DE2241894B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines hohlen Metallgegenstands mit sphärisch ausgebildeter Schale - Google Patents

Description

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hilfsform an der Oberseite der Form vorgesehen ist, und daß eine Einrichtung zum Anheben des Elektruschlacke-Umschmelzbereichs in der Form vor dem Verschmelzen des vorderen Endes des abgezogenen Metallgegenstandes mit diesem Umschmelzbereich vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche^ bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der innc-·■· ί eil und der äußere Teil der auseinandernehmbaren Form für eine konzentrische Gleitbewegung auf die beiden Enden des sphärischen Meiallgegenstandes in Berührung mit diesem gelagert sind.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines hohlen Metallgegenstandes mit sphärisch ausgebildeter Schale, bei dem ein oder mehrere Metallteile einer vertikal angeordneten Form mit einem Formraum zum Umschmelzen mittels Elektroschlacke zugeführt wird bzw. werden, wobei der Formraum in einem horizontalen Querschnitt gehalten wird, der den Wandquerschnitt des hohlen Metallgegenstandes entspricht, und das im Formraum umgeschmolzene Metall während des Erstarrens daraus abgezogen wird, sowie eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens.

Solche Metallgegenstände in Fo, m von Kugelabschnitten können beispielsweise dazu verwendet werden, eine vollständige Kugel zu bilden, wie sie als dickwandige kugeiförmige Druckbehälter für Generatorkessel, zur Speicherung von flüssigem Wasserstoff od. dgl. benötigt werden. Halbkugelförmige Metallteile können als Stirnplatten für die Enden eines zylindrischen Druckbehälters verwendet werden. Halbkugelförmige bzw. kartenförmige Stirnplatten für zylindrische Druckbehälter wurden bisher durch Verpressen bzw. Tiefziehen dicker Platten bei hoher Temperatur oder durch Gießen hergestellt. Kugelbehälter wurden durch Zusammenschweißen zweier halbkugeliger Teile erzeugt, die durch Tiefziehen dicken Plattenmaterials bei hoher Temperatur oder durch Gießen gefertigt wurden.

Wenn für halbkugelige Stirnplatten oder kugelige Behälter jedoch eine dicke Platte durch Tiefziehen zu einer Halbkugel verformt wird, ist nicht nur die Anfertigung einer Metallform mil großem Kostenaufwand verbunden, sondern es entstehen auch leicht fehlerhafte Produkte. Da außerdem die Dicke des auf diese Weise hergestellten Produkts möglicherweise ungleichmäßig ist und es sich als nötig erweisen kann, das Produkt zur Erzeugung einer gleichmäßigen Dicke maschinell, d. h. spanabhebend zu bearbeiten, ergibt sich hierbei nicht nur ein hoher Arbeitsaufwand, sondern auch ein großer Materialverlust bei der Herstellung der gleichmäßigen Wanddicke. Bei kugeligen Behältern ist auch das Zusammenschweißen der beiden halbkugeligen Körper mit großem Arbeitsaufwand verbunden. Diese Nachtei-

le führen zu erhöhten Fertigungskosten. Werden die Teile dagegen durch Gießen gefertigt, so ergeben sich die Nachteile, daß die Produktqualitat ungleichmäßig ist, der Ausstoß gering ist und die Bildung eines kugeligen Behälters einen großen Arbeitsaufwand für das Zu- «ammenschweißen erfordert. In beiden Fällen ergeben iich mithin jeweils al". Nachteile, daß sich die Fertigungskosten der Produkte erhöhen und daß sich Produkte hohes Qualität nicht ohne weiteres erzielen lassen.

