DE514875C

DE514875C - Process for casting in permanent molds with cooling by a liquid

Info

Publication number: DE514875C
Application number: DESCH69765D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1924-03-04
Filing date: 1924-03-04
Publication date: 1930-12-18

Description

Verfahren zum Gießen in Dauerformen mit Kühlung durch eine Flüssigkeit Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren zum Gießen in Dauerformen mit selbsttätig regelbarer Kühlung durch Umlauf einer Flüssigkeit zur Aufrechterhaltung gleichbleibender Temperaturen in der Form, um diese gegenüber den häufigen und heftigen Temperaturwechseln länger betriebsfähig zu halten.Process for casting in permanent molds with cooling by a liquid The subject matter of the invention is a method for casting in permanent molds automatically adjustable cooling by circulating a liquid for maintenance constant temperatures in the form, to this against the frequent and violent Keeping temperature changes operational longer.

Für diesen Zweck ist es bereits vorgeschlagen worden, eine Flüssigkeit, z. B. Wasser, nach dem Thermosiphonprinzip, also durch freien Wärmeauftrieb, ohne Verwendung von Pumpen und Ventilen in Umlauf durch die Formkühlung zu setzen und dadurch die Temperatur der Metallform auf einen bestimmten Wert nach jedem Gießvorgange zurückzubringen. Voraussetzung für die Wirksamkeit ist dabei, daß sich genügend große Umkehrungen des Wärmegefälles ausbilden, um eine selbsttätige Umkehrung der Kühlmittelströmung durch die Auftriebkräfte zu bewirken.For this purpose it has already been proposed to use a liquid, z. B. water, according to the thermosiphon principle, so by free heat buoyancy, without Use pumps and valves to circulate through the mold and cool thereby the temperature of the metal mold to a certain value after each casting process bring back. The prerequisite for the effectiveness is that there is enough large reversals of the heat gradient to form an automatic reversal of the To cause coolant flow through the buoyancy forces.

Ferner ist ein Verfahren bekannt, bei dem man die Kühlflüssigkeit (etwa Mineralöl) z. B. mittels einer Pumpe durch die Leitung treibt und bezüglich der Strömungsgeschwindigkeit durch mit der Hand gesteuerte Ventile regelt.Furthermore, a method is known in which the cooling liquid (such as mineral oil) z. B. drives by means of a pump through the line and with respect to regulates the flow rate through manually controlled valves.

Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß die Ventile in der Leitung der durch mechanischen Antrieb in Umlauf versetzten Kühlflüssigkeit selbsttätig gesteuert werden, um die Temperatur der Form auf einen relativ hoben, aber unschädlichen Wert von etwa 35o° C in engen Grenzen zu stabilisieren, die oft weniger als ro bis 25' C betragen.In contrast, the invention consists in that the valves in the line of the cooling liquid set in circulation by mechanical drive are automatically controlled in order to raise the temperature of the mold to a relatively raised but harmless value of about 35o ° C within narrow limits, which often stabilize be less than ro to 25 ° C.

Vorzugsweise wird die selbsttätige Steuerung der Ventile durch einen an sich bekannten Thermostaten bewirkt.The automatic control of the valves is preferably carried out by a causes known thermostats.

