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Kokille zum Herstellen gegossener Hohlblöcke Die Erfindung bezieht
sich auf eine Kokille, die mit mehreren an, der Oberfläche des Formhohlraumes längs
ihrer Hochachse verlaufenden und über dem Umfang verteilten Ausnehmungen ausgestattet
ist. Kokillen mit über ihren Umfang verteilten, quer, längs oder im Winkel, zum
Beispiel kreuzweise, angeordneten Ausnehmungen sind bekannt, um das Entstehen von
Fehlern, z. B. Rissen an der Oberfläche des Gußstückes, zu verhin-,dern, indem verhindert
-wird, daß sich die Kraftspannungen unregelmäßig verteilen und es zu einem örtlichen
Riß der sich abkühlenden Oberfläche des Gußstückes kommt.
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Vorliegende Erfindung verfolgt den Zweck, eine Kokille zur Durchführung
des Verfahrens zur Herstellung gegossener Hohlblöcke oder ähnlicher Werkstücke mit
annähernd gleichmäßiger Wandstärke nach Patent 656707 zu schaffen. Bei diesem
Verfahren entsteht ein Hohlblock durch von außen nach innen fortschreitende Erstarrung
des in der Kokille i befindlichen flüssigen Metalls, wie dies Abb. i veranschaulicht.
Dabei bildet sich nach kurzer Zeit, z. B. etwa io Sekunden, aus dem flüssigen Metall
eine Haut 2 ', die mit einer noch teigigen Schicht 3 an das noch flüssige
Metall 4 angrenzt.
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Sobald die Haut 2 auf eine ge-,visse Dicke von z. B. einigen Millim
(etern angewachsen ist, schrumpft sie zusammen und zieht sich dabei von der Innenwandung
der Kokille zurück; dieses Zusammenschrumpfen beträgt bei Gußstahl etwa 7o bis
25 mm. Theoretisch müßte sich dieses Zusammenschrumpfen gemäß Abb. i auf
allen Seiten gleichmäßig voll-
ziehen, wobei der Gußblock mit seiner ganzen
GrundflächeA-B auf dem Boden der Kokille
ruht. Dabei würde sich
also ein gleichmäßiger Abstande ringsherum zwischen Block und Kokille ausbilden.
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Praktisch geht der Abkühlungsvorgang und, der damit verbundene Ablösungsvorgang
der Haut von der Innenwandung der Kohille, jedoch nur selten derart gleichmäßig
vor sich,:-insbesondere dann nicht, wenn der BodenA-B des Gußblockes klein im Verhältnis
zu seiner Höhe ist oder wenn der Gußblock nach unten konisch zuläuft. Durch die
beim Abkühlungs-und Schrumpfungsvorgang in der Haut auftretenden Spannungen ist
es vielmehr kaum zu vermeiden, daß der ganze Gußblock etwas kippt und die in Abb.
2 dargestellte Lage ein-.nimmt. In dieser Lage sind die Abstände zwischen Gußblock
und Kokillenwand ungleichmäßig, nämlich z.B. im Schnitt C-D' bei li größer als bei
i und im Schnitt E-F bei 1 größer als bei k. Außerdem bildet
sich zwischen dem Boden der Kokille und dem Boden des Gußblockes ein keilförmiger
Zwischenraum.
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Infol-e dieser Unregelmäßigkeit geht aber auch die Wärmeabfuhr
von der Haut bzw. von dem flüssigen Metall zur Kokillenwandung in Schnitten verschiedener
Höhenlagen an verschiedenen Seiten verschieden vor sich, so daß dementsprechend
die Wandstärke des gebildeten Hohlblockes an 'den der Kokillenwandung näherliegenden
Stellen größer wird, als an den Stellen, an denen der Wärmeübergang durch einen
größeren Luftzwischenraum zwischen Gußblock und Kokille behindert wird. Man erhält
also einen nichtkonzentrischen Hohlblock mit ungleichmäßiger Wandstärke.
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Die Erfindung bezweckt diesem übelstand abzuhelfen und erreicht dies
dadurch, daß die über den Umfang des Formhohlraumes verteilten Aussparungen derart
ausgebildet sind, daß beim Abkühlen des Gießwerkstoffes an dem Gußblock stützende
Rippen oder Ansätze entstehen.
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Die Kokille gemäß der -vorliegenden Erfindung stellt sich somit als
Weiterbildung der im Hauptpatent 656 707 geschützten Erfindung dar, wenn
man beachtet, daß es auch beim Hauptpatent auf die Herstellung möglichst gleichmäßiger
Wandstärken, bei der Herstellung gegossener Hohlblöcke ankommt. Während nach dem
Hauptpatent die gleichmäßige Wandstärke, insbesondere an derAusgießstelle, durch
eine keine wesentliche Schleuderwirkung ausübende Drehbewegung während des Kippens
der Kokille gewährleistet werden kann, wird gemäß der vorliegenden Erfindung die
Gleichmäßigkeit der Wandstärke insbesondere für den übrigen Hauptteil des Gußblockes
sichergestellt.
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'. In Abb. 3 und 4 ist eine Ausführungsform #_je, Erfindung
beispielsweise dargestellt, und rz in Abb. 3 im senkrechten Längsschnitt
#'fortgelassenem Gußstück und in Abb .4 z#;. 1 ji - Draufsicht auf
einem Querschnitt nach der Linie IV-IV der Abb. 3. -
Die Kokille i enthält
in übereinstimmung mit Abb. i und 2 die bereits erstarrte Gußblockhaut 2, an die
sich die teigige Schicht _i
und das noch flüssige Metall 4 anschließt. Die
innere Wandung der Kokille ist mit keilförmigen Ausnehmungen 7 versehen,
in denen sich Rippen 6 des Gußblockes .2 gebildet haben. Diese Ausnehmungen
und Rippen sind gleichmäßig -über den Umfang des Gußblocks verteilt, so daß sie
diesen nach allen Seiten abstützen. Auf diese Weise wird das in Abb. 2 gezeigte
Kippen des Gußblockes mit Sicherheit verhindert, auch dann, wenn der Gußblock eine
im Verhältnis zum Durchmesser des Bodens große Höhe besitzt.
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Die gemäß der Erfindung angeordneten Ausnehmungen 7 brauchen
sich zur Erreichung des Erfindungszweckes nicht über die ganze Höhe der Kokille
zu erstrecken; vielmehr genügt es gemäß Abb. 3, wenn sich diese Ausiiehmungen
über den oberen Teil der Kokille erstrecken. Zweckmäßig nimmt ihre. Tiefe vom oberen
Kokillenrand ausgehend nach unten ab, bis sie in die zylindrische Kokillenwand auslaufen,
wodurch, insbesondere im Verein mit der keilförmigen Gestalt derAusnehmungen, dasHerausnehmen
des Gußblockes aus der Kokille erleichtert wird.