Aus dem Stand der Technik (DT-PS 1281115, DT-OS 1 817 064) ist es bekannt, hohle Metallkörper durch Stranggießen herzustellen, wobei der abgezogene Hohlstrang auch gebogen geführt werden kann. Es handelt sich jedoch dabei um die Herstellung von gebogenen Rohren und nicht um die Herstellung von kugelförmigen Hohlkörpern. Es ist bei diesen bekannten Verfahren daher selbstverständlich auch keine Möglichkeit vorgesehen, das vordere Anfangsstück des abgezogenen Metallgegenstandes wieder mit seinem hinteren Ende zu verschmelzen. Aus der D^-OS 2 131 891 ist weiter ein Verfahren bekannt, bei dem ein massiver Strang auf einer kreisbogenförmigen Bahn von der Gießform abgezogen wird. Es wird dabei jedoch ebenfalls kein kugelförmiger hohler Gegenstand erzeugt, sondern lediglich ein gebogener Profilstrang.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines hohlen Metallgegenstandes mit sphärisch ausgebildeter Schale zu schaffen, bei dem mit geringem Arbeitsaufwand und geringen Materialverlusten Erzeugnisse hoher Qualität und insbesondere gleichmäßiger Wandstärke erhalten werden können.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der horizontale Querschnitt des Formraumes entsprechend dem Wandquerschnitt des hohlen Metallgegenstar.des als Teil einer sphärisch ausgebildeten Schale und mit seiner Horizontalebene etwa in der Höhe des Zentrums dieser Schaie gehalten wird, daß der Metallgegensland durch vollständiges Umleiten des aus dem Formraum abgezogenen Stranges um eine an der Stelle des Metallgegenstandes angeordnete horizontale und etwa in Höhe des Formraumes gehaltene Achse gebildet wird, und daß das Abziehen des Stranges nach nahezu vollständiger Bildung einer Teilkugelform unterbrochen und der Elektroschlacke-Umschmelzbereich mittels einer zusätzlichen, die Teilkugelform vollendenden Form mindestens bis zum Erreichen der Wanddicke des Metallgegenstandes fortschreitend nach aufwärts geführt wird.

Das erfindungsgemäCe Verfahren liefert einen hohlen sphärischen Metallgegenstand in einem einzigen kontinuierlichen Arbeitsgang, der weitgehend automalisch durchgeführt werden kann. Es ergibt sich somit (tine erhebliche Einsparung im Hinblick auf den erforderlichen Arbeitsaufwand. Der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Metallgegenstand besitzt eine in hohem Maße gleichmäßige Wandstärke, so daß eine anschließende Bearbeitung nicht erforderlich ist. Dies bedeutet eine weitere Verringerung der Herstellungskosten, da Arbeit und Material eingespart werden kann. Schließlich kann die Produktionsgeschwindigkeit erhöht und der Ausschuß niedrig gehalten werden.

Soll eine vollständige Kugel hergestellt werden, so kann dies erfindung&gimäß dadurch geschehen, daß zunächst zwei kreisförmige und mit einer zentralen Öffnung versehene EndabschnUte, die z. B. von einem er findungsgemäß hergestellten Kugelabschnitt abge trennt werden können, einander gegenüberliegenc senkrecht zur Horizontalachse des herzustellender Metallgegenstandes angeordnet werden und sodanr zwischen den Randkanten dieser Endabschnitte und unter Verschmelzung damit der Strang vergossen wird.

Nach der Fertigstellung dieses kugelförmigen Gegenstandes können die Vorrichtungsteile, die sich im Innern des Kugelgebildes befinden, durch die Öffnungen der Endabschnitte entfernt werden, worauf diese Öffnungen zur Vervollständigung der Kugel durch eingeschweißte Teile verschlossen werden können. Selbstverständlich können auch schüsseiförmige oder halbkugelförmige Schalen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden, indem von dem kugelförmigen Gegenstand entsprechende Teile abgetrennt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die verwendete Form auseinandernehmbar ist, was deshalb erforderlich ist, weil die sich im Innern des hohlen Metallgegenstandes befindenden Form- und Vorrichtungsteile nach der Fertigstellung des Metallgegenstandes durch dessen eventuell enge verbleibende Öffnungen entfernt werden müssen.

