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Verfahren und Vorrichtung zum Vergießen von Metallen Zur Herstellung
von Pre-ß-, Walz- und Hohlbarren ist es bekannt, das flüssige Metall fortlaufend
in einen sobgenannten Kühlring zu gießen, in welchem es an seiner Oberfläche erstarrt,
und mit einer dem Erstarrungsvorgang angepaßten Geschwindigkeit langsam in einen
Kühlbehälter abzusenken, so daß ein fortlaufender Strang mit einem dem Kühlring
entsprechenden Querschnitt entsteht. Man hat auch schon. vorgeschlagen, unter Verwendung
eines Pumpenkolbens Weichmetall oder dessen Legierungen von unten nach oben abgatzweise
in eine Form hinein und durch sie hindurchzupressen. Das flüssige -Metall fließt
hierbei aus einem offenen Behälter über ein Ventil dem vom Kolben unter Druck gesetzten
Raum zu. Insbesondere für das Vergießen von Leichtmetall ist dieses Verfahren nicht
geeignet. Alle diese Verfahren sind wegen der hohen oder verhältnismäßig hohen Drücke
unwirtschaftlich, da sie schwere Vorrichtungen erfordern und das in die Form einströmende
Metall leicht Schäden an dieser verursacht. Auch wird das Gefüge des Gusses unter
Umständen nachteilig beeinlußt, vor allem dann, wenn die Luft ungehindert Zutritt
zum flüssigen Metall hat.
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Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Mängel. Sie besteht im
wesentlichen darin, daß das flüssige Metall in an sich bekannter Weise entgegen
der Schwerkraft von unten her der Gießstelle zugeführt und das erstarrte Metall
mit einer der Erstarrung entsprechenden Geschwindigkeit nach oben bewegt wird und
daß als Gieß-druck, durch welchen das flüssige Metall der Gießstelle zugeführt wird,
ein Gasdruck verwendet wird, der
nur so hoch- ist, wie es zur Überwindung
der Schwerkraft und zum laufenden Nachfüllen des flüssigen Metalls in die Gießform
notwendig ist.
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Zweckmäßig wird hierbei das flüssige Metall in an sich bekannter Weise
zum Schutz gegen Oxyd-Bildung bzw. Abbrand unter Luftabschluß gehalten `und unter
Luftabschluß, insbesondere durch Anwendung neutralen Gases, der Gießstelle zugeführt
und vergossen. Zur Aufnahme des flüssigen,Metalls dient im besonderen ein allseitig
geschlossener Tiegel, welcher zum Vergießen des Metalls, zweckmäßig auch auf seiner
Außenseite, unter Überdruck gesetzt wird und aus welchem das Metall durch ein oder
mehrere Steigrohre und über ein oder mehrere z. B. düsenförmige öffnungen in die
Gießstelle gedrückt wird.
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Durch die Erfindung wird bei erhöhter Wirtschaftlichkeit des Gusses
ein besonders feines und gleichmäßiges Gefüge des Stranggusses erzielt. Dadurch,
daß das Metall infolge des geringen überdruckes wie aus einer Quelle in d'ie Gießstelle
ausfließt, also jedes Sprudeln und Spritzen vermieden wird und ein gleichmäßiges
Anwachsen des Stranges stattfindet, wobei zweckmäßig das im oberen Teil des Gusses
erstarrende Metall zwangsläufig nach oben bewegt wird, werden Zerstörungen in der
Form und Ungleichmäßigkeiten im Gefüge vermieden. Von besonderem Vorteil ist es
hierbei, wenn durch Luftah-schluß bzw. durch Anwendung neutralen Gases jede Beeinflussung
von. das Gefüge beeinträchtigenden oxydierten Metallteilen unterbunden wird. Durch
möglichst tief in das Metall eintauchende Steigrohre kann außerdem erreicht werden,
daß das Metall nicht von der Oberfläche des Metallspiegels, sondern aus einer tieferen
Flüssigkeitsschicht nicht entmischter Metallschmelzeentnommen wird. Ein mit @demAnwachsen
des Stranges sich erhöhender Druck beschleunigt den Gießvorgang, bewirkt gegebenenfalls
eine Verdichtung des Gußstückes und vermindert Lunkerbildung. Durch Regelung des
Überdruckes kann die Gießgeschwindigkeit einfach und zweckmäßig geregelt und der
Abkühlungsgeschwindigkeit des Gases angepaßt werden.
