DE2430961C3 - Anlage zur Herstellung von Metallformkörpern mit Hohlräumen, die sich in aufeinander senkrecht stehenden Richtungen befinden - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur Herstellung von Metallformkörpern mit Hohlräumen, die sich in aufeinander senkrecht stehenden Richtungen befinden, durch Elektroschlacken-Erschmelzen aus einer Abschmelzelektrode, in einer Kühlkokille mit einem Dorn, der am Boden der Kokille befestigt ist und senkrecht nach oben ragt, oder am oberen Flansch der Kokille befestigt ist und senkrecht nach unten ragt, von dem mindestens ein Ansatz radial zum Gehäuse der Kokille verläuft und dieses durchdringt.

Aus der DT-OS 21 13 356 der Anmelderin ist eine Kokille für Elektroschlacke-Umschmelzverfahren bekannt, bei der zur Erzeugung von Hohlräumen in radialer Richtung Kerne in die Seitenwand eingesetzt sind und zur Erzeugung von Hohlräumen in axialer Richtung Kerne in die Untersatzplatte eingesetzt sind. Zum Erschmelzen von Foringußstücken mit Hohlräumen in axialer Richtung werden dabei Hohlelektroden verwendet, während bei der Herstellung von Formgußstücken mit radial gerichteten Hohlräumen Einzelelektroden Verwendung finden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zur Herstellung von Metallformkörpern mit Hohlräumen, die sich in aufeinander senkrecht stehenden Richtungen befinden, anzugeben, die durch Verwendung einer maximal an die Form des Formgußstücks angepaßten Elektrode ein schnelles und wirksames Erschmelzen des Formgußstücks sicherstellt.

Dies wird bei einer Anlage der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die hohl ausgeführte Abschmelzelektrode mindestens einen in Längsrichtung verlaufenden Schlitz besitzt, dessen Breite größer als die Breite des Ansatzes ist. und dessen Länge zur Formung des Teils des Metailformkörpers, an dem eine Seitenöffnung in der Wandung vorgesehen ist, ausreicht

Mit der erfindungsgemäßen Anlage, die mit derartigen Abschmelzelektroden ausgerüstet ist, können Metallformkörper auch bei Einführung des Doms in den Schmelzraum von oben oder von der Seite erschmolzen werden, wenn die Schlitze entsprechend ausgebildet und angeordnet werden. Hierzu werden die Teile, die den Dorn halten und die Teile, die Hohlräume an der Seitenfläche des Metallformkörpers bilden, derart angeordnet, daß sie sich in dieselben Schlitze der Abschmelzelektroden erstrecken.

Vorteilhafte Weiterbildungen mach der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nun an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Anlage zum Elektroschlacken-Erschmelzen von Metallformkörpern mit Kohlräumen, die sich in aufeinander senkrecht stehenden Richtungen befinden unter Anwendung von Dorn, Ansätzen und Abschmelzelektrode, wobei Ansätze, Dorn und Abschmelzelektrode im Längsschnitt dargestellt sind,

F i g. 2 eine Abschmelzelektrode in Seitenansicht von der Seite des durchgehenden Schlitzes und teilweise geschnitten,

Fig.3 eine Abschmelzelektrode, zusammengesetzt aus Metallstäben mit rundem Querschnitt, von denen einige an der Anordnungsstelle von Teilen der Ansätze fortgelassen sind, in Draufsicht,

Fig.4 eine Abschmelzelektrode, zusammengesetzt aus Metallstäben mit rechteckigem Querschnitt, von denen einige an der Anofdnungsstelle von Ansätzen fortgelassen sind, in Draufsicht.

Die Anlage zum Elektroschlacke-Erschmelzen von Metallformkörpern besitzt eine tragende Metallkonstruktion 1 (Fig. 1) mit einem darauf verschiebbaren Wagen 2, auf welchem ein Elektrodenhalter 3 mit einer hohlen Abschmelzelektrode 4 montiert ist. Zum Elektroschlacke-Erschmelzen des Metallformkörpers dient eine gekühlte Ausrüstung, bestehend aus einer Kühlkokille 5, die die Außenfläche des Metallformkörpers formt, einem Dorn 6, der die Innenfläche des Metallformkörpers formt und einem Untersatz 7.

Weiter sind seitliche Ansätze 8 vorgesehen, welche im Schmelzraum in hinsichtlich der Bewegungsrichtung der Abschmelzelektrode 4 während des Schmelzprozesses quer verlaufender Richtung angeordnet sind. In der hohlen Abschmelzelektrode4 (Fig.2) ist ein sich in deren Längsrichtung erstreckender durchgehender Schlitz 9 ausgebildet.

Die hohle Abschmelzelektrode 4 kann in der Art eines Rohres 10 ausgeführt oder aus Metallstäben 11 (F i g. 3) zusammengesetzt werden, welche sich aneinander anschließen, wobei an der Anordnungsstelle der Ansätze 8 einige fortgelassen sind. Diese Metallstäbe 11 können einen runden Querschnitt aufweisen und längs einer Kreislinie angeordnet werden. Zum Erschmelzen eines MetaÜformkörpers mit rechteckigem Querschnitt werden zweckmäßig Metallstäbe 12 (Fig.4) mit rechteckigem Querschnitt verwendet.