Soll zur Herstellung einer vollständigen Kugel ein Strang zwischen die bereits einander gegenüberliegend senkrecht angeordneten Endabschnitte gegossen werden, so sind der innere und der äußere Teil der auseinandernehmbaren Form so gelagert, daß sie eine gleitende Bewegung auf die Enden des kugelförmigen Gegenstandes zu ausführen können, um das Verschmelzen der bereits fertigen Endabschnitte mit dem zu gießenden Strang zu ermöglichen.

Weitere Ausgestaltungen von Einzelheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen 5 bis 8.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

F i g. 1 und 2 schemalische Darstellungen zur Erläuterung des Grundgedankens der Erfindung,

Fig.3 eine perspektivische Darstellung zur Veranschaulichung des Zustandes, in welchem umgeschmolzenes Material zu einem Metall-Formkörper geformt worden ist,

F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in F i g. 3,

Fig.5 eine teilweise im Schnitt gehaltene Aufsicht auf die erfindungsgemäßc Vorrichtung,

F i g. 6 eine teilweise inn Schnitt gehaltene Seitenansicht derselben,

F i g. 7 eine schematische Darstel'ung zur Veranschaulichung der Fertigungsart eines teilkugelförmigen Gliedes und

Fig.8 ei.ie teilweise im Schnitt gehaltene Aufsicht auf einen Teil der Vorrichtung bei der Fertigung eines kugeligen Behälters.

Der der Erfindung zugrunde liegende Grundgedanke ist im folgenden an Hand der F i g. 1 und 2 eriäutert. Wenn ein Kugelbehälter gemäß F i g. 1 in drei Teile geschnitten wird, fallen zwei schüsseiförmige Teile 1 und ein ionnenförmiges Glied 2 an. Wenn diese beiden schüsseiförmigen Teile 1 wahlweise mit entsprechenden Relativabmessungen ausgelegt sind, können sie durch Abtrennen von einem tonnenförmigen Glied 2 erhalten werden. Wenn daher eine halbkugelige Stirnplatte oder ein kugeliger Behälter nur aus umeeschmol-

zenem Qualitätsmetall hergestellt werden soll, wird zunächst ein tonnenförmiges Glied 2 aus umgeschmolzenem Metall nach einem Elektroschlackeumschmelz-Verfahren, d. h. ESU-Verfahren, hergestellt, worauf von diesem Glied 2 zwei schüsseiförmige Teile 1 abgetrennt werden. Ein weiteres tonnenförmiges Glied wird nach dem gleichen Verfahren, wie vorstehend erläutert, hergestellt und zwischen den beiden schüsseiförmigen Teilen angeordnet, worauf die betreffenden Teile unter Bildung einer einstückigen Wand miteinander verschweißt werden, so daß ein kugeliger Behälter erhalten wird. Wenn, wie am besten aus F i g. 2 hervorgeht, eine waagerechte Querschnittsfläche 4 des abgetrennten tonnenförmigen Gliedes 2, in welcher eine eine waagerechte zentrale Achse 3 des tonnenförmigen Gliedes 2 einschließende Ebene Innen- und Außenwandflächen des Gliedes 2 schneidet, über 360° um die waagerechte zentrale Achse herum gedreht wird, so wird ein geometrischer Ort, der ein Umriß der Kugelschale des tonnenförmigen Gliedes 2 ist. gebildet. Auf diese Weise kann ein aus umgeschmolzenem Metall bestehendes tonnenförmiges Glied gewünschter Abmessungen erhalten werden, wenn ein nach einem ESU-Verfahren in einem von einer Metallform eingeschlossenen Hohlraum aus umgeschmolzenem Metall gebildeter Körper längs des geometrischen Ortes der Kugelschale gezogen wird. Im folgenden ist eine Ausführungsform der Erfindung an Hand der F i g. 3 bis 8 näher erläutert. Eine wassergekühlte Kokille 5 besteht aus einem äußeren Formteil 5a. einem inneren Formteil .56 sowie seitlichen Formteilen 5c und 5c/, die lösbar miteinander verbunden sind. Die Kokille 5 bildet einen Hohlraum bzw. Formraum A von solchem Querschnitt, daß der waagerechte Querschnitt, wenn er um eine wie dies in F i g. 5 und 6 durch die gestrichelten Linien angedeutet ist. Der genannte innere Formteil 56, die Arme 6, die Welle 7 u. dgl. bestehen jeweils aus voneinander trennbaren kleinen Teilen, so daß diese nach BiI-dung des tonnenförmigen Gliedes 2 bequem daraus entnehmbar sind. Bei 13a, 13/? und 13c sind Elektrodenelemente aus Stahlstangen oder drahtförmigem, metallischem Werkstoff dargestellt, die entsprechende Querschnittskonfigurationen — bei der dargestellten Ausführungsform der rechteckige Querschnitt — besitzen, auf entsprechende Abstände voneinander verteilt sind und mittels einer Halterung 23 lotrecht abwärts in den Formraum A der Kokille 5 vorschiebbar sind. Die Halterung 23 weist für jedes Elektrodenelement 13a bis 13c je zwei Führungsrollen 24 und zwei durch einen Vorschubmotor 25 od. dgl. angetriebene Vorschubrollen 26 auf und ist auf noch näher zu erläuternde Weise an einer Führungssäule 30 aufgehängt. Letztere trägt einen Flußmittelzufuhr-Trichter 27, wobei das in diesem enthaltene Flußmittel im Betrieb kontinuierlich mit angemessener Zufuhrgeschwindigkeit über einen mit einem Durchflußmengen-Regelventil 28 versehenen Schlauch 29 in ein Schlackenbad 17 eingeleitet wird, das im voraus getrennt erzeugt und in den Formraum A der Kok^:!!e 5 eingefüllt worden ist. Weiterhin besitzt die Vorrichtung eine Stromversorgung 14 sowie Kabel 15a und 156 zur Verbindung der Stromversorgung 14 mit den betreffenden Elektrodenelementen 13a bis 13c über einen Anschluß 16 bzw. mit dem Anfangsstück 12.

