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Vorrichtung zur Herstellung von Metallblöcken, Stangen u. dgl. unmittelbar
aus geschmolzenem Metall Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Stangen,
Blöcken, Luppen, Platten u. dgl. unmittelbar aus geschmolzenem Metall, insbesondere
aus Eisen, Stahl oder Stahllegierungen. Das Erzeugnis wird im folgenden der Einfachheit
halber als Block bezeichnet, ohne Rücksicht auf die Gestalt seines Querschnitts
und seine Dimensionen.
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Erfindungsgemäß wird zu diesem Zwecke die offene Seite eines Kanals
geeigneten Querschnitts auf einem Teil der Gesamtlänge mittels einer aus einem ununterbrochenen,
nachgiebig über seine ganze Länge gegen die offene Seite des Kanals gedrückten Metallstreifen
bestehenden Abdeckung verschlossen, um eine Form zu bilden, die eine vorzugsweise
kontinuierliche Relativbewegung gegenüber der Abdeckung ausführt, während sie gleichzeitig
geschmolzenes Metall enthält. Der Block wird nach seiner Erstarrung mit Hilfe eines
Abstreifers aus der Form herausgebracht.
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Es empfiehlt sich, die Form zu bewegen und deren Abdeckung ortsfest
zu halten. Die Abdeckung kann bestehen aus einem Band oder Streifen aus Stahl, aus
einer hitzebeständigen Legierung, aus Kupfer oder aus einem beliebigen anderen einen
hohen Schmelzpunkt besitzenden Metall. Die Abdeckung ist an einem Ende festgelegt
und genügend biegsam, um auf ganzer Länge ein festes Anliegen an den Rändern der
beweglichen Form bzw. Gußrinne zu sichern. Das Andrücken erfolgt durch mehrere Blöcke
von verhältnismäßig kurzer Länge, die -so angebracht sind, daß sie, mit federnden
Mitteln gegen den Abdeckstreifen gedrückt, eine dichte Verbindung zwischen dem Abdeckstreifen
und den Rändern der Gußrinne gewährleisten. Nach dein Ausheben aus der Form, nachdem
zuvor also der Block erstarrt ist, wird der Block auf einen Rollgang abgegeben.
Auch kann die selbsttätige Abstreif: vorrichtung so angeordnet werden, daß sie den
Block ergreift, ehe er vollständig erstarrt ist, wobei es möglich ist, das Ausheben
auszuführen, ohne daß flüssiges Metall ausläuft, sofern die fest angebrachte Abstreifvorrichtung
im richtigen Winkel angreift, und zwar mit dem Druck der sich bewegenden Form unter
den Block, so daß dieser aus der Form-oder Gußrinne ausgehoben und auf eine Transportvorrichtung
abgegeben wird, welche zweckmäßig etwas schneller fördert, als es der Geschwindigkeit
der sich bewegenden, Form entspricht:
Um zu gewährleisten, daß das
Metall die bewegliche Form mitnimmt, gleich ob dieselbe in Gestalt .eines geraden
Troges geschaffen oder auf einem Zylinder angeordnet ist, kann die Innenseite der
Form mit Rippen oder Vertiefungen versehen werden, die sich ohne weiteres so anordnen
lassen, daß sie die Tätigkeit der Abstreifeinrichtung nicht beeinträchtigen, noch
das dichte Aufsitzen des Verschlußstreifens an den Formrillenkanten.
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Die Form kann gleich einer langen geraden Rinne ausgeführt oder auf
dem Umfange eines Zylinders ausgearbeitet bzw. befestigt «=erden. Die Abdeckung
-wird vorzugsweise ortsfest ausgeführt, leas jedoch nicht unbedingt erforderlich
ist, sofern nur eine gewisse Relativbewegung zwischen Form und Formschluß möglich
ist. Eine gerade Form kann ortsfest 'und die Abdeckung in einem solchen Falle beweglich
angeordnet werden, jedoch ist es dann notwendig, auch die Eingußvorrichtung entsprechend
beweglich anzuordnen.
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Bei einer kontinuierlichen .oder in sich rundgeschlossenen Form wird
,man die Gußrinne nicht unmittelbar in den Zylinder ein.-arbeiten, sondern .eine
auswechselbare Form so um den Zylinder herumlegen, daß sie sich frei dehnen und
zusammenziehen kann. Auch kann der Zylinder mehrere Gußrinnen mit je einer Abdeckvorrichtung
:erhalten oder eine spiralförmige Rille, wobei der Abdeckvorrichtung eine Verschiebungsmöglichkeit
parallel zur Zylinderachse gegeben wird.
