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Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Verbundgußwalzen Es ist
bekannt, zum Herstellen von Verbuntigußwalzen, etwa mit harter Schale und und weichem
Kern, zum möglichst genauen Abgrenzen der verschiedenen Werkstoffzonen gegeneinander
eine Zwischenwand aus Blech zwischen Schalenraum und Kernraum zu verwenden, deren
Stärke so bemessen sein soll, daß sie sich beim Guß verflüssigt und vollkommen auflöst,
damit die verschiedenen Werkstoffschichten sich innig miteinander verbinden können.
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Es ist aber eine alte Erfahrung, die neuercIings durch viele Versuche
gerade auf (lern Gebiet des Walzengusses bestätigt ist, daß Blechmäntel, wenn sie
mit Eisen, Metall oder Stahl umgossen werden, sich gar nicht feiler nur höchst mangelhaft
auflösen, so dali die Wand als Trennschicht stehenbleibt und die verschiedenartigen
Werkstoffschichten hindert, sich unmittelbar miteinander zu verbinden. Daran ändert
:ich auch nichts Wesentliches, ii#ctiti man, wie früher etwa zuni gießen von Panzerplatten
schon vor-
ist, die Zwischenwand mit Buckeln versieht, tim ein zahnartiges
lneinandergreifen der verschiedenen Schichten zil erzielen. Wetiti inan elainit
rechnen wollte, daß ilie Zwischenwanc1 ,ich beim Guß vollständig ;itifli;seti soll,
uni eine feste. innige 11aUerverbinclung zwischen clen Verbundteilen zu erzielen,
so w;ire nian, selbst bei Anwendung des tangentialc#ii Einlaufs iles heilen l@ernmetalls,
gezwungen. ihr nur eine ganz dünne Wandstärke zu geben. Dies ist aber nicht angängig,
weil dann die Gefahr bestünde, daß der untere Teil zu früh abschmilzt oder wenigstens
infolge seiner hohen Erhitzung zusammensackt und dadurch der Zweck nicht erreicht
wird.
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Es ist zwar auch schon vorgeschlagen, die Zwischenwand zum Herstellen
von. Verbundgußwalzen so stark auszuführen, daß sie sich mit Sicherheit nicht auflöst,
und sie als offenen Zvlinder mit etwas überlappten Seitenkanten in die horte einzusetzen,
damit sie sich heim Schrumpfen des Gußstückes durch weiteres Übereinanderschieben
der Kanten zusammenziehen kann. Selbst wenn (las erreicht würde, würde aber die
Haupt-und Grundbedingung für Verbundwalzwerkswalzen nicht erreicht, daß Schale und
Kern in eine unmittelbare und innige, auch beine betriebsmäßig starken Temperaturwechsel
stoßfeste Dauerverbindung kommen; denn es ist bekannt, daß es immer wieder vorkommt,
daß dieselben sich von der Zwischenwand ablösen.
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l:s ist auch schon vorgeschlagen, clie Zwischenwände mit durchgehenden
Löchern zu
versehen bzw. regelmäßig, finit geringem Abstand gelochte Bleche
als Zwischenwand zu benutzen. Solche zwischeilwäncle sind aber überall da nicht
amvendlnr, wo es auf eitir iiii>gliclist scharfe Ali,,renzung @ler \'er-
1)iiiidscliicliteii
ankommt. Iss bildet sich bei ihrer Anwendung erfalirungsgemä ß eine Mischzone von
verhältnisinä 13i- grol.ier, unregelniüßiger und schwer nachprüfbarer Breite, die
bei I-lartgußwalzen mit einer verbürgten Tiefe der rein weißen Schale nicht vorhanden
sein darf. ' Weder finit dünnen Zwischenwänden, die .ich beim Guß u. U. auflösen
oder zusammensacken können. noch mit stärkeren. voll\vandiell oder gelochten, die
stehenbleiben sollen, ist das Ziel, eine betriebsbrauchbare Verbittidgul3\vatze
herzustellen, bisher erreicht worden.
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Die Aufgabe der Herstellung von brauchbaren Verbundgußwalzen mit Hilfe
einer in die Form eingesetzten Zwischenwand ist erst durch die vorliegende Erfindung
gelöst. An Stelle der dürmen Zwischenwand, die sich auflösen müßte. aber wegen ihrer
mechanischen Unsicherheit praktisch unmöglich ist, wird nach der Erfindung eine
Zwischenwand von größerer Dicke ange-\vanrdt, die nach (lern Guß als Gerippe stehenbleibt,
die aber vorzugsweise über ihre ganze Oberfläche mit nicht ganz durchgehenden, nach
der Schalenseite offenen Vertiefungen größeren Querschnitts versehen ist, deren
dünne Böden kuppelartig in den Kernraum vorge\völbt sind. -Nach der Erfindung wird
der Schalenwerkstoff zuerst eingegossen, in bekannter, beim Walzenguß üblicher Weise,
wobei sich auch die Aussparungen in der Z\vischenwand mit einer Art Zapfen aus Schalenwerkstoff
ausfüllen. Etwa angesaminelte Gase können durch ein sehr kleines Loch in der Bodenwölbung
in den Kernraum entweichen. Uni eilt vorzeitiges Durch-@,chmelzen der in den Kernrauen
ragenden diiiinwandigen Kuppen zu verhüten, wird der I#:,criiratini während des
Gusses der Schale find so lange nachher durch eingeblasene Preßluft gekühlt, bis
die Schale erstarrt und ein Durchschmelzen der Kuppen nicht mehr zu befürchten ist.
