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Offene Wendelrinne zum Vergießen von Metallschmelzen Es sind geschlossene
Eingießrohre mit Wendeläuslauf zum Vergießen von Metallschmelzen bekannt. Es ist
ferner bereits bekannt, insbesondere zum Vergießen von Aluminiumlegierungen in tiefe
Gießformen offene Wendelrinnen zu verwenden, die vorgewärmt in die Form eingebracht
werden, wonach diese während des Gießens allmählich abgesenkt wird. Diese offenen
Wendelrinnen zeichnen sich durch Einfachheit und Zuverlässigkeit, durch gute Beobachtbarkeit
sowie dadurch aus, daß sie besonders leicht gereinigt und instand gesetzt werden
können. Bei einer bekannten Ausführung war eine solche offene Wendelrinne im wesentlichen
durch Aufwikkeln eines Bandes auf einen Kernzylinder gebildet, so daß die Wand des
Kernzylinders selbst ,die Innenwand der Rinne bildete. Die Befestigungsnaht, z.
B. eine Schweißnaht, lief also auf dem Boden der Rinne entlang. Die Erfindung geht
demgegenüber von der Erkenntnis aus, daß solche Rinnen nur dann mit vollem Vorteil
verwendet - werden können, wenn dafür gesorgt wird, daß die Strömung in ihnen so
wirbelfrei- wie möglich verläuft, damit die Aufnahme von Luft und die Bildung von
Oxydhäuten, sowie das Herausspritzen von Tropfen der Schmelzen aus der Rinne und
. schließlich die Mitnahme etwa doch gebildeter Oxydhäute möglichst vermieden werden.
Um dies zu erreichen, wird gemäß der Erfindung eine Rinne benutzt, die ein schon
ohne die-Verbindung mit den Wänden des mittleren Kerns beiderseits begrenztes, eine
glattwandige Bodenfläche bildendes Profil aufweist. Auf diese Weise läßt es sich
mit dem geringsten Aufwand an Mitteln erreichen, daß ,die Metallschmelze über vollständig
glatte, keine Wirbelbildung hervorrufende Wände fließt. Außerdem wird der Vorteil
erzielt, daß ein mittlerer Kern entweder ganz weggelassen oder aber durch einen
nur wenig
Raum einnehmenden Stab ersetzt «-erden kann, so daß man-
die Lage des Rinnenendes gegenüber dem Schmelzspiegel in der Gießform und den ganzen
Zierlauf des Gießvorganges innerhalb der Form durch Hineinsehen von oben ungehindert
beobachten kann. In weiterer Erfindung ist das Rinnenprofil, auf eine mittlere,
zur Wendelachse parallele Zylinderfläche bezogen, zugunsten der äußeren Begrenzungsfläche
unsymmetrisch, z. B. durch Anordnung der Wendal in mit der Bodenfläche nach außen
gedrehter Stellung oder durch Überhöhung ihrer Außenfläche. Der Spiegel der die
Wendelrinne durchfließenden Schmelze steilt sich nämlich innerhalb der Wendel nicht
waagerecht, sondern unt@_r der Wirkung der Zentrifugalkraft nach innen geneigt ein.
Die Schmelze reicht also an der Außenwand der Wendel höher hinauf als an der Innenwand.
Daher ist es zweckmäßig, die Außenwand, auf eine tiefste Mantellinie der Wendel
bezogen, höher auszubilden als die Innenwand. Es wird auf diese Weise der Gefahr
vorgebeugt, daß Schmelze über den Rand der Rinne hinaus unmittelbar in die Form
gelangen kann, -wodurch in unerwünschter Weise Oxydhäute in den zu gießenden Bloch
eingeschlossen und insbesondere auch -wegen des Überziehens der Kokillenwand mit
Oxydhäuten unsaubere Außenflächen des Blockes erhalten werden würden. Bei einer
bevorzugten Ausführungsform ;ler Rinne ist die Überhöhung der Wendelaußenfläche
mittels eines aufgesetzten, z. B. angeschweißten Bandes erzielt. Wendelrinnen gemäß
der Erfindung werden vorteilhaft so leergestellt, daß ein Rohr zu einer Wendel gebogen,
dann längs einer oberen Mantellinie geschlitzt und an den Schlitzrändern zur offenen
Rinne aufgebogen wird.