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Infolge der genauen Anpassung der Gießgeschwindigkeit bzw..der Einstellung
der Hubbewegung an die Abkühlungsgeschwindigkeit kann ein ganz gleiichmäßiges Gefüge
über -die ganze Länge des Stranges (von z. B. 2 bis q. m) erreicht werden. Während
bisher nur Barren größeren -Durchmessers (von z. B. ioo rnm und mehr) einwandfrei
herstellbar waren, können bei Anwendung der Erfindung auch Barren mit kleinerem
Durchmesser sowie Rohre und Profile wirtschaftlich und technisch einwandfrei hergestellt
werden. Die Gleichmäßigkeit des Gefüges erlaubt es, Preß- oder Gesenkschmiedeteile
unmittelbar von den gegossenen Stangen herzustellen, ohne daß die Barren durch Verformen
auf einer Strangpresse auf geringeren Durchmesser verpreßt werden müssen. Ebenso
können Lagerschalen und Lagerbüchsen auch mit kleineren Durchmessern unmittelbar
aus den nach dem Verfahren gegossenen Rohren gefertigt werden, ohne zuvor eine Verformung
erfahren zu müssen. Ein solches gegossenes, nicht verformtes (kristallinisches)
Gefüge hat besonders gute Lauf- und 'Gleiteigenschaften. Für Festigkeit und Dehnung
werden gleich gute Werte wie bei Teilen erreicht welche aus stranggepreßtem Material
hergestellt sind.
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Um beim erfindungsgemäßen Stranggießverfahren die Gleichmäßigkeit
des Gusses noch sicherer zu gewährleisten, ist es ferner zweckmäßig, die Strömung
es zur Gießstelle geförderten -Metalls vor dienen Erreichen zu vergrößern, so, daß
das Metall eine Beruhigung erfährt. Eine solche Wirkung kann beispielsweise durch
düsenförmige Ausbildung des Steigrohres erreicht werden, wobei der Gieißstelle eine
konische Erweiterung mit großem (z. B. stumpfem) Kegelwinkel vorgeschaltet ist.
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Die Regelung der Gießgeschwindigkeit kann selbsttätig, z. B. durch
Einstellung eines bestimmten Überdruckes, erfolgen, welcher zweckmäßig bei Gießformern
z. B. mittels eines Druckminderventils ermäßigt wird und bei Beendigung des Gießens
gegebenenfalls ganz abgestellt werden kann. Die Regelung der Gießgeschwindigkeit
ist daher nicht mehr oder nur noch in geringem Maße von der Geschicklichkeit und
:Erfahrung des Gießers abhängig und kann auch von weniger erfahrenen Arbeitern ohne
besondere fachliche Ausbildung vorgenommen werden. Bei gleichzeitiger Erniedrigti.ng
der Arbeitskosten kann die Güte des gegossenen Metalls wesentlich verbessert und
die Leistung etwa bis zu ioo °/o gesteigert werden.
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Technisch und wirtschaftlich besonders vorteilhaft kann es ferner
sein, wenn beispielsweise gleichzeitig mehrere Stränge durch ein Steigrohr bzw.
eine Gießvorrichtung oder ausgedehnte Gußstücke, wie plattenförmige Barren od. dgl.,
oder auch Rohrstränge usw. zur Erzielung eines gleichmäßigen Gusses durch mehrere
Steigrohre gegossen werden.
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Wird zur .Erzielung des erforderlichen Gießdruckes das im Tiegel befindliche,
in diesen eingefüllte oder auch in diesem geschmolzene Metall unter Überdruck, z.
