DE475841C - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung walzbarer Doppelmetalle, deren Kernkoerperin einem oberhalb der Giessform angebrachten Ofen erwaermt und darauf mit dem UEber-zugsmetall umgossen wird - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung walzbarer Doppelmetalle, deren Kernkörper in einem oberhalb der Gießform angebrachten Ofen erwärmt und darauf mit dem Oberzugsmetall umgossen wird Doppelmetalle werden bekanntlich in der Weise hergestellt, daß ein in reduzierender Atmosphäre erhitzter Kernkörper aus geeignetem Metall, z. B. Eisen oder Stahl, unter Aufrechterhaltung der reduzierenden Atmosphäre mit einem anderen Metall mit niedrigerem Schmelzpunkt, z. B. Kupfer. Bronze oder Messing, umgossen wird. Hierdurch gelingt es, eine so innige Ver schweißung des Kernmetalls mit dem Umgußmetall zu erzielen, daß das Doppelmetall plastische Verformungen, wie Walzen, Ziehen o. dgl., aushält, ohne daß die Schweißverbindung der beiden Metalle beeinträchtigt wird und ohne daß das Dickenverhältnis des U mgußmetalls zum Kermnetall in dem auf diese Weise bearbeiteten Werkstück ungleichmäßig wird. Wurde das Kernmetall vor dem Umgießen in einer durch Gas- oder Kohlenfeuerung beheizten Muffel erhitzt, so mußte es zur Ausführung des Umgusses in eine Gießform übergeführt werden, damit es nach dem Guß schnell genug abgekühlt werden konnte. Das Umgießen in der Muffel selbst ist nicht möglich, weil die Dauer der Abkühlung auf die Güte des Doppelmetalls von großem Einfluß ist. Andererseits war die Überführung des Kernmetalls von der Muffel in die Gießform umständlich, denn während der ganzen Dauer des Erhitzens und Umgießens mußte die reduzierende Atmosphäre sorgfältigst aufrechterhalten werden. Kommt nämlich das Kernmetall auch nur kurze Zeit stellenweise mit Luft oder anderen oxydierend wirkenden Gasen in Berührung, so wird die Verschweißung ungleichmäßig und mangelhaft.
• Um derartige Gefahrenquellen mit Sicherheit auszuschalten, hat man das Kernmetall auch schon durch elektrische Kurzschlußschaltung in einer Gießform erhitzt. Die Gießform war oben und unten mit Elektroden ausgestattet, zwischen die das Kernmetall eingesetzt wurde. Die Erhitzung des Werkstückes konnte also momentan unterbrochen werden dadurch, daß dasselbe aus dem Stromkreis ausgeschaltet wurde, und es konnte dann sofort das Umgießen in derselben Gießform vorgenommen werden. Die elektrische Kurzscblußerhitzung hatte jedoch den Nachteil, daß während des Erhitzens die Kokillenwand große Wärmemengen aufnahm, da der Zwischenraum zwischen Eisenstab und Kokille meistens sehr eng ist. Es unterlag demgemäß die Gußformwandung schon vor Aus- Führung des Gusses einem starken Verschleiß, ganz abgesehen davon, daß der Guß selbst in einer zu heißen Kokille porös ausfiel. Ferner hatte dieses Verfahren den ,Nachteil, daß die Elektroden mit dem heißen flüssigen Metall in Berührung kamen, wodurch sie leicht zerstört wurden.
• Gemäß der Erfindung werden diese Übelstände dadurch vermieden, daß der Kernkörper durch elektrischen Kurzschluß in einem von der Gußform getrennten Gehäuse erhitzt und nach Erreichung der vorgeschriebenen Temperatur in eine besondere Gußform übergeführt wird. Darauf erfolgt das Umgießen durch steigenden Guß. Dieses Verfahren wird dadurch ermöglicht, daß man die eine Elektrode ausfahrbar einrichtet, derart, daß nach Ausfahren derselben die Gießform in möglichst gasdichte Verbindung mit dem Elektrodengehäuse gebracht werden kann.
• Die Erfindung vereinigt in sich die Vorteile der bekannten Verfahren, ohne ihre Nachteile zu besitzen. Durch die elektrische Erhitzung wird es möglich, die vorgeschriebene Erhitzungstemperatur genau einzuhalten. Außerdem läßt sich das nicht von außen beheizte Elektrodengehäuse viel besser gasdicht erhalten als die außen beheizte Muffel, bei der es vorkommen kann, daß durch schlecht kontrollierbare Undichtigkeiten, die im Betriebe entstehen können, Feuergase in den Muffelraum gelangen, die die Güte des erzeugten Doppelmetalls beeinträchtigen. Dadurch, daß der Umguß nicht mehr im Elektrodengehäuse erfolgt, werden außerdem vorzeitige Beschädigungen desselben vermieden. Das Elektrodengehäuse läßt sich also viel besser gasdicht halten als M den. bekannten Verfahren, und es kann demgemäß die reduzierende Atmosphäre, die für die Herstellung des Doppelmetalls so überaus wichtig ist, am sichersten aufrechterhalten werden.
