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Kühlkokille zum Gießen-von Metallen Die Verwendung von Kühlmitteln
zum Kühlen der im Gießerei'betriebe benutzten Kokillen ist bekannt. Derartige Kokillen
wurden bisher so gebaut, daß das Kühlmittel unmittelbar an den den Gießraum bildenden
Kokillenwänden vorbeistreicht. Die Verwendung von Kühlmitteln, insbesondere solcher
in flüssigem Zustand, macht es erforderlich, den inneren Kokillenraum, in den das
flüssige Metall eingegossen wind, luftdicht gegen den äußeren Kühlraum abzusehließen.
Wenn man aber demgemäß die Kokillenwände fest in den Kokillenrahmen einspannt und
verschraubt, so ergeben sich infolge der Wärmeausdehnung dieser Wände beim Eingießen
des heißen, flüssigen Metalls die in den beiliegenden Abb: i bis 3 gekennzeichneten
Mißstände, die in einem Einbauchen der Kokillenwände und damit in einer fehlerhaften
Verformung des Gußstückes gipfeln. In den beiliegenden Abbildungen bedeutet i Kokillenwand,
2 Kokillenkörper, 3 Abdichtungen, q. Verschraubungen der Kokillenseitenwände mit
dem Kokillenrahmen, 5 Einbeulung der Kokillenseitenwände, 6 gegossene Platte und
7- Einschnürung der Platte.
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Zur - Behebung dieser Mißstände ist zwar schon vorgeschlagen worden,
die Kokillenwände bzw. wenigstens eine Kokillenwand frei beweglich zu gestalten,
um derselben die Wärmeausdehnung zu ermöglichen, ohne je-
doch irgendwelche
Angaben darüber zu machen, wie diese- sehr schwierige und tatsächlich im Rahmen
dieses Vorschlages gar nicht lösbare Aufgabe denn praktisch -bewältigt werden könnte.
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Es ist weiter vorgeschlagen, aber noch nicht Stand der Technik, die
Kokillenlängswand in zwei getrennte, gleichlaufende Wände zu - zerlegen, wobei sowohl
die innere, dem Gießraum, zugewendete Wand als auch die äußere; den Abschluß des
Kühlraumes gegen die innere Wand bildende zweite Wand frei beweglich gestaltet werden
soll. Abgesehen davon aber, daß auch hier keinerlei nähere Ausführungen über die
Unschädlichmachung der hierbei notgedrungen auftretenden Reibungen gemacht sind,
ist bei einer solchen Bauweise der schnelle und unmittelbare Übergang der Wärme
vom inneren Gießraum durch die Kökillenwand, vor allem durch den zwischen beiden
Wänden zur Vermeidung der Reibungen unvermeidlichen Luftraum nicht gewährleistet,
so daß auch diese Bauweise nicht voll befriedigt.
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Gemäß der Erfindung werden alle die beschriebenen schwerwiegenden
Nachteile durch die Einführung von zwei neuartigen Baueinzelteilen vermieden. Die
vollständige Abdichtung zwischen Kühlraum und Kokillenraüm wird- nicht mehr der
«eigentlichen Kokillenwand, auch nicht einer zweiten starken Wand übertragen, sondern
einer schmiegsamen. Membran, die ihrerseits so mit dem Kokillenrahmen verbunden
ist, daß vollständige Sicherheit gegen das Durchdringen der Kühlflüssigkeit gegeben
ist. Infolge der Einführung dieser Membran kann nunmehr die eigentliche-Kokillenwand
ohne Rücksicht auf ihr Dichthalten - gegen. Kühlflüssigkeit derart .angeordnet werden,
daß ihr eine freie Ausdehnungsmöglichkeit infolge ihrer Erwärmung-gegeben wird,
während die dünne, den Kühlraum abschließende Membran sich
der beweglichen
Kokillenwand jeweils derart anschmiegt, saß ein schneller Wärmeübergang gewährleistet
wird. Durch diese neue Maßnahme wird nun eine durch -das ganze Gußstück sich fortpflanzende
gleichmäßige Kristallisation ermöglicht und somit die Gleichmäßigkeit der physikalischen
Eigenschaften und (bei Legierungsguß) die Gleichmäßigkeit der chemischen Zusammensetzung
in allen Teilen des Gußstückes endlich sichergestellt. je nach Stärke und Stoff
der Kokillenwand und der Membran bzw. durch Übereinanderlagerung mehrerer Membranen
kann innerhalb gewisser Grenzen ein Einfluß auf die mehr oder weniger schnelle Abkühlung
des Gusses genommen werden, also eine für den gewählten Werkstoff günstige Erstarrungszeit
eingestellt werden. Daß bei der vorgeschlagenen Bauweisse auch das Auswechseln der
Kokillenwände ohne Auseinandernehmen des eigentlichen Kokillenrahmens mit der daran
befestigten abschließenden Membran ermöglicht ist, sei nebenbei erwähnt.