Wenn ein elektrischer Schweißstrom über diese Kabel 15a, 156 von der Stromversorgung 14 über den Anschluß 16 an die betreffenden Elektrodenelemente 13a bis 13c und an das Anfangsstück 12 angelegt wird, tritt im Formraum A in der Kokille 5 ein Elektroschlak-

waagerechte zentrale Achse 3 (F i g. 2) gedreht wird, 35 keumschmelzvorgang auf, bei welchem die Elektroden-

einen Umriß einer Kugelschale der gewünschten Abmessung beschreibt. Die Anordnung ist dabei derart getroffen, daß durch das Innere der betreffenden Formteile der Kokille 5 Kühlwasser 22 geleitet werden kann und daß sich die Ober- und Unterteile des äußeren Formteils 5a und des inneren Formteils 56 gemäß F i g. 4 entsprechend verjüngen. Die obere Verjüngung ist vorteilhaft, wenn es sich beim schmelzbaren Material um ein Metall in Form von Elektrodenelementen handelt, deren Querschnittsfiäche größer ist als die Wanddicke der Produkte, und sie verhindert auch einen Funkenüberschlag zwischen den Flektrodeneiementen und der Kokille 5 bei Anlegung eines elektrischen Stroms. Die untere Verjüngung ermöglicht das gleichmäßige Abziehen des umgeschmolzenen Metalls aus der Kokille 5. Eine drehbare Welle 7 ist waagerecht verdrehbar am oberen Ende eines Sockels B gelagert während mehrere Arme 6 jeweils mittels eines Ringes Tose auf der Welle 7 sitzen und gemäß F i g. 7 durch einen Anschlag bzw. ein Widerlager 9 in waagerechter Stellung gehalten werden. Die Arme 6 tragen an ihren Enden den inneren Formteil 56 der Kokille 5. Bei IO ist ein Tragglied für den äußeren Formteil 5a dargestellt wobei die Kokille 5 durch die verschiedenen Arme elemente 13a, 136 und 13c bei allmählicher Abwärtsbewegung derselben durch im Schlackenbad 17 erzeugte Joulesche Wärme von ihren Spitzenenden her fortlau fend abgeschmolzen werden, so daß sich im Formraum A fortschreitend eine Metallschmelze 18 ansammelt, die durch die Kokille 5 abgekühlt, zum Erstarren gebracht und kontinuierlich zu Umschmelzmetall 21 verformt wird. Hierbei wird die Anfangs-Stirnfläche des Umschmelzmetalls 21 auf der Oberseite des Anfänge-Stücks 12 abgelagert, wobei das Ablagerungsmetall 21 entsprechend der Drehbewegung des durch die Welle 7 angetriebenen Anfangsstücks 12 fortlaufend läng., des vorher beschriebenen Umrisses der Kugelschale abgezogen werden kann. Die Führungssäule 30 ist mit einem Motor 31 versehen, mit dessen Hilfe die Halterung 23 nach oben und unten, hm und her sowie nach links und rechts und außerdem mittels der Führungssäule 30 verdreht werden kann, so daß die durch die Halterung 23 in das Schlackenbad 17 eingeführten Elektrodenelemente 13a, 136,13c usw. einwandfrei im Formraum A der Kokille 5 ausrichtbar sind. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Querschnittsflächen der betreffenden Elektrodenelemente 13a bis 13c vorher auf Grund von Berechnungen so gewählt