B. unter den Überdruck des hierzu verwendeten neutralen Gases, gesetzt, welcher
je nach spezifischem Gewicht, Steig- und Druckhöhe des flüssigen Metalls bemessen
ist, beispielsweise etwa 0,3 atü beträgt, so wird zweckmäßig .der Tiegel
zum Ausgleich dieses Druckes auch auf seiner Außenseite unter Überdruck gesetzt.
Der Überdruck "kann hierbei konstant gehalten oder auch z. B. je entsprechend dem
Innendruck verändert werden. Zweckmäßig entspr icht er dein Innendruck oder kann
diesen uni einiges übersteigen. Zum Druckausgleich wird vorzugsweise ebenfalls ein
neutrales Gas, z. B. das gleiche Gas verwendet, dem auch das flüssige Metall ausgesetzt
wird, insbesondere dann, wenn der Tiegel auf seiner Außenseite korrosionsgefähr-.dete
elektrische Heizeinrichtungen od. dgl. enthält.
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Um den Druckausgleich zu ermöglichen, ist der Tiegel in eine Ummantelung
eingesetzt. Der Innenrauen
des Tiegels und derjenige der Ummantelung
können hierbei gegeneinander abgesperrt sein oder miteinander in offener Verbindung
stehen. Die erste Möglichkeit weist den Vorteil auf, daß zur Einleitung des Gießvorganges
nur ein verhältnismäßig kleiner Raum (oberhalb des Metallspiegels) unter Druck ,gesetzt
werden muß, was für rasche Gießfolge in der Regel angebracht ist. Demgegenüber bietet
die zweite Möglichkeit infolge der größeren unter Druck zu setzenden Räume den Vorteil
einer trägeren, d. h. langsameren Drucksteigerung, da das einströmende Gas nicht
nur den Raum über dem Metallspiegel, sondern auch alle Hohlräume innerhalb der Ummantelung
auffüllen muß. Sie ist .daher bei längere Zeit dauernden Gießvorgängen unter Umständen
zweckmäßig, da die langsame Drucksteigerung zum ruhige Einströmen des flüssigen
Metalls in die Kokille beiträgt. Des weiteren kann dadurch, daß nur eine Leitung
zum Einblasen der Drudkluft oder (zweckmäßiger) des neutralen Gases erforderlich
ist, eine Vereinfachung der Steuerung und Regelung der Druckluft bzw. des Druckgases
erzielt werden. Auch ist stets ein vollständiger Druckausgleich des Tiegels gewährleistet.
Ein weiterer Vorteil des einheitlichen Druckraumes ergibt sich ferner daraus, daß
der Tiegel unabhängig von den Wandungen der Ummantelung, also ohne Schwierigkeiten
auswechselbar gelagert werden kann.
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Der gleiche Tiegel kann daher im Schmelzofen zum Schmelzen des Metalls
und in der Gießvorrichtung verwendet werden, insbesondere auch derart, daß er, z.
B. nach Entfernen der die Kokille tragenden, zugleich als Deckel für die Ummantelung
dienenden Gießplatte, mit dem im Schmelzofen erschmolzenen !Metall unmittelbar in
das Innere der Ummantelung eingesetzt wird.
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Die Ummantelung dient zweckmäßig gleichzeitig zur Aufnahme einer wärmeisolierenden
Füllung und kann gegebenenfals zu diesem Zweck ausgemauert sein. Gleichzeitig 'kann
sie eine Heizeinrichtung zum Schmelzen des festen oder Aufheizen des flüssigen Metalls
enthalten. Diese kann zweckmäßig als elektrische Widerstands- oder Induktionsheizung
oder auch als elektrische Strahlungs- oder Lichtbogenheizung ausgebildet sein. Ebenso
kann statt dessen oder zusätzlich eine elektrische Heizung, vorzugsweise Strahlungs-oder
Widerstandsheizung, z. B. über dem flüssigen Metallspiegel, vorgesehen sein. Die
Ummantelung kann ferner, vorzugsweise an deren tiefster Stelle, eine Schmelzsicherung
aus einem Material mit niedrigem Schmelzpunkt aufweisen, um für den Fall, daß der
Tiegel undicht oder schadhaft "werden sollte, dem flüssigen Metall durch Abschmelzen
der Sicherung einen Ausweg aus der Ummantelung zu ermöglichen.