Der Vorgang verläuft wie folgt: Die Form ist zu Beginn des Gießens kalt, und beim ersten Einguß sind die Ventile fast ganz geschlossen. Die Form nimmt Wärme von flüssigem Metall auf. Nach der Herausnahme des Gußstückes und beim folgenden Einguß verbleiben die Ventile annähernd geschlossen wie vorher oder haben sich fast ganz geschlossen, so daß sie die Temperatur der Form möglichst nahe oder schon auf der zusätzlichen Höhe halten. Hat die Temperatur der Form diese Höhe erreicht, so öffnen sich beim nächsten Einguß die Ventile selbsttätig ein wenig oder ein wenig mehr, um dann mit zunehmender Erstarrung des Metalls vor dem Auswerfen noch etwas mehr geöffnet zu werden. Vor dem Auswerfen des zweiten Gußstückes werden die Ventile automatisch gedrosselt, um die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels zu mindern, und sie schließen sich immer mehr, je mehr Zeit zwischen dem Auswerfen und dem nächsten Einguß verstreicht. So stellen sich die Ventile selbsttätig ein, nachdem erst einmal die Form auf die richtige Temperaturhöhe gebracht ist (die mit einem Schwankungsbereich von oft weniger als xo bis 25 ° C aufrechterhalten wird). Auf der Zeichnung ist eine Vorrichtung zur Ausführung.. des . Verfahrens dargestellt, und zwar sind: Abb. i eine schematisch gehaltene schaubildliche Ansicht der ganzen Kühlanlage, Abb. z ein Schnittbild der Gießform und Abb.3 eine Schnittansicht der thermostatischen Ventüregelungsvorrichtung, deren Bauweise in wesentlichen Teilen bekannt ist.The process goes as follows: the mold is at the start of pouring cold, and at the first pour the valves are almost completely closed. The shape takes Heat from liquid metal. After removing the casting and during the following The valves remain almost closed as before or are almost closed completely closed, so that they are as close to or already at the temperature of the mold as possible keep the extra height. If the temperature of the mold has reached this level, so the valves open a little or a little automatically the next time they are poured more, and then something more as the metal solidifies before it is ejected to be opened more. Before the second casting is ejected, the valves automatically throttled to reduce the flow rate of the coolant, and they close more and more, the more time between the ejection and the next Pouring elapses. The valves set themselves automatically after only once the mold is brought to the correct temperature level (the one with a fluctuation range of often less than xo is maintained up to 25 ° C). On the Drawing is a device for executing .. the. Procedure shown, and although: Fig. i is a schematic diagrammatic view of the entire cooling system, Fig. Z is a sectional view of the casting mold and Fig. 3 is a sectional view of the thermostatic Valve regulating device, the construction of which is known in essential parts.

Die Form besteht aus zwei Teilen i und 2, die zur Aufnahme der Kühlflüssigkeit Hohlräume 5 bilden und zwischen sich den Raum 3 für den Guß 4 frei lassen. Die Flüssigkeit wird von einem Behälter 6 durch eine Pumpe 7, Leitung 8 und Zweigrohr g, io in die Kammern 5 geleitet. Die Ventile 12 und 13 in den Zweigrohren dienen zur Regelung der Strömungsgeschwindigkeit. Die Rohre 15 und 16 leiten die Flüssigkeit aus den Kammern 5 in das Rückflußrohr 17 über, das zu einem Wärmeaustauschgefäß 14 führt, von dem die Flüssigkeit durch eine Leitung 18 in den Behälter 6 zurückgeführt wird.The mold consists of two parts i and 2, which form cavities 5 for receiving the cooling liquid and leave space 3 free for the casting 4 between them. The liquid is fed from a container 6 through a pump 7, line 8 and branch pipe g, io into the chambers 5. The valves 12 and 13 in the branch pipes are used to regulate the flow rate. The tubes 15 and 16 convey the liquid from the chambers 5 into the reflux tube 17 , which leads to a heat exchange vessel 14, from which the liquid is returned to the container 6 through a line 18.

Die genannten Teile der Vorrichtung, namentlich das Kühlgefäß i4,. gewährleisten eine konstante Temperatur der in die Kammern 5 eintretenden Flüssigkeit. Wesentlich ist dabei, daß die Ventile nicht so arbeiten, daß sie eine konstante Strömungsgeschwindigkeit während einer Reihe von Güssen aufrechterhalten, wie dies von anderer Seite vorgeschlagen ist, vielmehr so, daß die Strömungsgeschwindigkeit geändert und damit eine Änderung des erwähnten Temperaturbereichs der Form vermieden wird, also eine richtige Temperaturstabilisierung hier eintritt.The parts of the device mentioned, namely the cooling vessel i4. ensure a constant temperature of the liquid entering the chambers 5. It is essential that the valves do not work so that they have a constant Maintain flow rate during a series of casts like this is suggested by another party, rather so that the flow rate changed and thus a change in the mentioned temperature range of the mold avoided is, so a correct temperature stabilization occurs here.

