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Zwischenwand zum Herstellen von Verbundgußwalzen Die Erfindung betrifft
eine besonders vorteilhafte Sonderausführung der Zwischenwand zum Ausüben des Verfahrens
zum Herstellen von Verbundgußwalzen nach dem Hauptpatent 651 a33, und zwar
besonders für die sogenannten Warmwalzen, deren Eigentemperatur durch Wärmeübertragung
vom Walzgut oder auch durch künstliche Erhitzung oft bis Dunkelrotglut getrieben
wird, so daß verhältnismäßig starke Wärmeausdehnungen auftreten, und in deren Gefolge
gefährliche Spannungen, welche erfahrungsgemäß sehr leicht zum Bruch der Walze führen,
wenn dieselbe keinen tadellosen, nähweichen, mit der harten Schale dauerhaft innig
verschweißten Kern besitzt. Die bisher vorgeschlagenen Zwischenwände zum Auseinanderhalten
der verschiedenen Schichten von Verbundgußstücken waren teils vollwandige Blechwände,
die sich in dem eingegossenen flüssigen Werkstoff auflösen sollten, teils aus durchlochten
oder aus in verschiedenen Reihen von in Abstand voneinander angeordneten vollwandigen
Blechstreifen hergestellt, so daß ein mehr oder weniger gedrosseltes Ineinanderlaufen
der verschiedenen Schichten beim Guß möglich war. Die Erfahrung hat aber gelehrt,
daß man nicht auf die vollkommene Auflösung einer Zwischenwand der ersteren Art
rechnen kann, sondern daß dieselbe als Trennschicht zwisehen den beiden Teilen stehenbleibt
und eine zuverlässige Verbindung derselben in den meisten Fällen unmöglich macht,
so daß im Betrieb die Schale sich vomKern löst und abspringt.
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Die zweite Art von Zwischenwänden sollte sich auch nach dem Guß auflösen,
nachdem sie das sofortige Ineinanderlaufen der beiderseits mit gleicher Steigung
eingegossenen Werkstoffe verhindert hat. Solche Zwischenwände sind aber beim Gießen
von Walzen, wo kreisender Einlauf mit ziemlich hohem Zentrifugaldruck -* mindestens
bei dem sehr heißen und dünnflüssigen Kernwerkstoff -angewandt werden muß, und wo
es anderseits auf scharfe Abgrenzung der Verbundschichten über die ganze Länge des
Ballens ankommt, nicht brauchbar, weil der eingegossene Werkstoff, besonders der
dünnflüssige, unter hohem Druck kreisende Kernwerkstoff erfahrungsgemäß sofort durch
diese Durchlässe durchdringen und sich mit dem Schalenmaterial vermischen würde.
Dadurch würde insbesondere eine Verunreinigung der Schale herbeigeführt und der
gewollte Zweck vereitelt.
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Bei der Zwischenumnd nach der Erfindung wird wie beim Verfahren gemäß
des Hauptpatents auf die vollständige Auflösung der Zwischenwand verzichtet, wobei
aber dafür gesorgt wird, daß an einer großen Anzahl
von über deren
ganze Oberfläche verteilten Stellen mit Sicherheit eine Verflüssigung stattfindet,
in deren Bereich ein Zusammenfließen der beiden Verbundwerkstoffe und deren innige,
feste Verbindung miteinander erfolgt, während an den.anderen Stellen das Gerippe
der Zwischenwand stehenbleibt.
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An die Stelle der nach dem Hauptpatent aus dem Fleisch der Zwischenwand
selbst kuppelartig in den Kernraum vorgetriebenen Böden treten durch diese durchgehende
öffnungen, die mit in sie passenden Pflöcken aus einem besonders geeigneten Werkstoff
ausgefüllt werden, der nach dem Guß mit Sicherheit leicht verflüssigt wird. Diese
Pflöcke können voll oder auch nach der Schalenseite zu hohl sein, mit der Zwischenwand
bündig sein oder über sie vorstehen. Im übrigen kann die Form dieser Zwischenwand
wie bei derjenigen nach der Haupterfindung allen Bedarfsfällen angepaßt werden.
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Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, die Pflöcke aus einer
Gußart zu fertigen, die dem Kernwerkstoff verwandt ist und sich in demselben leicht
auflöst.
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Es ist auch zum Herstellen von Verbundgußwalzen bereits vorgeschlagen
worden, Trennwände mitBolzen zu versehen, die dazu dienen sollen, eine Verklammerung
zwischen den beiden verschiedenen Metallarten herbeizuführen, aus denen Mantel und
Kern bestehen. Es war aber nicht bekannt, die Bolzen derart und aus einem solchen
Werkstoff herzustellen, daß sie mit Sicherheit schmelzen und dadurch Öffnungen freimachen,
durch die das noch flüssige Kernmetall sich innig mit dem Mantelmetall verschmelzen
kann.