Wann die Abschmelzelektrode 4 aus einzelnen

Metallstäben U (F i g. 3) bzw. 12 (F i g. 4) zusammengesetzt ist, werden die letzteren mit ihren oberen Enden am Elektrodenhalter 3 befestigt In vorliegendem Beispiel wird der Dorn6 durch den Untersatz? hineingeführt, in anderen Fällen kann er auch von oben hineingeführt werden und dabei sich an der oberen Stirnwand der Kühlkokille 5 auf Teilen (nicht eingezeichnet) abstützen, welche in der Querrichtung angeordnet sind und in die Schlitze 9 der Abschmelzelektrode 4 hineinragen.

Der Elektroschlackenschmelzvorgang beim Erzeugen eines Metallformkörpers 13 (Fig. 1) mit der erfindungsgemäßen Anlage vollzieht sich wie folgt.

Die Kühikokille 5 zum Formen der äußeren Seitenfläche des Metallformkörpers 13 wird auf dem Untersatz 7 aufgesetzt Der Dorn 6 wird in Abhängigkeit von der konstruktiven Ausführung in den Sc! melzraum von unten durch eine öffnung im Untersatz 7 oder von oben eingeführt und an der oberen Stirnwand der Kühlkokille 5 befestigt. Durch öffnungen in der Wand der Kühlkokille 5 werden Ansätze 8 zum Formen der öffnungen an der Seitenfläche des Metallformkörpers 13 in den Schmelzraum der Ausrüstung eingeführt. Die Ansätze 8 werden eingeführt, bis die Stirnflächen ihrer offenen Enden mit der Seitenfläche des Domes 6, der den axialen Metallformkörper formt, in Berührung kommt.

Danach wird die hohle Abschmelzelektrode Λ in den Elektrodenhalter 3 eingespannt, der seinerseits auf dem Wagen 2 montiert wird. Bei der Verschiebung des Wagens 2 auf der Metallkonstruktion 1 wird die Abschmelzelektrode 4 in den Schmelzraum zwischen der Kühlkokille 5 und dem Dorn 6 derart eingeführt, daß sich die Ansätze durch den durchgehenden Elektrodenschlitz 9 unter Einhaltung eines Spielraums erstrecken. Es wird im Schmelzraum ein Schlackenbad 14 erzeugt, und der Abschmelzelektrode 4 sowie dem Untersatz 7 elektrischer Strom zugeführt. Beim Durchgang des elektrischen Stroms durch das Schlackenbad 14 entwickelt sich im letzteren Wärme, unter deren Einwirkung die Abschmelzelektrode 4 zum Schmelzen gebracht und ein schmelzflüssiges Metallbad 15 erzeugt wird, das während der Kühlung zum Metallformkörper 13 erstarrt

)e nach dem Schmelzen des in das Schlackenbad 14 getauchten unteren Abschnitts der Abschmelzelektrode 4 wird die letztere durch die Verschiebung des Wagens 2 über die Metallkonstruktion 1 nach unten verschoben. Die Abschmelzelektrode 4 kommt dabei nicht mit den Ansätzen 8 in Berührung, da die Abschmelzelektrode 4 in Längsrichtung verlaufende durchgehende Schlitze 9 besitzt Diese Schlitze 9 sind in der Länge und Breite so ausgelegt, daß eine Verschiebung der Abschmelzelektrode 4 je nach deren allmählichem Einschmelzen unter Beibehaltung eines Spielraums zu den Ansätzen 8 sichergestellt ist

Wenn in der erfindungsgemäßen Anlage Abschmelzelektroden 4, die aus Metallstäben von rundem oder rechteckigem Querschnitt zusammengesetzt sind, verwendet werden, wird der Elektroschlackenschmelzvorgang bei der Erzeugung des Metallformblocks 13 auf ähnliche Weise durchgeführt.

Bei Versuchen mit der erfindungsgemäßen Anlage zum Elektroschlacken-Erschmelzen von Metallformkörpern unter Anwendung der beschriebenen Ausrüstung und Abschmelzelektroden wurde Halbzeug für Gehäuse von Energiearmaturen mit öffnungen (Kanälen) in Stutzen erschmolzen, bei denen der Durchmesser jedes der Kanäle 160 mm bei einer Kanallänge von 150 mm betrug.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Anlage zur Herstellung von Metallformkörpern mit Hohlräumen, die sich in aufeinander senkrecht S stehenden Richtungen befinden durch Elektroschlacken-Erschmelzen aus einer Abschmelzelektrode, in einer Kühlkokille mit einem Dorn, der am Boden der Kokille befestigt ist und senkrecht nach oben ragt, oder am oberen Flansch der Kokille befestigt ist und senkrecht nach unten ragt, von dem mindestens ein Ansatz radial zum Gehäuse der Kokille verläuft und dieses durchdringt, dadurch gekennzeichnet, daß die hohl ausgeführte Abschmelzelektrode (4) mindestens einen in Längsrichtung verlaufenden Schlitz (9) besitzt, dessen Breite größer als die Breite des Ansatzes (8) ist, und dessen Länge zur Formung des Teils des Metallformkörpers (13), an dem eine Seitenführung in der Wandung vorgesehen ist, ausreicht.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (4) aus einigen Metallstäben (11, 12) ausgeführt ist, die mit ihren Oberflächen aneinander anliegen und einen geschlossenen Querschnitt bilden, wobei nur im Bereich des Ansatzes (8) ein Schlitz (9) vorhanden ist, dessen Breite größer als die Breite des Ansatzes (8) ist, und deren Längen zur Formung des Teils des Metallformkörpers (13), an dem die Seitenöffnung in der Wandung vorgesehen ist, ausreichen.

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Metallstab (11) einen runden Querschnitt besitzt.

4. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Metallstab (12) einen rechteckigen Querschnitt besitzt.