und das Tragglied 10 (F i g. 6) in waagerechter Linie 60 worden, daß das in der Mitte befindiiche Elektroden-

gehalten wird. Mehrere drehbare Arme fl sind mit dem einen Ende an der Welle 7 befestigt Ein an den anderen Enden der Arme 11 angebrachtes Anfangsstück 12 vermag die Unterseite des Formraumes A m element 13a maximalen Querschnitt besitzt, während die an den Seiten befindlichen Elektrodenelemente 136. 13c usw. fortschreitend kleineren Querschnitt besitzen. Diese Elektrodenelemente können mit gleicher Ge-

der Kokille 5 zu verschließen und sich längs einer 65 sehwindigkeit vorgeschoben werden, so daß das Metall

Kreisbahn zu bewegen, d. h. längs des Umrisses der Kugelschale des herzustellenden tonnenförmigen Gliedes 2, während sich die Arme ül mit der Welle 7 mitdrehen.

gleichmäßig im Formraum A der Kokille 5 abgelagert werden kann. Em Arm 33 ist mit seinem einen Ende an der Welle 7 befestigt Wenn das Abziehen des Um-

schmelzmetalls 21 gemäß Fig.6 mittels des Anfangsstücks 12 bis zu einem bestimmten Grad fortgeschritten ist, werden der Arm 11 und das Anfangsstück 12 unter Bildung eines Schrägteils 34 am Ende des Umschmelzmetalls 21 weggeschnitten. Der Arm 33 dient dabei zur Ermöglichung des weiteren Abziehens des Unschmelzmetalls 21, weshalb das andere Ende des Arr.is 33 mit dem Umschmelzmetall 21 verbindbar ist. An den Formteilen 5b und 5a sind weitere Kokillenteile 35 und 36 angebracht. Wenn kurz vcr Beendigung der Bildung des tonnenförmigen Gliedes 2 aus dem Umschmelzmetall 21 der Zustand gemäß F i g. 7 erreicht ist, dienen die zusätzlichen Kokillenteile 35 und 36 dazu, das Umschmelzmetall zwischen dem Schrägteil 34 am Ende des Umschmelzmetalls 21 und seinem hin tersten Abschnitt zu einem Hohlraumabschnitt 21a zu bilden und auf diese Weise die Bildung des tonnenförmigen Gliedes 2 zu vervollständigen.

In den F i g. 7 und 8 ist ein Überschußstück 37 des in den zusätzlichen Kokillenteilen 35, 36 gebildeten Umschmelzmetalls dargestellt. An den Mittelpunkten der beiden schüsseiförmigen Teile 1, die aus einem einzelnen tonnenförmigen Glied 2 ausgeschnitten werden, sind Durchlaß-Öffnungen 38 und 39 vorgesehen, während ein Befestigungsstück 40 zur Anbringung des schüsseiförmigen Teils 1 an der Welle 7 dient.