• Zum Umgießen von Eisenkörpern mit Kupfer eignet sich z. B. die in der Zeichnung teils im Schnitt, teils in der Ansicht dargestellte Vorrichtung. Das Erhitzungsgehäuse i ist von der Gußform getrennt und senkrecht angeordnet. Es ist oben geschlossen und besitzt eine Stopfbüchse a, durch welche Stange 3 auf und ab geht. An dieser wird der Kernkörper io befestigt, so daß er nach Bedarf gehoben und gesenkt werden kann. Im oberen Teil des Gehäuses ist ferner eine der beiden Elektroden q. angeordnet, welche eine konische Aussparung trägt. Zweckmäßig dient diese Elektrode als oberer Abschluß des Ofens, so daß die Stromzuleitung nicht durch das Gehäuse geführt zu werden braucht. Die Elektrode isfi gegen das Gehäuse des Ofens isoliert. Die andere Elektrode 7 ist beweglich und kann mittels Wageurs 8 und Hehevorrichtung g in das untere Ende des Gehäuses i eingeschoben und entfernt werden. Durch Eintrittsrohr 5 treten die Schutzgase ein. Der anzuwärmende Stahlkörper io trägt an den Enden konische Verjüngungen 15, 16, welche sich in die entsprechenden Aussparungen 17, 18 der Elektroden einsetzen. Mittels der Hebevorrichtung g wird die untere Elektrode 7 an den Kernkörper angedrückt, wodurch sich dieser beiderseits fest und mit gutem Kontakt in die Aussparungen der Elektroden einsetzt. Da für eine gleichmäßig gute Schweißung wichtig ist, daß der Stab auf der ganzen Länge gleichmäßig erhitzt wird, so sind an den Kernkörpern unmittelbar bei ihren konischen Verjüngungen Querschnittsverminderungen 13,-14 durch Nuten u. d'91. vorgesehen. Infolge des auf diese Weise vergrößerten Widerstandes tritt an den Enden des Kernkörpers eine höhere Wärmeentwicklung auf, welche die Kühlwirkung der Einspannköpfe (Elektroden) aufhebt, so daß der Kernkörper auf seiner ganzen Länge eine gleichmäßige Temperatur annimmt. Die Kupferauflage ist nach dem Umgießen an diesen Stellen dicker. Doch ist dieses erwünscht, da j a bei dem Auswalzen die Auflage an den Enden sich mehr abschiebt wie in der Mitte. Sobald der Kernkörper die Schweißtemperatur angenommen hat, was zweckmäßig durch Messen mittels Thermometer ii überwacht wird, wird dieuntere Elektrode 7 durch Senkung des Hebetisches g und Beiseiteschieben des Wagens 8 endernst, die Gußforn 1z mninels Wagens zo unter die Erhitzungsvorrichtung gefahren und durch den Hebetisch angepreßt, Hierauf wird der Kernkörper in die Gußfornl heruntergelassen und sofort in üblicher Weise (vorteilhaft durch steigenden Guß) umgegossen. Wird der Ofen während längerer oder kürzerer Zeiträume nicht zum Glühen benutzt, so kann seine untere Öffnung durch einen Schieber ig o. dgl. verschlossen und vor starker Abkühlung geschützt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung walzbarer Doppeknetalle, deren Kernkörper in einem oberhalb der Gießform angebrachten Ofen erwärmt und darauf mit dem Überzugsinetall umgossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kernkörper in dem Ofen durch elektrische Kurzschlußerhitzung auf geeignete Temperatur gebracht, darauf in die Gießform eingeführt und in dieser durch steigenden Guß mit dein Mantelmetall überzogen wird. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernkörper mit konischen Enden in die mit entsprechenden Aussparungen versehenen Elektroden eingesetzt werden. 3. Verfahren nach den Ansprüchen z und z, dadurch gekennzeichnet, daB der Kernkörper mittels Stange (3) in den Ofen hineingezogen und an die obere 1?lektröde angepreßt wird. 4.. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach den Ansprüchen z, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Elektroden, zwischen denen das Kernmetall erhitzt wird, ausfahrbar eingerichtet ist. 5. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch z bis 3, gekennzeichnet durch eine fahrbare Gießform, die an Stelle der ausgefahrenen Elektrode unter den Ofen gebracht -wird, der zum Erhitzen des Kernmetalls dient.