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Als neutrales Gas kann jedes nichtoxydierende bzw. desoxydierende
Gas verwendet werden, z. BI. Stickstoff, Kohlensäure od. dgl. Die Verwendung von
Stickstoff hat insbesondere den weiteren Vorteil, daß dann, wenn der Stickstoff
durch das flüssige Metall, z. B. durch das Steigrohr, durchgeblasen wird, eine Kornverfeinerung
bzw. Vergütungswirkung des flüssigen Metalls, insbesondere bei Aluminium und seinen
Legierungen, erzielt wird. Außerdem wird dadurch eine Reinigung des geschmolzenen
Metalls besonders von suspendierten Oxydteilchen erreicht. Ferner kann der durchgeblasene
Stickstoff bzw. das sonst zur Reinigung oder Veredelung des Metalls verwendete Gas
im Druckgefäß (über dem Tiegel) aufgefangen, dem Sammelbehälter zugeleitet und zur
Druckerzeugung bzw. zur erneuten Reinigung verwendet werden, so -daß eine ständige
Wiederverwendung des Gases ermöglicht wird. Um beim Durchblasen des (Gases ;durch
das Steigrohr innerhalb des :Metalls eine feine Verteilung des Gases zu erzielen,
wird zweckmäßig das Steigrohr an seinem unteren Ende mit kleinen Rillen oder Öffnungen
versehen, durch welche das Gas in das flüssige Metall ausperlen kann.
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Weitere Merkmale .der Erfindung beziehen sich unter anderem auf Einzelheiten
der Kühlung, auf die Einrichtung zur Gewährleistung der für die Erzeugung des Stranges
erforderlichen Fördergeschwindigkeit, auf .die Anordnung von @Meßeiiirichtungen
zur Ablesung von Druck und Metallstand im Tkegel od. dgl.
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In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeilspiele von Vorrichtungen
zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt, und zwar zeigt Abb. i
eine Gießvorrichtung zum Herstellen eines Metallbarrens nach dem Stranggießverfahren,
Abb. z eine Gießvorrichtung zum Herstellen eines Rohres nach .dem Stranggießverfahren,
Abb.3 eine Gießvorrichtung zur Herstellung von sieben Strängen im gleichen Arbeitsgang
und mit auswechselbarem Tiegel, Abb. q. einen Querschnitt nach Linie A-13
der
Abb. 3, Abb.5 eine der Abb.3 ähnliche Gießvorrichtung, jedoch zur Herstellung
von Preßbarren, und A.bb.6 und 7 zwei weitere Ausführungsformen der Steigrohre,
z. B. in Anwendung auf die Vorrichtungen nach Abb. 3 und 5.
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Wie Abb. i und a zeigen, wird .der das flüssige Metall i enthaltende
Tiegel oder Behälter z durch einen Deckel 3 allseitig druckdicht abgeschlossen.
Im Deckel können druckdicht abschließbare (nicht dargestellte) Einfüllöffnungen
zum Einbringen des bereits geschmolzenen oder erst im Tiegel zu schmelzenden ;Metalls
angeordnet sein. Gegebenenfalls kann hierfür auch das zweckmäßig bis nahe an den
Boden heranreichende Steigrohr q. dienen, dessen Innenquerschnitt bei ,den Aus,führungsbeispielen
nach Abb. i sich konisch nach oben verringert. Das Steigrohr (unter dem gegebenenfalls
auch ein Metallsumpf im Boden des Tiegels, z. B. innerhalb einer sackartigen Vertiefung
desselben, angeordnet sein kann) kann aus Metall, einem keramischen oder graphitischen
Werkstoff (bzw. einem hieraus zusammengesetzten Werkstoff) bestehen und führt über
ein oder mehrere engere oder
weitere z. B. düsenförmige öffnungen
zu der oberhalb des Steigrohres befindlichen Gießstelle oder Kokille, welche sich
auf der in den Deckel 3 mittels Rohransatzes 5 druckdicht eingesetzten Gießplatte
6 befindet.
