DE29548C - Verfahren und Apparat zur kontinuirlichen Herstellung von prismatischen Körpern (Draht, Stangen, Platten, Schienen) direkt aus geschmolzenen Eisencarbureten - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 31: %esserei und Formerei. '' -

Patentirt im Deutschen Reiche vom S. Februar 1884 ab.

Unsere Erfindung bezweckt, Eisen jeder Art, Flufscisen, Stahl, Gufseisen, in prismatische Körper von unbegrenzter Länge und beliebigem Querschnitt, wie Draht, Stabeisen, Barren, Schienen, Platten, Röhren, dadurch überzuführen, dafs das Metall in geschmolzenem Zustande ununterbrochen in das eine Ende einer beiderseits offenen Form einfließt, innerhalb derselben erstarrt, um am anderen Ende als fester Körper, vom Querschnitt der F.or.m,.ununterbrochen auszutreten.'/■.:-'''. .··'.' '.'·'■ -'ν ■'> -■■-■'■',■■■

Der so gebildete prismatische Körper soll die Foirh in^:.rothwarrri'em Zustände "verlassen' und direct in ein Walzwerk treten, wodurch er, uiStcr bedeutender Verkleinerung des Querschnitts auf sein definitives Profil gebracht wird. Zur praktischen Durchführung dieser Erfindung wenden wir behufs Herstellung solider prismatischer Eisenkörper leichteren Profils den nachfolgend beschriebenen Apparat an.

\a ist ein aus 30 mm dickem Stahlblech her-, gestellter, unten geschlossener Cylinder von 800 mm Durchmesser und- 1400 mm Höhe. Open ist er durch den Deckel F sicher zu sohliefsen. Cylinder wie Deckel sind inwendig mit einer zoo mm dicken Schicht feuerfesten Materials D ausgekleidet. Der Deckel enthält ei Q Mannloch H. Ebenso befindet sich nahe dem Boden des Cylinders ein Mannloch K. Auf seinem Fundament ist dieser Sammelraum mittelst eines Rundflantsches L befestigt.

j Gegenüber dem Mannloch K befindet sich in d£r Wand des Cylinders A, sowie in seiner Auskleidung D eine runde Oeffnung von 200 mm Durchmesser. Diese führt in den gufseisernen Hohlcylrader.2? von 500 him Länge/Vvelcher xmtA sicher verschraubt ist. In -.iff: pafst; genau der cylin drische Hohlkörper .c. aus'. Gufseiseri,; welcher in seiner Achse die Röhre d enthält. Diese Röhre d ist nun die eingangs gekennzeichnete, beiderseits offene Giefsform. Sie ist aus Stahl öder Bionze hergestellt, inwendig'gut polirt,seventuell auch mit einem ·harten, nicht .'metallischen-. Stoff ausge-kleidef; ihr Profil -ist gleich oder' annähernd ■gleich demjenigen des zu erzeugenden Artikels. .'■·'. Der die Röhre ^ .umsclilieiseride' Hölilkörper c ist an seiner abgerundeten Stirnfläche cylindrisch ausgedreht, um das Mundstück M auf/u- : nehmen.

M ist aus einem möglichst dichten und chemisch widerstandsfähigen feuerfesten Material fertig gebrannt und enthält eine der Röhre d entsprechende Durchbohrung.

In den um die Röhre d innerhalb c verbleibenden Hohlraum kann mittelst der Röhre χ eine Kühlflüssigkeit eingeleitet und durch die Röhrey äusgeleitet werden.

Der Kürze halber soll fortan für den mit der Form d Und dem' Mundstück M versehenen Hohlkörper c das Wort »Kühler« gebraucht werden. Bevor der Kühler eingesetzt wird, wird er vorn mit breiiger feuerfester Masse umgeben, wodurch nachher ein dichtes Zusammenschliefsen mit der Fütterung des Raumes A gesichert ist. Eine ringförmige Schlufsplatte E drückt den Kühler fest ein und sichert seine

Lage, Die Platte E ist leicht zu beseitigen und der Kühler behufs Reparatur oder Auswechselung leicht herauszunehmen.

Der Betrieb des vorstehend beschriebenen Apparates gestaltet, sich wie folgt:

Zuerst steckt man durch die Form d einen ihrem Querschnitte genau entsprechenden Eisenstab, dessen Enden sowohl in den Raum A, als auch nach aufsen hervorragen. Darauf wird der Raum- A bei geöffneten Mannlöchern durch Gas oder Kohle gehörig vorgewärmt. Nachdem das Mannloch K gut geschlossen und Kühlflüssigkeit durch den Kühler circulirt, wird A mit thunlichst hitzigem Eisen oder Stahl durch H vollgegossen.

