DE566208C

DE566208C - Water-cooled, double-walled mold for pouring plate-shaped castings

Info

Publication number: DE566208C
Application number: DE1930566208D
Authority: DE
Original assignee: Otto Junker GmbH
Current assignee: Otto Junker GmbH
Priority date: 1930-10-24
Filing date: 1930-10-24
Publication date: 1932-12-12

Description

Wassergekühlte, doppelwandige Kokille zum Gießen von plattenförmigen Gußstücken Bei den bisher in Gebrauch befindlichen Kühlkokillen für Plattenguß macht sich allgemein das Ausbauchen der inneren Einlageplatten in den Kokillen sehr unliebsam bemerkbar. Diese Einlageplatten sind in den bisher üblichen Konstruktionen wasserdicht gegenüber dem Kühlgehäuse aufgeschraubt. Durch die direkte Berührung mit dem flüssigen Metall erwärmen sich diese Einlageplatten stärker als das eigentliche Kokillengehäuse. Dadurch entstehen naturgemäß in der Kühlplatte stärkere Ausdehnungen, wodurch meistens ein Auskümpeln der Kokilleneinlageplatten hervorgerufen wird. Entsprechend erhält der Querschnitt des zu gießenden plattenförmigen IZörpers nicht die gewünschte rechteckige Form, sondern meistens eine bikonvexe oder eine bikonkave Form.Water-cooled, double-walled mold for casting plate-shaped Castings With the chill molds previously in use for plate casting makes In general, the bulging of the inner insert plates in the molds is very unpleasant noticeable. These insert plates are watertight in the conventional designs screwed on opposite the cooling housing. Through direct contact with the liquid Metal, these insert plates heat up more than the actual mold housing. This naturally creates greater expansions in the cooling plate, which is usually the case a bulging of the mold insert plates is caused. Receives accordingly the cross-section of the plate-shaped body to be cast is not the desired rectangular one Shape, but mostly a biconvex or a biconcave shape.

Bekannt ist, der Ausbeulung der inneren Platten gegen den Kühlraum durch Stützrippen im Inneren des Kühlgehäuses entgegenzuwirken. Diese Methode gewährt aber keinen Schutz gegen Ausbeulen der Platten nach dem Gießraum oder gegen einen starken Druck gegen die Befestigungsstellen der Innenplatten am Kühlgehäuse.What is known is the bulging of the inner panels against the cooling space counteract this by supporting ribs inside the cooling housing. This method grants but no protection against buckling of the plates after the casting room or against one strong pressure against the fastening points of the inner plates on the cooling housing.

Zweck der neuen Erfindung ist die Schaffung einer Konstruktion, bei welcher in richtiger Erkenntnis der diese Störung verursachenden Erscheinungen diese Nachteile vermieden werden. Das Wesen der neuen Erfindung liegt darin, dem eigentlichen Kühlgehäuse mindestens dieselbe oder größere Ausdehnung zu geben wie den Kokilleneinlageplatten. Zu diesem Zwecke bedient sich die Erfindung folgender in dem Bau von Kühlkokillen neuartiger Mittel: r. Kokilleneinlageplatten und Kokillengehäuse werden möglichst zur Erzielung gleicher Wärmeaufnahmefähigkeit in der gleichen Wandstärke ausgeführt; das Kühlgehäuse wird nach der Kühlwasserseite hin mit einer möglichst großen wärmeaufnehmenden Fläche ausgebildet; 3. das Kühlwasser wird so geleitet, daß die Wärme der Kühlplatte, die der Erhitzung durch das flüssige Metall unmittelbar ausgeaefzt ist, weitgehendst an das Kokillengehäuse übertragen wird, was z. B. durch ausgesprochen turbulente Strömung mit starken Querbewegungen der Wasserteilchen erreicht wird; d.. die beiden Materialien für die Kokilleneinlageplatten und für das Kokillengehäuse werden so ausgewählt, daß das Kokillengehäuse einen größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten hat als die Kokilleneinlageplatten ; 5. -es wird durch eine Wärmeisolierung des Kokillengehäuses nach der Außenseite hin dafür gesorgt, daß das Kokillengehäuse möglichst überall gleichmäßig eine möglichst hohe Temperatur annimmt.The purpose of the new invention is to create a construction at which in correct knowledge of the phenomena causing this disturbance Disadvantages are avoided. The essence of the new invention lies in the actual one To give cooling housing at least the same or greater expansion as the mold insert plates. For this purpose, the invention makes use of the following in the construction of chill molds novel means: r. Mold insert plates and mold housings are possible designed with the same wall thickness to achieve the same heat absorption capacity; the cooling housing is on the cooling water side with the largest possible heat-absorbing Surface formed; 3. the cooling water is directed so that the heat of the cooling plate, which is immediately exhausted from the heating by the liquid metal, as far as possible is transmitted to the mold housing, which z. B. by extremely turbulent Flow is achieved with strong transverse movements of the water particles; d .. the two Materials for the mold insert plates and for the mold housing are so selected that the mold housing has a greater coefficient of thermal expansion has as the mold insert plates; 5. -it is made by a thermal insulation of the Mold housing to the outside ensured that the mold housing assumes the highest possible temperature uniformly everywhere as possible.

