rückwand des Behälters so weit offen ist, daß er den Anfang des kreisförmigen Erzeugnisses aufnehmen kann, das nach dem Hundherumfuhren hierher zurückgeführt wird, und mit einer Einrichtung zum Befestigen des Anfangs des Erzeugnisses am drehbaren Tisch an einer exzentrischen. Stelle«

Die Erfindung wird in Verbindung mit den Zeichnungen ausführlich beschrieben. In den Zeichnungen ist:

Figur 1 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels

des Gerätes zum Herstellen kreisförmiger Erzeugt nisse nach der Erfindung;

Figur 2 eine Ansicht, gesehen an der Linie II-II der Figur 1;

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Figur 3 der Zustand bei Beginn der Herstellung; und Figur 4- der Zustand bei Beendigung der Herstellung,,

Der scheibenförmige Tisch 1 ist mittels einer Welle 3 an einem Grundblock 2 in einem Winkel geneigter Anordnung drehbar gehalten. Bin Motor 4 ist auf dem Grundblock 2 angeordnet und dient zum Drehen der Welle 3 über zwei Zahnräder 5. Ein Startblock 6 ist durch Befestigungsmittel 6e an der oberen Fläche des Tisches 1 an einer Stelle außerhalb dessen Mittelpunktes befestigt» Der Startblock 6 besitzt eine Breite Yi und eine Dicke T, die gleich denen des herzustellenden kreisförmigen Erzeugnisses sindo Er besitzt ferner dieselbe Form wie ein Teil des Erzeugnisses. Beide iiindflachen 6a und 6b des Blocks 6 sind in bezug auf seine Bodenfläche 6c in einem Winkel geneigt, der der Supplementärwinkel zum Winkel istο Folglich wird durch die beiden Endflächen 6a und 6b eine Ebene mit einer Höhe H in vertikaler Richtung bestimmte Ein Behälter 7 befindet sich über dem Tisch 1 an einer Stelle außerhalb seiner Mitte an der horizontalen diametralen Linie und ist durch einen Halteschenkel 8 am Grundblock 2 befestigt« Der Behälter 7 besteht aus einer Bodenplatte 7a ι den beiden Seitenwänden 7b» 7^» <ier ■Vorderwand 7c und der Rückwand 7<1. Alle Behälterwände bestehen aus Metall, z.B. aus Kupfer, an dem sich geschmolzenes Metall hart niederschlägt» Die Bodenplatte 7a ist in demselben Winkel wie der Tisch 1 geneigt. Die Seitenwände 7^» 7^> sind von einander in einem Abstand entsprechend der Breite V/ des Erzeugnisses entfernt angeordnet. Ein unteres Ende 7¹C äer Vorderwand 7c ist in demselben Winkel wie der Tisch Λ geneigt und von der Bodenplatte 7a durch den Abstand T getrennt angeordnet. Eine geneigte Öffnung 7e mit der Breite V/ und der Höhe H befindet sich unter der Vorderwand 7c_o Ein unteres Ende 7'd der Rückwand 7d ist in derselben beschriebenen Weise geneigt und von der 3odenwand 7a im Abstand H entfernt 109849/1365 -4-

angeordnet. Ein Draht 9 wird von einem Rad 1o über eine Antriebsrolle 11 zugeführt* Ferner sind eine Schweißquelle 12, ein Bad 13 geschmolzener Schlacke, geschmolzenes Metall 14 und ein Teil 15 des Erzeugnisses vorgesehen, das sich beim Erstarren des geschmolzenen Metalls ergibt. Der Teil E, der in Figur 2 dargestellt ist, bezeichnet das kreisförmig herzustellende Erzeugnis. Metalle wie Stahl, Stahllegierungen₇ Aluminium oder Aluminiumlegierungen, die. das Phänomen des elektrischen Schmelzens von Schlacke bewirken können, können als Draht 9 verwendet werden.