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Auch kann die Drehung der kontinuierlichen oder kreisförmigen Form
in horizontaler Ebene erfolgen :oder in einer zur Waagerechten geneigten Ebene,
in welchem Falle die Formrille oder Aussparung in oder auf der Oberseite einer runden
Platte:oder Scheibe angeordnet werden würde.
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Wenngleich einer kontinuierlichen Bewegung der beweglichen Teile der
Form der Vorzug gegeben ward, so ist es doch möglich, die Bewegung intermittierend
oder schrittweise geschehen zu lassen, vorausgesetzt; daß die Gesamtgeschwindigkeit
im wesentlichen dieselbe bleibt.
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Es ist allerdings schon der Vorschlag gemacht worden, Stahlstangen
o.dgl. beliebiger Länge in der ,Weise herzustellen, daß das geschmolzene Metall
m eine bewegliche Form eingegossen wird, z. B. in eine drehbare Rinne, die zum Eingießen
.des Metalls an einer Stelle positiv oftengehalten, -jedoch jenseits dieser Stelle
eigens zur Bildung einer das Metall vollständig umschließenden Form positiv geschlossen
gehalten werden soll durch bewegliche . Körper oder Abdeckplatten, die auf einem
radförmigen Körper in solch einer Weise_angeordnet sind, däß ihnen in unmittelbarer
Weise ein Hinundherbew egung erteilt werden kann, und zwar an gewissen Stellen mittels
Führungen, derart, daß die mit Metall zu füllende Form an jenen Stellen geschlossen
oder geöffnet werden kann. Die Abdeckplatten sollen in 'diesem Falle mit dem Rad
umlaufen, so daß sie ihre Position mit Bezug auf die Gußrinne bzw. den Gußkanal
in der Richtung ihrer Längsachse in wesentlichem Maße nicht verändern können.
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Beim Gegenstand vorliegender Erfindung ist dahingegen die Verschluß-
oder Abdeckvorrichtung in Gestalt eines kontinuierlichen und dehnbaren Metallstreifens
geschaffen, zwischen dem und der Gußrinne in der Längsrichtung eine relative Bewegung
unterhalten wird, wobei dieser dehnbare Streifen mit den. Rändern der Form- oder
Gußrinne zu allen Zeiten nachgiebig in engster Berührung gehalten wird, wodurch
die Entstehung von Gußnähten_, die sich zwischen den Rändern der Form- oder Gußrinne
und deren Abdekkung sehr wohl .ergeben können, zwein letztere mit der Form nicht
beständig in engster Berührung gehalten wird, verhütet und im übrigen durch .die
Reibung auf dem in der Form befindlichen plastischen Metall eine Verdichtung des
Gusses erzielt, also Gewähr für den Erhalt eines brauchbaren Produkts gegeben wird.
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Auf der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung
zur Durchführung des neuen Verfahrens dargestellt.
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Abb. i zeigt im Schema eine Seitenansicht einer Vorrichtung mit geradlinig
verlaufender Form.
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Abb. z zeigt einen Querschnitt nach Linie 2-a der Abb. i ,in vergrößertem
Maßstabe.
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Abb. 3 ist ,ein ähnlicher Schnitt durch eine andere Ausführungsform
des Formdeckels. Abb. q. zeigt- in vergrößertem Maßstabe einen Schnitt ,nach Linie
4-q. der-Abb. i.
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Abb. 5 bis 8 zeigen Ausführungsformen einer ringförmigen oder kontinuierlich
arbeitenden Form, und zwar zeigt Abb. 5 eine Aufsicht, Abb. 6 .-einen waagerechten
Schnitt, Abb. 7 einen Schnitt nach Linie 7-7 der Abb. 5 in vergrößertem Maßstabe
und Abb.8 einen Schnitt ähnlich Abb.7 durch eine andere Ausführungsform.
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Wie aus Abb. i ersichtlich, besteht die ortsveränderliche Form aus
einer Anzahl U-förmiger Metallblöcke A, welche starr miteinander verbunden sind,
so daß sie sich wie ein einziges Stück in der Längsrichtung einer fast horizontalen
Ebene oder leicht geneigten Ebene bewegen können. Diese Bewegung erfolgt zweckmäßig
auf -einem Schienenstrang B unterhalb der unteren Seite eines Wagengestells C, an
welchem 'die Form befestigt ist. Dieses Wagengestell ist mit Rädern versehen,
«-elche
auf Schienen D laufen. Eiii oder mehrere Getrieberitzel E stehen mit dem Wagengestell
bzw. dessen Zahnstange B in Eingriff und sind fest gelagert, beispielsweise in dein
Fundament F, auf welchem der ganze .Apparat ruht.