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Der Tiegel 2 ist mittels eines oberen Flansches 7 in eine ebenfalls
druckdicht abschließende Uminantelung 8 eingesetzt, welche auf einem Fundament über
einer Grube oder einem Schacht 9 aufruht. Der Hohlraum zwischen Tiegel und Ummantelung
ist mit Ausnahme eines unteren Trichters io durch einen wärmeisolierenden Werkstoff
i i ausgefüllt, gegebenenfalls ausgemauert. Nach unten ist die Ummantelung 8 durch
eine Bodenwandung 12 - abgeschlossen, welche z. B (entsprechend Abb.3) unterhalb
eines Trichters eine Öffnung besitzen kann, die durch einen Pfropfen oder eine Platte
aus einem leicht schmelzenden .Metall abgeschlossen ist. In die Isolierung i i ist
die Heizspirale 15, z. B. eine Induktionsheizung, eingebettet, welche im flüssigen
Metall Wirbelströme erzeugt und dadurch das Metall zum Schmelzen bringt oder zur
Aufrechterhaltung der erforderlichen Schmelztemperatur beheizt. Des weiteren ist
im Falle der Abb. i im Innern des Tiegels, und zwar innerhalb bzw. unterhalb -d°s
Deckels 3, der auf seiner Unterseite durch eine Wärmeisolierung 16 ausgekleidet
ist, die Spirale einer elektrischen Strahlungs- oder Widerstandsheizurig 17 angebracht,
welche zur zusätzlichen Beheizung des flüssigen Metalls dient. In das Innere des
Deckels führt ein Rohr 18, durch das ein neutrales Gas in den Tiegel eingeblasen
werden kann. Ein weiteres Rohr ig ist in die Ummantelung 8 druckdicht eingesetzt
und dient zum Einblasen z. B. des gleichen neutralen Gases in den Zwischenraum zwischen
Tiegel und Ummantelung. Im Boden des Tiegels befindet ich eire Thermoelement 2o,
welches einen Temperaturanzeiger oder einen die Heizspiralen regelnden Temperaturregler
bedient, bzw: kann dieses auch innerhalb des Tiegels, durch ein Schutzrohr geschützt,
eingebaut sein. Ferner kann ein Wetallstandsanzeiger z. B. in Form eines in das
flüssige Metall eintauchenden Metall- oder Graphitstabes 2i od. dgl. (Abb. 2) vorgesehen
sein, der in einen elektrischen Stromkreis 22 eines Meßinstrumentes eingeschaltet
ist und dem Strom je nach der Tauchtiefe einen mehr oder minder großen elektrischen
Widerstand entgegensetzt. Zweckmäßig ist weiterhin ein :Sicherheitsventil am Druckraum
des Tiefgels angebracht.