Bei Beginn des Arbeitsablaufs des beschriebenen Gerätes ist der Startblock 6 so angeordnet, daß öeine Endfläche 6b die Öffnung 7© unter der Vorderwand 7c ausfüllt, wie Figur 3 zeigt» Dadurch entsteht ein Behälterraum 7f im Schmelzbad mit geneigtem Boden durch die Bodenwand 7a, die beiden Seitenwände 7^>, 7^ u^-d die Torderwand 7c. Wenn das Bad 13 geschmolzener Schlacke im Behälterraum 7f er-

zeugt wird und die Kraftquelle 12 angeschaltet ist, während der Draht 9 mit einer bestimmten Geschwindigkeit zugeführt wird, wird im Behälterraum Jf das Elektroschlackenschmelz-Phänomen bewirkt und das geschmolzene Metall 14 erzeugt. Teilchen des geschmolzenen Metalls beginnen von der Seite her gesehen einen dreieckigen Pol mit einem dreieckigem Querschnitt zu bilden, Wenn die dreieckigen Auswüchse größer und die Höhe der Basis des dreieckigen Pols gleich der der Rückenendfläche 6b des Blocks 6 wird, wird der Tisch 1 in Drehung versetzt. Die Drehgeschwindigkeit des Tisches 1 hängt zu dieser Zeit von der Schmelzgeschwindigkeit des Drahtes 9 ab. Der Tisch 1 wird durch Einstellen der Drehgeschwindigkeit so gedreht, daß die Höhe der Basis des dreieckigen Pols des geschmolzenen Metalls stets gleich der Höhe H der geneigten Endfläche des Blocks 6 gehalten wird. Der Block wird somit mit dem Tisch 1 gedreht, weil dieser an ihm

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befestigt ist« Zur selben Zeit zieht das Ende 6b des Blocks 6 sich aus dem erstarrten geschmolzenen Metall 15· Jetzt wird das geschmolzene Metall 14 durch die Vorderwänd 7c und die Bodenwand Ja. gut gekühlt«» Natürlich muß die Drehgeschwindigkeit des Tisches 1 so geregelt werden, daß das geschmolzene Metall 14 abkühlt, wenn es durch die Innenflächen der Behälterwände hindurchgehtο Diese Kühlung kann durch Einführen eines Kühlmittels in die Wände Jc und 7a bewirkt werden.

Das dann erstarrte Metall 15 wird durch den Startblock 6 herausgedrückt und bildet ein kreisförmiges Erzeugnis. Wenn das vordere Ende des Blocks 6 in Kontakt mit der Rückwand 7d gebracht ist, füllt das vordere Ende der Fläche 6a des Blocks 6 den Raum unter der Rückwand Ju. aus (Figur 4) und ergibt somit einen Raum 7g von trapezförmigem Querschnitt. Zu dieser Zeit wird die Drehung des Tisches 1 angehalten, während das Schmelzen weiter geht. Dieses Schmelzen dauert an, bis die Höhe des rückwärtigen Endes des geschmolzenen Metalls im Raum 7g mit trapezförmigem Querschnitt gleich H ist, wie Figur 4 zeigt. Wenn das geschmolzene Metall erhalten wird, wird das Schmelzen angehalten. Auf diese Weise wird ein kreisförmiges Erzeugnis R nur aus geschmolzenem Metall bestehend geschaffen. Dieses Erzeugnis wird durch Abnehmen von Vorderwand 7c und Rückwand 7d abgezogen.

Ein Erzeugnis in der Form eines geschlossenen Ringes wird somit durch aufeinander folgendes Ausbilden seiner Teile durch den drehbaren Tisch 1 und den Behälter 7 erhalten, die im Winkel geneigt angeordnet sind. Dieser Winkel kann entsprechend gewählt werden, aber er soll vorzugsweise etwa 45° betragen»

Wenn der Tisch 1 drehbar angeordnet ist, soll das geschmolzene Metall 14 auf dem Niveau der Fläche eines