Die Abb. 2 und 3 zeigen die Einrichtung der thermostatischen Hilfsvorrichtung, an deren Stelle jede andere für den Zweck geeignete Vorrichtung treten kann. Eine Marke auf dem Zifferblatt eines Millivoltmeters, der nicht weiter dargestellt und mit dem Thermopaar der Vorrichtung gehörig leitend verbunden ist, kann beispielsweise als Zeichen für die gehörige Bedienung der Ventile 12 und 13 von Hand dienen; jedoch wird der folgenden Bauart der Vorrichtung der Vorzug gegeben. Der in der Abb. 3 dargestellte Thermostat ist der bekannte Sarco-Temperaturregler. Diese Regler - werden in die Kammern 5 eingesetzt und durch ihre Rohre 2o mit den Regelventilen 12 und 13, wie die Abb. i zeigt, verbunden. Ihre Wirkungsweise ist folgende: Jeder Regler ig und 21 besteht aus einem geschlossenen Rohr A, die beide vermöge der feinen, starkwandigen Kupferrohre 2o zusammen ein geschlossenes System bilden. Jedes Rohr A besitzt einen zylindrischen Raum B und einen Ringraum C, die beide ständig um den losen Kolben D in Verbindung miteinander stehen. Der Kolben sitzt am freien Ende der Wellrohrmembran E, die im Rohr ig der Feder F entgegenwirkt und mittels einer Schraube G geregelt werden kann, um die Ausdehnungsgeschwindigkeit des als Ausdehnungsmedium hier verwendeten schweren Kohlenwasserstofföls zu bestimmen, damit der Ausdehnungsdruck bei einer bestimmten Ausdehnungsgröße, d. h. wenn das Rohr ig eine bestimmte Temperaturhöhe erreicht, durch das Rohr 2o auf den Kolben im Rohre 21 übertragen und der Kolben mit seiner Stange 22 gegen die Ventilstange 23 getrieben werde, wobei das Ventil 24 entgegen dem Drucke seiner Feder H sich öffnet. Bei den gewöhnlichen Sarco-Reglern hält zwar die Feder H das Ventil gewöhnlich offen, während sie im vorliegenden Falle auf Schluß in der Normalstellung angeordnet ist.Figs. 2 and 3 show the installation of the auxiliary thermostatic device, which can be replaced by any other device suitable for the purpose. A mark on the dial of a millivoltmeter, which is not shown in detail and is connected to the thermocouple of the device, can, for example, serve as a symbol for the proper operation of the valves 12 and 13 by hand; however, preference is given to the following type of device. The thermostat shown in Fig. 3 is the well-known Sarco temperature controller. These regulators - are inserted into the chambers 5 and connected through their pipes 2o to the regulating valves 12 and 13, as Fig. I shows. Their mode of operation is as follows: Each regulator ig and 21 consists of a closed pipe A, which both together form a closed system by virtue of the fine, thick-walled copper pipes 2o. Each tube A has a cylindrical space B and an annular space C, both of which are constantly in communication with one another around the loose piston D. The piston sits at the free end of the corrugated tube membrane E, which counteracts the spring F in the tube ig and can be regulated by means of a screw G in order to determine the expansion rate of the heavy hydrocarbon oil used here as expansion medium, so that the expansion pressure at a certain expansion size, i.e. when the tube ig reaches a certain temperature level, is transmitted through the tube 2o to the piston in the tube 21 and the piston with its rod 22 is driven against the valve rod 23, the valve 24 opening against the pressure of its spring H. With the usual Sarco regulators, the spring H usually keeps the valve open, while in the present case it is arranged to close in the normal position.

Eine ebenfalls gute Wirkungsweise hat sich bei der Einordnung der Rohre ig und 21 in der Metallwandung der Form, also außer Berührung mit dem Stabilisierungsmedium ergeben.The classification of the Tubes ig and 21 in the metal wall of the mold, so out of contact with the stabilizing medium result.

Claims

Claim: Method for casting in permanent molds with cooling by means of a liquid which is set in circulation by a mechanical drive, characterized in that the valves for controlling the circulation of the cooling liquid are automatically dependent. can be controlled by the mold temperature.