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Zum Vergießen des Metalls wird der als Windkes@sel wirkende Raum oberhalb
des Flüssigkeitsspiegels unter den Druck des neutralen Gases gesetzt, das durch
das Rohr 18 eingeblasen wird. Ein selbsttätig oder von Hand betätigtes Druckminderventil
in der Leitung 18 sorgt zweckmäßig dafür, daß zunächst nur ein geringer Überdruck
auf das flüssige Metall wirkt; um das Metall im 6teigrohr 4. zur Gießstelle emporzudrücken
und den Gießvorgang einzuleiten. Das Metall tritt hierbei durch die Öffnung 23 (die
in Abb. i düsenförmig ausgebildet ist, während in Abb. 2 :deren mehrere vorgesehen
sind) in die Gießstelle aus, indem der Druck vorzugsweise derart gewählt ist, daß
ein Sprudeln oder Spritzen vermieden wird. Die über dem Metall im Steigrohr stehende
Luft wird durch das aufsteigende Metall nach außen verdrängt, so daß das nachströmende
Metall mit der Luft nicht mehr in Berührung kommt. Sobald Bier Gießvorgang eingeleitet
ist, wird der Druck des aus der Leitung i8 in den Tiegel einströmenden Gases erhöht,
z. B. auf etwa o,3 bis i atü, so daß das Metall unter stärkerem Druck zur Gießstelle
gefördert wird. Gleichzeitig mit dem Einblasen des Gases .durch die Leitung 18 wird
es auch durch die Leitung ig in den Innenraum der Ummantelung 8 eingeführt, und
zwar zweckmäßig etwa unter dem gleichen Druck odier auch unter einem etwas höheren
Druck als durch die Leitung 18. Gegebenenfalls kann jedoch er Raum innerhalb der
Ummantelung auch unter einem konstanten Druck stehen. Durch den beiderseitigen Druck
auf den Tiegel 2 wird ein mehr oder weniger vollkommener sDruckausgleich erreicht
und der Tiegel dadurch entlastet. Bei einem trotzdem eintretenden Schadhaft- oder
Undichtwerden des Tiegels kann das Metall durch den Trichter 1o innerhalb der Isolation
i i zur Schmelzsicherung 1.4 und nach Abschmelzen derselben in die Grube g bzw.
in einen .dort befindlichen Behälter abfließen. Die Heizvorrichtung 15 und die Isolation
i i können dadurch vor größeren Schäden bewahrt werden. Die Verwendung eines neutralen
Gases für die Füllung des Zwischenraumes zwischen Tiegel und Ummantelung dient gleichzeitig
dazu, die Heizspirale gegen Korrosionserscheinungen zu schützen.
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Zur Herstellung eines Metallbarrens im Straniggie@ßverfahren ist auf
die Gießplatte 6 konzentrisch zur Düse 23 die rohrförmige Kokille 30 aufgesetzt.
Ein rohrförmiger Mantel 31 umschließt die Kokille in einem gewissen Abstand. Ringförmige
oder spiralförmige Rohre 32, oberhalb der Kokille und koaxial zu dieser angeordnet,
dienen zur Kühlung des entstehenden Stranges 33, indem ein Kühlmittel, z. B. Wasser,
unter Druck aus feinen öffnungen gegen den Strang gespritzt wird, an diesem nach
unten herabrieselt und am oberen Rand der Kokille 30 unter Bildung einer
Dampfschicht (Leidenfrost) abgelenkt und auf ,der Außenseite der Kokille, z. B.
durch Kanäle 3d., entlang geführt wird. Durch ein Rohr 35 wird das erwärmte Kühlmittel
abgeleitet. Gegebenenfalls kann die Kokille auch direkt gekühlt werden. Insbesondere
für kleine Durchmesser und dünnwandige Rohre kann die Kühlung auch durch Luft oder
ein anderes Kühlmittel, z. B. zerstäubte Flüssigkeit, erfolgen.
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Zur Bildung des Stranges 33 dient ein Kolben oder eine Abdeckvorrichtung
36 mit einem Dorn 37 und einer Öse 38, die an ein Zugglied, z. B. eine Spindel
39, eine Zahnstange od. dgl., angeschlossen ist; welches seinerseits z. B.
von einem Motor über einen Riemenantrieb ..o und ein Getriebe 4a, z. B. Schnecken-
oder Zahnstangengetriebe, angetrieben
wird. Die letztgenannten Teile
sind hierbei an einem Gestell 4.2 gelagert.
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Statt mechanisch kann der Antrieb des Flansches 63 auch hydraulisch,
pneumatisch, elektrisch oder auf andere geeignete Weise erfolgen.