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In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
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Abb. i zeigt eine Zwischenwand nach der Erfindung, die nur den Walzenballen
durchsetzt und nur innerhalb der Kokille liegt, auf der linken Seite im Zustand
vor dem Einguß, auf der rechten im Zustand nach dem Einguß der Verbundwerkstoffe.
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Abb. 2 zeigt ebenfalls im Längsschnitt eine Vorrichtung nach der Erfindung
für Walzen, bei denen die Zwischenwand innerhalb der Zapfen liegt.
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Abb. 3 zeigt im Längsschnitt eine Vorrichtung, bei der die Zwischenwand
gleichzeitig als Kokille für die Walzenzapfen dient.
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In Abb, i ist die Zwischenwand a in an sich bekannter Weise mit einer
großen Anzahl über die ganze Fläche verteilten durchgehenden Löcher b versehen.
Diese Löcher sind durch Stopfen oder Pflöcke c verschlossen, welche aus-einem Stoff
bestehen, der leichter schmelzbar ist als der Werkstoff der Zwischenwand, beispielsweise
aus Gußeisen, tnid etwa durch Gewinde oder durch Keilpressung in der Zwischenwand
festgehalten sind. Diese Verschlußteile können auf beiden Seiten mit der Zwischenwand
bündig sein oder auch auf beiden oder auf nur einer Seite vorspringen, etwa auch
nach der Schalenseite zu entsprechend der Ausführung der Zwischenwand nach dem Hauptpatent
hohl sein.
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- Bei der Vorrichtung nach Abb. 2 sitzt auf dem Zapfenkasten die Kokille
L mit Decklasten dl und innerhalb der Kokille die Zwischenwand f, welche im Bereich
der Zapfen oben und unten verengt ist.- Der Mittelteil und der obere verengte Teil
h sind wie die Zwischenwand a in Abb. i mit einer großen Anzahl von Löchern versehen,
welche wieder durch entsprechende Stopfen oder Pflöcke verschlossen sind. Der Stiel
g, der die Zwischenwand trägt, kann hohl oder auch aus vollem Rundstahl o. dgl.
hergestellt sein.
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Bei der Vorrichtung nach Abb.3 gebt die Zwischenwand d vom . unteren
Zapfenkasten bis zum verlorenen Kopf g durch und ist am unteren Ende mit einer Aussparung
na für den Einlaufkanal i versehen. In den in diesem Fall erweiterten Schalenraum
in zwischen Kokille Z 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 d eine
melierte Übergangszone p, die dann nach dem oben beschriebenen Verfahren mit Hilfe
der Zwischenwand a mit dem rein grauen, weichen Kern k unmittelbar und innig verschweift
wird.
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Die Zwischenwand a übt in diesem Falle auf die Zapfen als Kokille
eine gewisse Schreckwirkung aus und bewirkt, daß dieselben eine gute Oberflächendichte
erhalten. Das Profil der fertig bearbeiteten Zapfen ist in der Zeichnung strichpunktiert
angegeben.
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Auf der linken Seite der Zwischenwand sind Gußpflöcke dargestellt,
wie sie vor dein Verschmelzen eingesetzt sind, auf der rechten Seite ist der Zustand
nach dem Schmelzen dieser Pflöcke dargestellt.
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Der Guß geht so vor sich, daß in bekannter Weise die harte Schale
vorzugsweise voll unten her mit tangentialem Einlauf um die Zwischenwand f, g,
h gegossen und gleichzeitig oder auch verzögert der graue Kernstoff in den
durch dieselbe gebildeten Kernraum gegossen wird. Dabei brauchen die Stopfen c nicht
wie beim Verfahren nach dem Hauptpatent zweckmäßig ist, vor dem Eingießen des Kernwerkstoffs
mit Luft gekühlt zu werden. Zur Erfindung gehört im übrigen diese Maßnahme nicht.
Sie werden
nach diesem Einguß sehr rasch verflüssigt, und dann verbindet
sich der graue hermverkstoff sehr innig mit der Innenschicht der Schale. Das Zwiscltenwandgerippe
bleibt als federnd nachgiebiges Zwischenglied zwischen den beiden \-erbundteilen
stehen, während die Schale vollkommen fest gebunden auf den vom Kern ausgebenden
Verbindungsbolzen ruht. Diese nehmen die durch die Erhitzung und Belastungsstöße
im Betrieb auftretenden verschiedenartigen Spannungen auf und verteilen sie und
können so der Dehnung folgen. Auf diese Weise und dank des grobkörnigen, weichen
Kernes wird die Gesamtfestigkeit und damit die Lebensdauer der Walze ganz wesentlich
erhöht.
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Zur Herstellung von Bußeisernen Walzen werden die Stopfen c vorzugsweise
aus Grauguß hergestellt. Zum Gießen von @Valzen aus anderem Werkstoff können entsprechende
Stopfen, etwa aus .einer diesem Metall mehr oder weniger verwandten Legierung, verwendet
werden.