Durch richtige Auswahl unter diesen verschiedenen Faktoren läßt sich eine Plattenkokille so konstruieren, daß die Kokilleneinlageplatten durch das sich stark ausdehnende Kokillengehäuse stets gerade gespannt gehalten werden müssen. Die Isolierung einer Kokille gegen Wärmeabgabe nach außen für andere Zwecke ist ebenso bekannt wie die Anbringung von Kühlrippen an der Außenseite einer Kokille.By making the right choice among these various factors, you can construct a plate mold so that the mold insert plates through the strongly expanding mold housings always have to be kept straight. The insulation of a mold against heat dissipation to the outside for other purposes is as well known as the attachment of cooling fins on the outside of a mold.

Es ist zwar auch schon bekannt, die Innen-und Außenwände von wasserdurchströmten Kokillen aus verschiedenartigem Metall herzustellen, so daß also auch die Ausdehnung der Innenwände eine andere war als die der Außenwände. Es fehlte beim Bau dieser bekannten Kokillen aber die zielbewußte Absicht, die verschieden starke Ausdehnung der Innen- und Außenwände dazu zu benutzen, die Innenwände stets gespannt und eben zu halten, so daß also eine Ausbeulung nach außen oder innen nicht auftreten kann und die in solchen Kokillen gegossenen Blöcke stets ebene Außenflächen besitzen. Nach der Erfindung wird aber nicht nur die verschieden starke Ausdehnung der Kokillenwände zur Erreichung des angegebenen Zweckes benutzt, sondern es wird darüber hinaus gleichzeitig noch Vorsorge getroffen, daß die Übertragung der Gießwärme von der Innenwand auf das Kühlgehäuse beschleunigt und gesteigert wird.Although it is already known the interior and Exterior walls to produce molds of various types of metal through which water flows, see above so that the expansion of the inner walls was also different from that of the outer walls. In the construction of these well-known molds, however, the purposeful intention was lacking, the different strong expansion of the inner and outer walls to use the inner walls always To be held taut and level, so that there is no bulging outwards or inwards can occur and the blocks cast in such molds always have flat outer surfaces own. According to the invention, however, not only the different degrees of expansion the mold walls are used to achieve the stated purpose, but it is In addition, at the same time precautions have been taken that the transfer of the casting heat is accelerated and increased from the inner wall to the cooling housing.

Eine beispielsweise Ausführung des Erfindungsgedankens zeigt die beiliegende Zeichnung.An example embodiment of the inventive concept is shown in the enclosed Drawing.

Abb. i zeigt die Innenansicht eines Kokillengehäuses nach abgenommener I<okilleneinlageplatte, und Abb. 2 stellt den im Gfundriß gezeichneten Querschnitt einer Kokille dar.Fig. I shows the inside view of a mold housing after it has been removed I <occilla insert plate, and Fig. 2 shows the cross-section drawn in the ground plan a mold.

i sind die beiden Kokilleneinlageplatten, z die beiden Kokillengehäusehälften, -die zum öffnen der Kokille zwecks Herausnehmens der Platte um die Scharniere 3 drehbar sind.i are the two mold insert plates, z the two mold housing halves, -the one to open the mold to remove the plate around the hinges 3 are rotatable.