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Zu Beginn des Gießens befindet sich der Flansch 36 in seiner tiefsten
Lage auf oder im Innern der Kokille 30, etwa an der Stelle 36', so d:aß zwischen
der Mündung der Düse 23 und dem Flansch ein durch diesen nach oben (unter Freilassung
eines schmalen Spaltes zum Durchtritt der Luft) abgeschlossener Raum 43 als Gießstelle
gebildet wird. Sobald das flüssige Metall im Tiegel 2 -unter Druck gesetzt wird,
füllt sich der Raum 43, wobei das Metall zunächst in seinen Umfangspartien und am
Flansch 36 (36') zu erstarren beginnt, während im Innern noch ein flüssiger Kegel
44 verbleibt. Dadurch, daß der den Strang umschließende zylindrische Teil der Kokille
30 eine solche Länge besitzt, daß das Erstarren innerhalb der Kokille gleichmäßig
sowohl von außen nach innen als auch vom oben nach unten stattfinden kann, also
einen gleichmäßigen F'lüss,igkeits(kWW,gel44 ergibt, kann ein Strang ohne oder praktisch
ohne innere Spannungen erzeugt werden. Der z. B. mit Rillen od. dgl. versehene Zapfen
37 wird hierbei in das erstarrende Metall eingegossen. Wird nunmehr der Flansch
36 aus der Stellung 36' nach aufwärts bewegt, so nimmt er das bei 43 erstarrende
Metall mit, während das flüssige Metall in gleichem Maße über die Düse 23 nachfließt.
Das in kräftigen Strahlen aus den Rohren 32 ausgespritzte Kühlmittel .gewährleistet
hierbei ein feines Gefüge des nach oben wachsenden Stranges. Bei entsprechender
Anpassung der Hubgeschwindigkeit an die Erstarrungs.geschw indigkeit des Stranges
kann erreicht werden, daß der flüssige Kegel 44 konstant bleibt, erstarrendes oder
nachfließendes Metall also im Gleichgewicht zueinander stehen.
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In Abb. 2 ist eine der Abb. i entsprechende Gießvorrichtung für Rohre
oder Hohlbarren gezeigt. Das z. B. zylindrische Steigrohr q. ist in diesem Falle
durch mehrere im Kreis angeordnete öffnungen 23 mit dem Innern der Gießkokille 30
verbunden. In ihr befindet sich ein zweckmäßig konischer Dorn 45, dessen hohles
Innere durch ein Kühlmittel, z. B. Luft, Wasser, Natrium od. d@gl., gekühlt wird
und zu diesem Zweck mit einer Kühlmittelzuleitung 46 und einer Kühlmittelableitung
in Verbindung steht. Durch die konische Form des Dornes wird erreicht, daß sich
der erstarrende Rohrquerschnitt bei Aufwärtsbewegung des Stranges leicht@vom Dorn
abheben und gleichzeitig entsprechend seiner Abkühlung, ohne zu platzen, schrumpfen
kann. Im übrigen gilt für Abb. 2 dasselbe wie für Abb. i.
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Im Gegensatz zu den Ausführungsbeispielen nach Abb. i und 2 zeigen
die Abb. 3 bis 5 zwei Ausführungsformen der Erfindung, bei denen das Innere des
Tiegels 2 in offener Verbindung mit dem Innern der Ummantelung steht. Das durch
die Leitung 18 eintretende neutrale Gas strömt daher gleichzeitig in den Raum 47
über dem Flüssigkeitsspiegel des geschmolzenen Metalls als auch in das mit einer
@-Värmeisolierung ausgefüllte Innere i i der nach außen druckdicht abgeschlossenen
Ummantelung. Da in diesem Falle unter sonst gleichen Voraussetzungen das Rohr 18
eine größere Menge Gas liefern muß, um die Hohlräume Über dem Tiegel und innerhalb
der Ummantelung auszufüllen, erfolgt beim Einblasen des Gases eine trägere, d. h.
langsamere Drucksteigerung.