Kurze Zeit darauf wird der soeben erwähnte, in der Form d steckende Eisenstab vorwärts gezogen, das in A enthaltene flüssige Metall folgt ihm, erstarrt innerhalb der Form, bildet mit dem zuvor abgeschmolzenen Stabe einen zusammenhängenden prismatischen Körper, welchen man ununterbrochen aus der Form zieht, bis der Inhalt von A erschöpft ist.

Die Kraft, welche den eingeführten Stab und darauf den neu entstandenen prismatischen Eisenkörper aus der Form zieht, geht von einem oder mehreren unter passenden Winkeln aufgestellten Walzenpaaren aus, deren Kaliber-Öffnung in der verlängerten Achse von d d liegt. Die Geschwindigkeit der Walzen wird so regulirt, dafs der Metallfaden hellroth glühend aus der,Röhre tritt.

Die zweite Function der Walzen ist die, das Metall bedeutend zu comprimiren und das Profil zu vollenden. Dabei sei allgemein bemerkt, dafs selbst wenn der zu fabricirende Artikel scharfe Kanten haben soll, doch das Profil' der Form d frei von scharfen Ecken sein mufs. Will man beispielsweise Quadrateisen fabriciren, so mufs die Form, wenn nicht ganz rund sein, so doch ein Quadrat mit abgerundeten Ecken zum Querschnitt haben. Erst die Walzen bringen den gewünschten quadratischen Querschnitt hervor.

In gewissen Fällen kann die Zugkraft statt durch Walzen auch durch andere mechanische Hülfsmittel geliefert werden.

Wenn man z. B. nach unserem Verfahren Draht fabricirt, so läfst man denselben sich um eine Trommel wickeln, von welcher auch die Zugkraft ausgeht. An Stelle der Walzen kommen dann Paare von gefurchten Rollen, welche von selbst mitlaufen und den durch ihre Kaliber-Öffnung gehenden runden Metallfaden z. B,- von io mm auf 6 mm herabbringen. Bei dem beschriebenen Procefs verdient noch ein Nebenumbtand besondere Beachtung, nämlich der Gasgehalt des Eisens, welcher namentlich bei Flufseisen und weichem Stahl Porenbildung in dem soeben erstarrten Metalle zur Folge hat. Diese Gasausscheidungen werden bekanntlich durch Druck verhindert. Deshalb haben wir die Einrichtung getroffen, dafs nach der Füllung des Sammelraumes A das Mannloch ZT luftdicht geschlossen werden kann. Durch den Deckel geht eine feine Röhre G, durch welche' ein Gas unter hohem Druck eingelassen wird.
■ Am zweckmäfsigsten verbindet man G mit . einem Recipienten voll flüssigen Kohlendioxyds.

Die Herstellung schwerer prismatischer Eisenkörper bietet nach unserem Verfahren, so lange es sich um_einfache und volle Profile handelt, wegen des relativ kleineren Reibungswiderstandes weniger Schwierigkeiten, als leichtere Artikel. Der Apparat¹ bleibt dem zuvor beschriebenen, abgesehen von den Dimensionen, gleich. Die bewegende Kraft geht von einem Walzwerke aus, welches das Fertigkaliber* enthält.

Der Sammelraum kann, namentlich bei dichtem Stahl, zu einem blofsen Eingufstrichter zusammenschrumpfen, welcher durch eine gewöhnliche Giefspfanne stets voll gehalten wird.

Die Form erhält zweckmäfsig eine Neigung, damit etwaige Gasblasen aus dem noch flüssigen Metall aufsteigen können.

Handelt es sich um die Fabrikation prismatischer Körper verwickelten Profils, z. B. Einheitsschienen, odpr um hohle Körper, wie Röhren, so ist die Anwendung des Walzwerks sehr erschwert oder gänzlich ausgeschlossen. Das Fabrikat mufs also mit seinem definitiven Profil aus der Form kommen. Die bewegende Kraft kann in diesem Falle mit Hebeln, hydraulischen Vorrichtungen oder irgend welchen anderen Mechanismen geliefert werden. Es ist hier eine intermittirende Bewegung angezeigt, in der Art, dafs man während einer Ruhepause den ganzen Inhalt der Form erstarren läfst, dann den gebildeten prismatischen Körper nahezu um die Länge der Form schnell vorzieht, wodurch sich in letztere wieder flüssiges Metall ergiefst, um nach der nächsten Pause als starrer Körper hervorgezogen zu werden.