Die Wandstärken der Kokilleneinlageplatten und des Gußgehäuses 2 sollen im gezeichneten Ausführungsbeispiel etwa io mm betragen. Die Kokilleneinlageplatten i bestehen aus Kupfer mit einem linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten 16,5 # io-s. Das Gehäuse besteht aus Aluminium mit einem linearen Ausdehnungskoeffizienten 23,8 # io-6.The wall thicknesses of the mold insert plates and the cast housing 2 should be about 10 mm in the illustrated embodiment. The mold insert plates i are made of copper with a linear thermal expansion coefficient of 16.5 # io-s. The housing is made of aluminum with a linear expansion coefficient of 23.8 # io-6.

Zur besseren Wärmeaufnahmefähigkeit des Kokillengehäuses ist dieses im Innern mit einer Anzahl Kühlrippen q. versehen. Das durch die Rohre 5 und 6 fließende Kühlwasser durchströmt den Innenraum der Kokille mit einer sehr hohen Geschwindigkeit, so daß das Kühlwasser eine turbulente Strömung mit starken Querbewegungen der Kühlwasserteilchen von der Kokilleneinlageplatte zu den gegenüberliegenden Gehäusewandungen besitzt.For better heat absorption of the mold housing this is inside with a number of cooling fins q. Mistake. That flowing through pipes 5 and 6 Cooling water flows through the interior of the mold at a very high speed, so that the cooling water has a turbulent flow with strong transverse movements of the cooling water particles from the mold insert plate to the opposite housing walls.

Unter den Umständen wird beim Eingießen von flüssigem Metall in den inneren Kokillenraum 7 die an die Kokilleneinlageplatten i abgegebene Wärme gleichförmig bis zur Ausschaltung der Temperaturdifferenz zwischen Kühlwasser und der Kokillengehäusewand an letztere abgegeben. Selbst wenn durch den Wärmefluß vom Kokilleninneren nach außen hin geringe Temperaturdifferenzen zwischen den Einlageplatten i und den Gehäuseteilen 4 bestehen bleiben sollten, wird die Gesamtwärmeausdehnung des Kokillengehäuses 4 gegenüber der Kokilleneinlageplatte i praktisch nicht differieren, da bei der Auswahl der Baumaterialien dieser beiden Konstruktionselemente der Ausdehnungskoeffizient der äußeren Kokillenteile etwa 5o °f, größer als der der Kokilleneinlageplatten ist. Der unerwünschte Wärmefluß von dem Kokilleninneren nach dem Kokillenäußeren wird weiterhin durch die Isolierung 8 unterbunden, wodurch die Temperaturdifferenzen in den einzelnen Kokillenbestandteilen, wie angestrebt, gering werden.Under the circumstances, when pouring liquid metal into the inner mold space 7, the heat given off to the mold insert plates i uniformly until the temperature difference between the cooling water and the mold housing wall is eliminated given to the latter. Even if due to the heat flow from the inside of the mold to outside small temperature differences between the insert plates i and the housing parts 4 should persist, the total thermal expansion of the mold housing 4 compared to the Kokilleneinlageplatte i practically do not differ, since in the Selection of the building materials of these two construction elements the coefficient of expansion the outer mold parts about 50 ° f, larger than that of the mold insert plates is. The unwanted heat flow from the inside of the mold to the outside of the mold is still prevented by the insulation 8, whereby the temperature differences in the individual mold components, as desired, are low.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Water-cooled, double-walled mold for casting of plate-shaped castings with a rectangular or similar cross-section, thereby characterized in that the cooling housing consists of a building material whose coefficient of thermal expansion is equal to or greater than that of the inner wall (e.g. aluminum outside, copper inside), and that further a means to accelerate and increase the transmission of the Casting heat from the inner wall to the cooling housing is provided so that the inner wall the mold is always tensioned, i.e. held flat.

2. Mold according to claim i, characterized in that the wall thickness and heat absorption capacity of the cooling housing and inner wall are the same.

3. Mold according to claim i, characterized by attachment of ribs in the interior of the cooling housing, in order to reduce the heat absorption capacity of the housing surface to enlarge. q ..

Mold according to claim i, characterized by a cooling water duct, which by a perpendicular to the main flow direction of the cooling water. trending intermittent transverse movement from the inner wall to the cooling housing the heat exchange between Inner wall and cooling housing promotes.

5. Mold according to claim i, characterized by Thermal insulation of the entire cooling housing to the outside to enable a Field with the same temperature points as possible in the cooling housing and in the inner wall.