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abgezogenen Erzeugnisses liegen, während es erstarrt. Wenn das Niveau des geschmolzenen Metalls 14 über die Öffnung 7e unter der Vorderwand 7c ansteigt, wird das Erzeugnis duroh die förderwand 7c festgehalten und kann nicht abgezogen werden. Wenn das Niveau des geschmolzenen Metalls 14 unter die Öffnung 7e absinkt, wird seine ■ obere Fläche nicht abgekühlt, ζ,,Β«. wenn keine Wand ?c bestehto Deshalb fließt die Schmelze aus der Öffnung 7e in die linke Richtung in Figur 5» Wodurch die sich ergebenden Erzeugnisse einer gegebenen Dicke nicht erhalten werden können» Es ist meistens unmöglich, die

* Schmelze auf dem Niveau des unteren Endes der Vorderwand 7o zu halten, wenn der Tisch 1 horizontal angeordnet ist« Dagegen wird, wenn der Neigungswinkel des Tisches 1 sich 9o° nähert, der Raum zwischen der Vorderwand 7c und der Rückwand Jd abnehmen und somit nimmt auch das Volumen des Schlackenbades ab, außer seine Tiefe wird vergrößert» Wenn ferner das Niveau der Schmelze unter dem unteren Ende der Vorderwand in derselben Weise wie, wenn der Neigungswinkel Null ist, liegen muß, erfolgt das Schlackenschmelzen durch Verwenden eines engen und tiefen Schlakkenbades. Folglich wird die Arbeitsbedingung schlecht und die Herstellungsleistungsfähigkeit nimmt ab_a Deshalb

| muß der Tisch nach der Erfindung im Bereich eines kleinen Winkels, von Null ausgehend, beispielsweise von 5° bis ungefähr 8o° geneigt sein. Ein bevorzugter Winkel beträgt etwa 4-5°. Gemäß der Erfindung können kreisförmige Erzeugnisse entsprechender Abmessungen nur aus elektrisch geschmolzener Schlacke hergestellt werden. Darüber hinaus werden flache Drähte als Elektroden benutzt, die in großen Mengen bei niedrigen Kosten hergestellt werden können» Deshalb gewährleistet die Erfindung die Herstellung von Erzeugnissen hoher Qualität. Außerdem erfordert das Gerät nach der Erfindung keine zusammengesetzte, sondern nur getrennte Formen, Hieraus ergibt sich der Vorteil der Erfindung beim Herstellen kreisförmiger Erzeugnisse durch geringe Anlage- und Herstellungskosten. _₇_

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Claims

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MITSUBISHI JUKOGYQ KABUSHIKI KAISHA, Tokio/Japan

• Patentansprüche

1. Verfahren zum Herstellen kreisförmiger Erzeugnisse, dadurch gekennzeichnet, daß elektrisch geschmolzene Schlacke (1A-) fortlaufend aus e;lnem Behälter (7) gezogen wird und erstarrt und daß ihr Anfang in einer geneigten Ebene rundherumgeführt und an dexn Behälter zurückgeführt wird und so einen Kreis schließt, so daß sich ein kreisförmiges Erzeugnis (R) ergibt»

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anfang der erstarrten elektrisch geschmolzenen Schlacke (14) -auf einem geneigt angeordneten drehbaren Tisch (1) befestigt wird und bei Drehen des Tisches rundherumgeführt wird_e

3ο Gerät zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen geneigt angeordneten drehbaren Tisch (1), einen Behälter (7) über der oberen Fläehe des Tisches (1) und in einer Stellung außerhalb dessen Mitte und mit einem Glied (8) verbunden ist, das nicht der Tisch ist, wobei das Bodenteil (7a) des Behälters (7) im selben Winkel wie der Tisch (1) geneigt ist, durch eine geneigte öffnung (7e) von demselben Querschnitt wie der des herzustellenden kreisförmigen Erzeugnisses (2), wobei die Rückwand (7<1) des Behälters (7) zur Aufnahme des Anfangs des Erzeugnisses geöffnet ist, das nach dem Rundherumführen zu ihm zurückgeführt wird, und durch eine Einrichtung zum Befestigen des Anfangs des Erzeugnisses am Tisch in einer Stellung außerhalb dessen Mitte·

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4. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbare Tisch (1) in einem Kinkel von horizontal bis etwa 8o geneigt ist=

Die Patentanwälte

^DrpI.-ing.H.Tiseher

4.1.4. NnlO7/71 [§

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