Um hohle Körper zu erzielen, mufs die Form d einen gekühlten Kern haben. Derselbe besteht aus einer vorn geschlossenen Stahlröhre, welche im Bodengemäuer des Sammelraumes A so eingebettet ist, dafs ihr vorderes Ende conaxial in der Form// steht. Das hintere offene Ende geht durch die gegenüberliegende Wand von A. Durch ein dünnes, bis vorn hinein zu führendes Rohr kann der gedachte Kern mit Kühlflüssigkeit versehen werden. Selbstredend liegt die Einflufsöffnung des Mundstückes M nunmehr schräg nach oben.

Da in den zuletzt berührten Fällen das Fabrikat lediglich durch einen Giefsprocefs fertiggestellt wird, mufs das verwendete Metall unbedingt dichte Güsse liefern, andererseits, auch in gegossenem Zustande diejenige Festigkeit und, Zähigkeit besitzen, welche man zu Constructionszwecken verlangt. Ein solches Metall ist der mit Silicium - Spiegeleisen herge-

Claims (1)

1. ι." ^;;.. ■■■■■■ ■·....·■.. ■■. ■■■-,· ■ stellte Flufsstahl mit 0,3 bis 0,4■ pCt. Kohlenstoff. Zahlreiche Versuche haben dargethän, dafs er in gegossenem Zustande fast die nämlichen Qualitätszahlen giebt, wie nach dem Schmieden oder .Walzen, namentlich auch hinsichtlich der Contraction.

   Die im Vorhergehenden beschriebenen Metioden und Apparate zur Durchführung unseres Processes sind selbstredend in ihren Einzelheiten mancher Abänderung fähig. In dieser Hinsicht erscheinen uns folgende zwei Punkte wichtig gjenug, um noch besonders hervorgerufen zu erden. ■

   a) Statt des zusammengesetzten Kühlers eibiger Construction kann bei der Fabrikation leichter Artikel, wie Draht, einfach ein solider Stahlblock mit axialer Durchbohrung oder eine mit Gufseisen oder einem anderen Metall umgossene Stahlröhre in Anwendung kommen, wobei dann die Wärme des einfliefsenden Eisens durch die schwere Metallmasse absorbirt wird. Innerhalb der Metallmasse können sich aufserdem noch Kanäle befinden, durch welche Wasser circulirt.

   : b) Statt des cylindrisch oder sonstwie gestalteten Sammelgefäfses A, in welches das flüssige Metall übergeführt wird, kann auch irgend ein geeigneter Ofen, z. B. ein Siemens-Ofen, benutzt werden, worin das Metall durch die Wärme einer Feuerung beliebig lange in geschmolzenem Zustande erhalten werden kann. Der Ofen kann auch zur Bereitung des Metalles gedient haben. An Stelle der,, gewöhnlichen Abstichöffnung wird der Kühler eingesetzt und im übrigen verfahren, wie oben beschrieben.
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   j Patent-Ansprüche: λ
   j. Die Herstellung von prismatischen Körpern beliebiger Länge aus Eisen jeder Art dadurch, dafs man das geschmolzene Metall in das eine Ende einer beiderseits offenen Form einfliefseri, innerhalb derselben erstarren und am anderen Ende als ununterbrochene feste Körper austreten läfst. Die zu dem unter Patent-Anspruch 1. gekennzeichneten Processe erforderlichen beiderseits offenen Formen, nämlich: ■'■·■ a) der zusammengesetzteKühler, bestehend

   aus einem Mundstück M und der in '„.;"' einen Hohlkörper c eingesetzten Röhre d, um welche eine Kühlflüssigkeit geleitet

   werden kann; ,
   b) der metallische Kühler, bestehend aus einem Mundstück und einer Röhre, welche von einer schweren Metallmasse dicht umschlossen ist.

   Die Verbindung der beiderseits offenen ^NForm mit einem Sammelraum, in welchem das hineingebrachte flüssige Metall der comprimirenden Wirkung von Gasen unterworfen werden kann.

   Die Verbindung der beiderseits offenen Form mit einem metallurgischen Ofen, in welchem das zu verwendende Eisen durch eine Feuerung geschmolzen, heifs gehalten oder auch selbst fabricirt werden kann. Die Anordnung eines Walzwerks oder eines solchen mit gefurchten Rollen im Verein mit einem Zugapparat vor der Austrittsöffnung der mit einem Sammelraum oder Ofen communicirenden, beiderseits offenen Form, um einerseits die zu dem unter Patent-Anspruch 1.. charakterisirten Processe erforderliche Zugkraft zu liefern, andererseits ^! um den erzeugten prismatischen heifsen Körper in dem rothwarmen Zustande, wie er aus der Form tritt, direct auf sein definitives Profil herunter zu walzen. ■::■

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.