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Der Hohlraum G der Form ist oben von einer itletallplatte f1 abgeschlossen,
welche am vorderen Ende verankert ist und durch geeignete Mittel, beispielsweise
eine Preßschraube I, am Rahmenstück I' gegen den oberen Rand der FormteileA
gepreßt wird. Diese Schraube I drückt gegen die Blöcke I( und gegen das AbschlußblechH,
wobei zweckinäßig zwischen die Schraube I und den Block I< Federstücke L und
gleichfalls zwischen den Block K und das Abschlußblech H zusammendrückbare und elastische
Packungen h' an-ebracht werden. Der Innenraum der Blöcke I< sowie das Abschlußblech
werden von Wasser gekühlt, indem ein Wasserstrom in dem Zwischenraum zwischen diesen
beiden Teilen durch eine geeignete Anordnung von Zuführungs- und Abführungsrohren
aufrechterhalten wird.
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In Abb. ; ist eine andere Ausführungsform eines Formblockes dargestellt,
bei welcher die Abschlußplatte H mit dem Block: h' aus einem Stück besteht.
Der Block h' ist hohl und, ebenfalls wie vorstehend beschrieben, wassergekühlt.
Das ,geschmolzene Metall wird in den Zwischenraum zwischen der Abschlußplatte
H und dem Formabschnitt A von einer feststehenden Gießrinne M .eingeführt,
welche mit einer geeigneten feuerfesten Auskleidung versehen ist, und welche das
geschmolzene Metall von dem AuslegerA,11 einer Gießpfanne t112 erhält. Das andere
Ende der Form wird anfangs durch einen Pflock aus Metall, feuerfestem .Ton oder
anderem geeigneten :Material verstopft, welches, wenn es eine Ausziehvorrichtung
N erreicht, von dieser entfernt wird, wobei letztere in die Formhöhlung hineinpaßt,
unter den erstarrten. Block greift und ihn aus der Form löst und auf einen Rollgang
O führt.
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Bei der vorbeschriebenen Einrichtung ist der den oberen Teil der Form
bildende Block ortsfest angeordnet. Der einzige sich bewegende Teil ist der untere
Teil der Form, sein Wagengestell und der in der Form gegossene Block. Es ist jedoch
auch möglich, die Anordnung so zu treffen, daß der Block oder der Verschlußteil
der Form ebenfalls mit einer angemessenen Geschwindigkeit, welche mit derjenigen
der Form nicht übereinstimmt, sich bewegt. In diesem Falle muß der Gießtopf M mit
der gleichen. Geschwindigkeit bewegt werden, so daß also die Gießstelle relativ
zur Öffnung der Gießform feststeht. Es kann auch der Abschlußblock oder die Abscblußplatte
den sich bewegenden Teil der Form bilden, während der Hauptteil, nämlich der Formabschnitt
A, feststeht.
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Wie aus den Abb. 5 'bis 8 ersichtlich, befindet sich bei dieser Ausführungsform
der Vorrichtung der Hohlraum g der Form in einem Metallring a, welcher sich am Umfang
einer Scheibe b 'befindet, welche .sich um -eine waagerechte Achse dreht. Die Verbindung
zwischen dem Formringa 'und der Scheibeb erfolgt durch die Verzahnung c, welche
mit nur wenig Spielraum ineinandergreifen, so daß der Formring a auf dem Umfang
der Scheibe nur leicht aufliegt, um sich ausdehnen und zusammenziehen zu können.
Der Formring a wird auf der Scheibe durch seitliche Halteplattend gehalten. Werden
diese abgenommen, so kann der Formring abgenommen werden und ein anderer von gleichem
oder abweichendem Querschnitt an seine Stelle gesetzt werden.
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Der mit feuerbeständigem Material ausgekleidete Gießtopf in wird zweckmäßig
dadurch gehalten, daß sich seine Gießöffnung auf den Rillenboden g des Formringes
stützt, wo er das geschmolzene .Metall in die Form abgibt, welches er aus der Gießpfanne
erhalten hat.