Nachdem bei der Herstellung einer halbkugeligen Stirnplatte oder eines kugeligen Behälters mittels der ¹ erstehend beschriebenen Vorrichtung die Unterseite des Formraumes A der Kokille 5 durch das Anfangsstück 12 blockiert worden ist. wird das Schlackenbad 17 in die Kokille 5 eingeschüttet, worauf die Führungssäule 30 entsprechend in Aktion gesetzt wird, um die Halterung 23 in die richtige Position auszurichten. Hierauf wird der Vorschubmotor 25 betätigt, um die jeweiligen Elektrodenelemente 13a. 136, 13c usw. über die Führungsrollen 24 und die Vorschubrollen 26 mit entsprechender Vorschubgeschwindigkeit in das Schlackenbad 17 einzuführen. Von der Stromversorgung 14 wird über die Kabel 15a, 156 und den Anschluß 16 ein elektrischer Strom zwischen die Elektrodenelemente 13a bis 13c und das Anfangsstück 12 angelegt, während das Flußmittel 19 aus dem Trichter 27 über den Schlauch 29 mit durch das Durchsatzmengen-Regelventil 28 geregelter angemessener Durchsatzgeschwindigkeit kontinuierlieh dem Schlackenbad 17 zugeführt wird. Die Elektrodenelemente schmelzen dabei unter der im Schlackenbad 17 erzeugten Jouleschen Wärme zur Metallschmelze 18 ab, die sich fortlaufend im Formraum A der Kokille 5 ansammelt Die Metallschmelze 18 wird durch die Kokille 5 abgekühlt und zum Erstarren gebracht, so daß sich fortschreitend ein Umschiiielzmetallkörper 21 bildet, dessen untere Stirnfläche sich mit der oberen Stirnfläche des Anfangsstücks 12 verschweißt Da das Anfangsstück 12 durch die vom Motor 20 angetriebene Welle 7 und die Arme 11 in Richtung des Pfeils gemäß F i g. 6 längs des Umrisses der Kugelschale des tonnenförmigen Glliedes 2 gedreht wird, kann der kontinuierlich in der Kokille 5 gebildete Umschmelzmetallkörper 21 durch das Anfangsstück 12 kontinuierlich mit entsprechender Geschwindigkeit längs des Umrisses der Kugelschale abgezogen werden. Hierbei wird die Abziehgeschwindigkeit so gewählt, daß sie der Geschwindigkeit entspricht mit welcher der Umschmelzmetallkörper 21 in der Kokille 5 gebildet wird. Wenn das auf beschriebene Weise vor sich gehende Abziehen des Umschmelzmetallkörpers 21 bis zu einem bestimmten Grad fortgeschritten ist d. h. wenn das Anfangsstück 12 und die Arme 11 die Nähe der in F i g. 6 durch die doppelte strichpunktierte Linie angedeuteten Position erreicht haben, werden die Arme 33 mit dem Umschmelzmetallkörper 21 verbunden, die Arme 11 von der Welle 7 entfernt und wird gleichzeitig das Anfangsstück il2 und ein Teil des Körpers 21 weggeschnitten Danach wird der Umschmelzmiiallkörper 21 fortlaufend durch die Arme 33 abgezogen, während der Schrägteil 34 am äußersten Ende des Umschmelzmetallkörpers 21 verbleibt.

Wenn der Umschmelzmetallkärper 21 gemäß F i g. 7 um die Welle 7 praktisch über üeinen gesamten Umfang herum ausgebildet worden ist, wird die Drehbewegung der Welle 7 unterbrochen und gleichzeitig die Halterung 23 durch Betätigung des Motors 31 angehoben. Hierauf werden das Schlackenbad 17, die Elektrodenelemente 13a bis 13c und das Flußmittel in die aus den zusätzlichen Kokillenteilen 35 und 36 sowie weiteren, nicht dargestellten, an den betreffenden Seiten angeordneten zusätzlichen Kokillenteilen gebildete Metall-Hilfskokille eingeführt, welche einen durch den Schrägteil 34 am vorderen Ende des Ablagerungsmetallkörpers 21 und durch sein hinteres Ende festgelegten Hohlraumabschnitt 21a umschließt so daß die Eelektrodenelemente 13a bis 13c abschmelzen und unter Ausfüllung des Hohlraumabüchnitts 21a mit Umschmelzmetalll erstarren, während der ESU-Vorgang im Hohlraumabschnitt 21a aufrechterhalten wird. Daraufhin ist die Bildung des aus Umschmelzmetall bestehenden tonnenförmigen Gliedes 2 beendet.