Durch den hierauf tangentiaf in den Kernraum eingegossenen, sehr heißen. und. dünnflüssigen
Kernwerkstoff \verden infolge der unter zentrifugalem Druck
| kreisenden und schabenden Wirkung die |
| noch hellglühenden cliiiiii\vaiicligen Kuppen |
| der Zwischenwand sofort aufgelöst und wef;- |
| gespü@t, die dahinter sitzenden Schalen\verk- |
| stofzapfCll verflüssigt und so fest und llilllg |
| finit dein Kern verscliniolzen. Der starke |
| statische Druck, der noch einige Zeit stach |
| (lern Gitf.) ftlssli; bleibenden holten 1)1s 7.e1111 |
| verlorenen Kopf reichenden Kernsäule festigt |
| t111(.1 sichert noch diese @llilnelw@rbITicleln. |
| In l?ällen. wo keine besonders tiefe Härte |
| verlangt \\-ird bz\v. wo der I3tillendurch- |
| Il'e'ssei' ::() grol.i ist, rlal.i -/.\\'1@C11@11 der ver- |
langten Schalenstärke und dein 7.apfendurchniesser noch Platz ist für eine Zwischenzone.
kann man mit Vorteil auch folgendes Verfahren anwenden: Die Zwischemvand wird enger
Beinacht, als es der verlangten Schalentiefe entsprechen würde, nämlich nur so weit,
wie der Zapfen bzw. der weiche kern gegossen werden soll, und vom unteren bis zum
oberen Zapfenkasten durchgeführt. Der Sclialenwerkstott wird so gattiert, (1a13
in dem weiterenSchalenraum nach den Erfahrungen der Gießtechnik und unter Anwendung
der ;,ceig=neteii Kokille die verlangte Schalendicke und von dieser nach innen bis
zur Z\vischenwand eine melierte Übergangszone entsteht. In den Raum innerhalb der
Zwischenwand wird dann genau in der oben beschriebenen Weise der Kernwerkstoff eingegossen.
Es entsteht dann eine Walze, deren weicher, zäher Kern in der oben beschriebenen
Weise mit der gemischten übergangszone der Schale fest und innig verschweir-it ist.
Dadurch wird der bekannte, gefürchtete Fehler vermieden. claß die melierte Zone
bis in die 'litte des Kerns durchgeht und darum das Walzeninnere und die Zapfen
spröde sind und leicht brechen: ' In der Zeichnung sind verschiedene Beispiele für
die Anwendung der Erfindung dargestellt.
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Abb. i zeigt schematisch i111 Aufrißschnitt die Zwischenwand links
vor und rechts nach dein Guß, Abb. 2 einen Querschnitt nach Linie r1-A in Abb. i.
.v Abb. 3 und .1 zeigen im Aufrißschnitt bzw. im Grundrißschnitt (ß-B in Abb. 3)
die Anwendung der Zwischenwand für «'atzen mit einer Mischzone zwischen Schale und
Kern.
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In die Zwischemvand a von verhältnisinäßig großer Wandstärke sind
von der Schalenseite aus Teecht ganz durchgehende Vertiefungen h eingearbeitet,
deren diiiiiie Böden c koppelartig oder kugelabschnittförinig in den Kernrauen 1,
gedrückt sind und iiiit kleinen Löchern il für den Gasabzug 1)e1111 Gießen versehen
sind. Beim Gießen werden
| die Böden c in der oben beschriebenen Weise |
| aufgelöst, und der Kernwerkstotii schmilzt |
| die in die Vertiefungen h ragenden Schalen- |
| werkstoffzapfen an und versch\vcil@t sich |
| innig finit ihnen. wie auf der rechten SeitC der |
| Ahb. i und andrutuurs\vcisc dargestellt. |
| In Abb.3 und ..I. ist ein Fall dargestellt. |
| wo kein( besonders tiefe llä rte der Schale |
| verla rgt wird. 1-lier ist der Durchmesser |
| der Zwischenwand (Z so bei11esZen, (1a1:1
11C |
| g=leichzeitig als 1-Zokille für die Walzen- |
| zapfen c und f dient. Sie geht durchlaufend |
| vonl unteren japfenkasten bis ziiill verlorenen |
Kopf g und ist am unteren Ende mit einer Aussparung li für den
Einlaufkanal i versehen. In den in- diesem Fall erweiterten Schalenraum m. zwischen
Kokille
l und Zwischenwand a. wird derart gattierter Werkstoff durch den
Einguß n eingeführt, daß sich außen an der Kokille l eine reine, harte Schale o
von der gewünschten Dicke bildet und von dieser aus bis zur Zwischenwand a. eine
melierte Übergangszone p, die dann nach dem oben beschriebenen Verfahren mit dem
rein grauen, weichen Kern k unmittelbar und innig verschweißt wird.
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Die Zwischenwand a übt in diesem Falle auf die Zapfen in ihrer Eigenschaft
als Kokille eine gewisse Schreckwirkung aus und bewirkt, daß dieselben, insbesondere
die Lagerzapfen, eine gute Oberflächendichte erhalten. Das Profil der fertig bearbeiteten
Zapfen ist in der Zeichnung strichpunktiert angegeben.
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Wenn die Walzenzapfen wesentlich dünner werden müssen, als dem Innendurchmesser
der Zwischenwand entspricht, können in dieser an beiden Enden entsprechende Lehmfutter
in bekannter Weise angebracht werden. Muß der Kerndurchmesser enger -%verden als
die Zapfendurchmesser, so wird eine durchgehende Zwischenwand, wie durch die Strich-Punkt-Punkt-Linien
q angedeutet, eingesetzt.