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Der obere Teil der Form wird von wassergekühlten Blöcken abgeschlossen
oder auch durch verhältnismäßig .dünne Stahlblechstreifen h, welche an ihrem vorderen
Ende verankert sind und gegen die Formöffnung g mittels Blöcke k gepreßt werden,
um einen dichten Abschluß zu bilden und die Außenseite der Form abzudecken. Der
Streifen k und die Blöcke k sind wassergekühlt. Wie aus den Abbildungen ersichtlich,
sind die Blöcke k schwenkbar an feststehenden Stützpunkten k° gelagert und werden
gegen die Form durch Schrauben oder andere geeignete Mittel gedrückt, wobei zweckmäßig
zwischen die Schrauben oder die sonstigen Andrückvorrichtungen und die Blöcke k
Federn L geschaltet sind und ,in gleicher Weise zusammendrückbare oder elastische
Packungen k' zwischen die Blöcke k und die Streifen h.
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Um die Formen auswechseln zu können, lverden die Blöcke k um ihre
Lager k0 nach außen -geschwenkt, nachdem die Schraubeni seitwärts geschwenkt sind.
Die Schrauben i können entweder direkt auf die Federn 1 wirken oder mittels Zwischenhebel
i°. Wenn die Blockstücke k beiseite geschwenkt sind, können die Ringe von der Scheibe
b entfernt werden, sofern vorher eine der beiden seitlichen Halteplattend entfernt
wurde. .Alsdann kann eine andere Form, beispielsweise eine Plattenform gemäß Abb.8,
aufgezogen werden.
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Die Blockstücke k und Streifen lt bleiben im Betriebe stehen. Flur
der Zylinder bewegt sich. Die ,Aussparung im Ring a bildet eine
geschlossene
Form, 'welche sich über etwa die Hälfte des Zylinderumfanges erstreckt. Der Ring
a ist ebenso wie die feststehenden Blockstücke k und Streifen /t wassergekühlt.
Von den Einzelheiten einer solchen Wasserkühlung ist aber mit Ausnahme der Wasserrohrep
in Abb.6 nichts gezeichnet, da die Kühleinrichtung von jedem Fachmann ohne weiteres
angebracht werden kann.
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Am Ende der Formhöhlung g, gegenüber der Gießpfanne, befindet sich
die Abstreifeinrichtung n, welche sich unter Gewichtshebel oder Federdruck gegen
die Bodenfläche der Form legt, um den Block aus letzterer zu entfernen, -worauf
der Block auf ein Rollbett o. dgl. abgegeben wird. Auch in diesem Falle wird, wie
im Falle einer geradlinigen Form, die Formhöhlung von Wasser gekühlt an einer Stelle
jenseits der Abstreifereinrichtung. Wird die Vorrichtung in Betrieb genommen, so
wird zunächst die Formhöhlung an einem geeignet erscheinenden Punkte, beispielsweise
durch einen Pflocke aus Metall, abgesperrt. Dieser Pflock ist so gestaltet, daß
-der Abstreifer n unter ihn greifen kann, um ihn leicht beim Vorbeistreichen an
: der Abstreifvorrichtung ausheben- zu können. Auch diejenige Seite des Pflockes,
welche :dem geschmolzenen Metall zugewendet ist, wird zweckmäßig so gestaltet, daß
das .Ende des Gußstückes von dem Pflock aus der Formhöhlung gehoben wird, wenn die
Abstreifeinrichtung unter den Pflock greift.
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Falls dies gewünscht -wird, können in dem Pflock kleine Bohrungen
angeordnet werden, so daß das geschmolzene Metall in den Pflock selbst hineinfließen
kann und sich festsetzt. Wird der.Pflock ausgehoben, so wird der Anfang des frisch
gegossenen Blockes mit ausgehoben.
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Die Umdrehungsgeschwindigkeit der Scheibe b und die Gießgeschwindigkeit
werden so einreguliert, daß der Block die Stelle vor der Abstreifeinrichtung erst
erreicht, wenn das Metall genügend fest geworden ist, um das Entfernen ,aus der
Form durch die Abstreifeinrichtung zu ertragen, ohne noch flüssigen Stoff ,zu verlieren.
Der erstarrte Block wird dann fortgeführt und durch schwingende Sägen in der üblichen
Weise in Abschnitte geteilt-Es können auch an Stelle einer Form zwei, oder mehrere
Formen auf demselben Zylinder angeordnet werden, so daß, wenn eine Form zu heiß
wird, das Gießen aus derselben Pfanne m eine andere Form auf dem Zylinder stattfinden
kann. Wenn es wünschenswert erscheint, in. der geschlossenen Form .eine längere
Abkühlungszeit zu erhalten, als mit einer beschriebenen ringförmigen Form möglich
ist, so kann auch die Form in Spiralform an dem Umfang des Zylinders angeordnet
werlden, wodurch es möglich wird, die Länge des Abkühlungsweges auf die volle Länge
des Zylinderumfanges und darüber auszudehnen.