Das im Hohlraumabschnitt 21a auf dem Umschmelzmetallkörper gebildete Überschußstück 37 wird dann durch entsprechende maschinell·: Bearbeitung, durch Abschmelzen od. dgl. entfernt. Der innere Formteil 56, die Arme 6, die Welle 7 und die Arme 33, die sich im Innern des tonnenförmigen Gliedes 2 befinden, werden durch Zerlegen dieser Teile in kleinere Stücke aus dem Innern des Gliedes 2 entfernt, worauf letzteres hIs fertiger tonnenförmiger Körper aus der Vorrichtung entnommen werden kann. Wenn anschließend eine willkürliche Form von Teilen aus dem tonnenförmigen Glied 2 ausgeschnitten wird, können aus Umschmelzmetall bestehende schüsseiförmige Teile erhalten werden. Soll ein kugelförmiger Behälter hergestellt werden, so werden zwei schüsseiförmige Teile 1 jeweils gleicher Abmessungen aus dem nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren erhaltenen tonnenförmigen Glied 2 herausgeschnitten, wobei in der Mitte dieser Teile die Durchlaß-Öffnungen 318 und 39 vorhanden sind. Daraufhin werden diese scbüsselförmigen Teile 1 mittels ihrer Durchlaß-Öffnungen 38, 39 fest an der Welle 7 angebracht und die Befestigungsstücke 40 einander gegenüberliegend koaxial zur Welle 7 mit einem praktisch der Breite des tonnenföirmigen Gliedes 2 entsprechenden Abstand voneinander angeordnet; hierbei sind natürlich die Teile 6, 7, 33, die Arme 11, das Anfangsstück 12 usw, die vorher zerlegt und ausgebaut wurden, wieder in ihrem ursprünglichen Zustand angeordnet Die Kokille 5 wird dann so angeordnet, daß die einander gegenüberliegenden Endabschnitte des äußeren Formteils 5a und des inneren Formteils 56 der Kokille 5 verschiebbar gegen den Außenkantenbereich der schüsseiförmigen Teile 1 herangeführt werden können: dabei werden jedoch die seitlichen Formteile 5c und 5d weggelassen. Wenn dann der trommeiförmige Abschnitt nach dem vorher beschriebenen Verfahren hergestellt worden ist, werden seine beiden Stirnflächen mit den Umfangssthtiflächen der schüsselförmi-

gen Teile 1 verschweißt, so daß ein aus einer materialeinheitlichen Wand einer Kugelschale bestehender kugelförmiger Behälter gebildet wird. Nach der Fertigung des kugelförmigen Behälters werden der Formteil 5b, die Arme 6, die Welle 7, die Arme 33 und andere im Behälterinneren befindliche Teile über die Durchlaßöffnungen 38 und 39 der schüsseiförmigen Teile zerlegt und ausgebaut, wonach der kugelförmige Behälter aus der Vorrichtung entnommen werden kann. Erforderlichenfalls werden zusätzlich die öffnungen 39, 39 der schüsseiförmigen Teile 1 durch Anschweißen von Gliedern verschlossen, die entweder aus dem Rest des tonnenförmigen Gliedes 2, aus dem die schüsseiförmigen Teile 1 ausgeschnitten wurden, herausgeschnitten oder

getrennt hergestellt worden sind. Auf diese Weise kann ein kugeliger Behälter aus Umschmelzmelall erhalte» werden. Wenn der Behälter anschließend in zwei Hälften geschnitten wird, werden halbkugelige Stirnplatten aus Umschmelzmetall erhalten.