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Lau unnötige Wirbelbildungen im größtmöglichen Maße zu vermeiden,
ist es vorteilhaft, die Schmelze schon möglichst wirbelfrei in die Rinne einströmen
zu lassen. Es war bereits bekannt, an den Rinnenanfang einen besonderen Eingießtrichter
oder -topf zu setzen. In -weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist dieser Eingießtopf
mit einer in tangentialer Richtung verlaufenden Auflage für eine Zulaufrimie versehen;
und der Anfang der Wendelrinne ist ebenfalls in tangentialer Richtung an den Eingießtopf
angeschlossen. Um das Einfließen der Schmelze in die Wendelrinne noch gleichmäßiger
und ruhiger zu gestalten, ist diese umerhalb des beim Eingießen in den Eingießtopf
zu Haltenden Spiegels seitlich aus dein Eingießtopf herausgeführt, zweckmäßig an
oder dicht über dessen Boden. Schließlich ist es vorteilhaft, an der Rinnenausführung
aus dein Eingießtopf ein Einstellorgan für den Ausflußquerschnitt, z. B. einen Regelschieber,
vorzusehen, damit dieser Querschnitt, falls er sich teilweise zusetzt, wieder auf
das gewünschte Maß vergrößert und damit er, falls er sich durch Ausfressen unzulässig
vergrößert, wieder auf das gewünschte Maß verkleinert werden kann.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist mit der Wendelrinne ein
an deren unterem Ende angeordneter Schwimmer in der Höhe verschiebbar verbunden,
von dem aus ein Gestänge aus der Form heraus nach außen fährt. Dieses Gestänge kann
z. B. mit einem Zeiger verbunden sein. mit dessen Hilfe die Lage des Rinnenauslaufs
zum Spiegel der Schmelze in der Form laufend .geprüft -werden kann, oder es kann
von diesem Gestänge aus eine selbsttätige Reguliereinrichtung für die Geschwindigkeit,
mit der die Kokille abgesenkt wird, gesteuert werden, z. B. über ein pneumatisches
oder hydraulisches Steuerventil.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung in Verbindung mit den Ansprüchen.
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Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsbeispiele.
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Abb. i ist eine Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels, Abb. 2
die zugehörige Draufsicht.
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Abb.3 ist ein Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel.
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Die Abb. .I und 5 zeigen Einzelheiten.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach AN). i und 2 besitzt die Wendelrinne
i ein im -wesentlichen U-förmiges Profil e, unabhängig von dem in diesem Falle stabförmigen,
zur Wendelrinne parallelen Träger 3. Am oberen Ende der Rinne ist der Eingußtopf
d angebracht, der eine in tangentialer Richtung verlaufende Auflage 5 für eine Eingießrinne
oder -schnauze besitzt. Die Wendelrinne verläßt den Eingießtopf .I seitlich dicht
Tiber dessen Boden ebenfalls in tangentialer Richtung, wie insbesondere aus Abb.
2 hervorgeht, vgl. dort den Pfeil 6. Das untere, also das Auslaufende der
Wendel ist bei ; nach der Wendelachse hin abgebogen, um die Beobachtungsmöglichkeit
zu verbessern. Gegebenenfalls kann über der Form ein geneigter Spiegel angeordnet
sein, in -welchem der Arbeiter das Auslaufende ; der Wendel beobachten kann, ohne
sich über die Kokille beugen zu müssen.
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Bei dein Ausführungsbeispiel nach Alrb. 3 hat die Rinne i ein unsymmetrisches
Profil B. Wie die Zeichnung zeigt, ist ihre Außenwand nämlich wesentlich höher als
die Innenwand. Bei diesem Beispiel ist die Rinne bin einen Kernzylinder 9 gewickelt.
In -diesem ist das Gestänge io eines am unteren Ende der Rinne angeordneten Schwimmers
i i geführt. Der Schwimmer taucht in den Spiegel 12 der in
die Kokille
13 eingegossenen Schmelze. Das Gestänge io ist bei dem bezeichneten Beispiel
mit einem Zeiger 1q. verbunden, der über einer an dem oberen aus der Kokille herausragen-,den
Teil des Kernzylinders 9 oder an einem sonstigen, während des Gießens feststehenden
Bauteil angeordneten Skala 15 spielt. Bei dem während des Gießens erfolgenden Absenken
der Kokille 13 müß der Zeiger 1q. mit einer mittleren Marke der Skala i 5 in Übereinstimmung
bleiben, wenn die Lage des unteren, also des Wendelausflußendes zum Spiegel der
Schmelze dieselbe bleiben soll.
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Abb. q. zeigt einen Regelschieber 16 für den Ausflußquerschnitt 17
vom Eingießtopf q. in die Rinne i. Aus Abb. 5 ist ersichtlich, daß am Auslaufende
der Rinne i noch ein Stausieb 18 vorgesehen sein kann, das von der Schmelze etwa
doch noch mitgeführte Oxydhäute zurückhält.
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Bei gegebener Gesamthöhe der Wendel und ausreichendem lichten O_uerschnitt
der Kokille kann die Länge der Wendelrinne dadurch größer gemacht werden; daß die
Wendel um einen anderen als kreiszylindrischen Raum gewickelt wird, z. B. um einen
elliptischen, oder in der Draufsicht 8-förmig, also um zwei oder mehr Kernräume,
oder rnäanderartig. Es ergibt sich damit der Vorteil, auch bei geringer Gesamthöhe
die Rinne so lang zu machen, daß auch bei turbulentem Eingießen die Strömung in
der Rinne bis zum Ausfluß sicher laminar wird.