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Da nun die Kokillenwand bei der ihr ermöglichten freien Ausdehnung
stark an den Kanten,'ari; welchen :sie auf die Membran gepreßt ist, auf dieser Membran
reiben und letztere .daher stark beanspruchen und verschleißen würde, ist an diesen
Kanten zwischen Membran und Kokillenwand gemäß der Erfindung eine Verschleißleiste
zwischengebaut, die diese Reibung der Kokillenwand infolge deren Ausdehnung aufnimmt
und die bei zu starker Abnutzung leicht ausgewechselt werden kann, so saß auf diese
Weise die- Membran, die ihrerBestimmung entsprechend,dünn ausgestaltet ist, eine
langeLebensdauer erhält.
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In den Abb. 4, 5, G und 7 ist eine Kokille zum Gießen von Platten
mit einer Membran gemäß der Erfindung sowie eine Verschleißleiste (Abb. 7) dargestellt.
Die in den Abbildungen - angeschriebenen Bezugszeichen haben folgende Bedeutung:
i sind. die beweglich eingespannten Kokillenwände,. die den Gießraum abschließen.
2 -ist die: schmiegsame Membran. 3 ist der Kokillenrahmen, der in der Abbildung
den Kühlraum- nach außen abschließt -und der ganzen Vorrichtung den nötigen Halt
verleiht. 4 sind Dichtungen zwischen dem äußeren Rahmen 3 und der dünnen Membran
a. 5 sind die Halteleisten der Kokillenseitenwände, und 6 (Abb. 6) bezeichnet den
Ausdehnungsraum zwischen. den, bei der Erhitzung durch eingegossenes Metall sich
ausdehnenden Kokillenseitenwänden i und den Halteleisten 5 @ Schließlich stellt
7 in Abb. 7 beispielsweise die Anbringung der Verschleißleiste gemäß der Erfindung
dar, die an den Kanten zwischen der Membran 2 und der Kokillenwand i eingefügt ist.
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Erfahrungsgemäß kann es erforderlich werden, eine Kokille nicht allseitig
zu kühlen, wodurch besondere Wirkungen erzielt werden; andererseits kann es auch
zur besseren Ausnutzung der Vorrichtung wichtig sein, für mehrere Kokillengußräume
nur einen einzigen und dementsprechend abnehmbaren Kühlkörper zu verwenden. Zu diesem
Zweck wird der um die Kokillenwände gebaute Kühlrahmen auch geteilt und auseinandernehmbar
ausgeführt, wie das in den Abb. 8 und 9 gezeichnet ist. Der äußere Kühlrahmen, der
durch die Außenwand 2 und die innen abschließende an der Außenwand 2 befestigte
Membran i gebildet wird, ist geteilt ausgeführt und mit Federn oder ähnlichen Bauelementen
zusammengehalten. urch diese nur leicht zusammenhaltenden federnden Schraubenverbindungen
4 wird ermöglicht, saß die Rahmenteile der Wärmeausdehnung des ungeteilt ausgeführten
Kokillenkörpers 3 ohne weiteres nachgeben können. Nach Lösen der federnden Schraubenverbindüngen
4 kann jeder Kühlrahmenteil einzeln fortgenommen werden, ohne #daß die Dichtungen-gelöst
zu werden brauchen. Natürlich können urigekehrt auch diese Kühlrahmenteile -wie
oben ausgeführt - auch einzeln an .den Kokillenkörper 3 (s. Abb. 8 und 9) angesetzt
werden.