Erfindungsgemäß lassen sich mithin ohne weiteres tonnenförmige Glieder, schüsseiförmige Teile, kugelförmige Behälter oder halbkugelige Stirnplatten herstellen. Die Vorteile der Erfindung liegen im Vergleich zu den bisherigen über Verpressen bzw. Tiefziehen dik> ken Plattenmaterials oder das Gießen arbeitenden Verfahren darin, daß sich Produkte ausgezeichneter Qualität bei niedrigen Fertigungskosten herstellen lassen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentanspräche:

1. Verfahren zum Hersteilen eines hohlen Metallgegenstandes mit sphärisch ausgebildeter Schale, bei dem ein oder mehrere Metallteile einer vertikal angeordneten Form mit einem Formraum zum Umschmelzen mittels Elektroschlacke zugeführt wird bzw. werden, wobei der Formraum in einem horizontalen Querschnitt gehalten wird, der dem Wandquerschnitt des hohlen Metallgegenstandes entspricht, und das im Formraum umgeschmolzene Metall während des Erstarrens daraus abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der horizontale Querschnitt des Formraums entsprechend dem Wandquerschnitt des hohlen Metallgegenstandes als Teil einer sphärisch ausgebildeten Schale und mit seiner Horizontalebene etwa in Höhe des Zeru-ums dieser Schale gehalten wird, daß der Metallgegenstand durch vollständiges Umleiten des aus dem Formraum abgezogenen Strangs um eine an der Stelle des Metallgegenstandes angeordnete horizontale und etwa in Höhe des Formraums gehaltene Achse gebildet wird, und daß das Abziehen des Strangs nach nahezu vollständiger Bildung einer Teilkugelform unterbrochen und der Elektroschlacke-Umschmelzbereich mittels einer zusätzlichen, die Teilkugelform vollendenden Form mindestens bis 7um Erreichen der Wanddicke des Metallgegenstandes fortschreitend nach aufwärts geführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst zwei krei.,^cörmige und mit einer zentralen Öffnung versehene Endabschnitte einander gegenüberliegend zur Horizontalachse des herzustellenden Metallgegenstandes angeordnet werden und sodann zwischen den Randkanten dieser Endabschnitte und unter Verschmelzung damit der Strang vergossen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein teilkugelförmiger sphärischer Körper gegossen und dann von diesem kalottenförmige Schalen abgetrennt und als Endabschnitte verwendet werden.

4. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zum Herstellen von schüsseiförmigen oder halbkugelförmigen Schalen, wobei ein hohler sphärischer Metallgegenstand entlang von Schnittebenen bzw. Großkreisen zerteilt wird.

5. Vorrichtung zum Herstellen eines hohlen Metallgegenstandes mit sphärisch ausgebildeter Schale gemäß dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer vertikal angeordneten kurzen Form, deren Formraum einen im wesentlichen in der horizontalen Ebene gehaltenen, in Lange und Breite dem Wandquerschnitt des hohlen Metallgegenstandes entsprechenden Querschnitt besitzt, mit einer Einrichtung zur Zufuhr von einem oder mehreren Metallteilen zum Elektroschlacke-Umschmelzen in diesen Formraum und mit einer Einrichtung zum Abziehen des erstarrten umgeschmolzenen Metalts aus dem Formraum, dadurch gekennzeichnet, daß die Form auseinandernehmbar ist und daß die Einrichtung zum Halten der Form in der horizontalen Ebene eine horizontale Achse und eine Einrichtung zum Drehen des Metallgegenstandes beim Abziehen aus dem Formraum auf einer Kugelschale mit den gewünschten Abmessungen

um die horizontale Achse aufweist.

6 Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Abtrennen des Anfangsstücks des umgeschmolzenen erstarrten Metallgegenstandes vor dem Verschmelzen mit dem im Formraum befindlichen Teil vorgesehen ist, die dieses Anfangsstück so abtrennt, daß die Trennfläche beim Verschmelzen in einer vei tiknlen Ebene