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Der Tiegel 2 ist ferner auswechselbar eingesetzt und demgemäß unabhängig
vonderUmmantelung8 und dein Gehäusering q.8, welcher die gleichzeitig als Deckel
der Ummantelung dienende Gießplatte 6 trägt, innerhalb der Ummantelung gelagert,
indem er sich auf einer Stützplatte ..¢9 abstützt. Um diese herum sind trichterförmige
Kanäle io im Isolierinaterial angeordnet, welche zu Schmelzplatten 14 führen. Im
oberen Teil des Raumes 47 befindet sich wieder eine Heizspirale 17. Das Steigrohr
. ist als zylindrisches Rohr von großem Durchmesser ausgebildet und in die Gießplatte
6 eingesetzt. Zwischen Steigrohr und Kokille 3o befindet sich eine Isolierplatte
5o, welche den Wärmeübergang vom Steigrohr zur Kokille hemmt und gleichzeitig als
Eintrittsdüse für die Kokille dient. Sie ist z_. B. aus Graphit, Astbest oder einem
sonstigen mineralischen oder keramischen Werkstoff hergestellt.
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Zur wirtschaftlicheren Herstellung der Metallbarren ist die Gießvorrichtung
zum gleichzeitigen Gießen mehrerer Stränge in einem Arbeitsgang eingerichtet. Die
Kokille 3o ist demgemäß mit z. B. sieben Gießzylindern 51 versehen, von denen, wie
insbesondere Abb. q. zeigt, sechs im Kreis um einen mittleren Zylinder angeordnet
sind, was einer größtmöglichen Zahl von Strängen 33 auf kleinstem Raum entspricht.
Jedem Gießzylinder ist eine besondere Düsenöffnung 23 in der Isolierplatte 5o zugeordnet.
Die Kühlung erfolgt durch Besprengen aus einem gemeinsamen ringförmigen Kühlwasserrohr
32, welches auch den mittleren Strang ausreichend besprengen kann. Ein allen gemeinsamer
Ab deckflansch 36 ruht zu Beginn des Gießens auf den Enden der Gießzylinder 51 auf
und wird nach Eingießen der Dorne 37 in die eistarrenden Stränge in einer den Ausführungsbeispielen
nach Abb. i und 2 entsprechenden Weise nach aufwärts bewegt. Im übrigem gilt sinngemäß
das gleiche wie für die Abb. i und 2.
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Die Ausführung nach Abb. 5 dient zur Erzeugung eines Preßbarrens 5,2,
welcher wesentlich größeren Durchmesser als die bisher beschriebenen Stränge besitzt
und z. B. zugleich dem inneren Durchmesser dies Steigrohres q. entsprechen kann:
Zwischen dem Steigrohr .4 und der Kokille 30 für den Preßbarren ist auch in diesem
Falle eine Isolierplatte 5o zwischengeschaltet. Im übmigen ist die Anordnung nach
Abb.5 grundsätzlich die gleiche wie diejenige nach Abb.3: Der Metallflansch 36 kann,
wie dargestellt, wannenförmig ausgebildet sein, um in seiner untersten Stellung
das aus dem Kühlrohr 32 austretende Kühlwasser
aufzufangen. Durch
Öffnungen 34 kann das aufgefangene Kühlwasser ab- und den Kanälen 34 auf der Außenseite
der Kokille zufließen.
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Statt zylindrischer Steigrohre, wie in Abb.3 und 5 dargestellt, 'können
auch .düsenförmige Steigröhre verwendet werden. Derartige Rohre sind beispielsweise
in Abb. 6 und 7 dargestellt. Das Ste:igrohr 4 der Abb. 6 erweitert sich hierbei
von unten zunächst schwach und am oberen Ende stark konisch, so daß sein engster
Querschnitt 55 sich am unteren Ende des Steigrohres befindet. .Das Steigrohr .4
nach Abb. 7 besitzt dagegen seinen engsten Querschnitt 55 etwas unterhalb seines
oberen Endes derart, daß sich das Steigrohr von unten her zunächst schwach konisch
bis zum Ouerschnitt 55 verengt und sich 'hierauf mit seinem oberen Ende gegen die
Gießstelle hin stark erweitert.
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Derartig ausgebildete Steigrohre haben den Vorteil, daß @die Strömung
.des flüssigen Metalls vor Eintritt in die Kokille verzögert wird und damit das
rMetall eine Beruhigung erfährt.
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Ähnliche Steigrohre können beispielsweise auch bei dien Anwendungsformen
nach Abb. i und: 2 benutzt werden, wie überhaupt die einzelnen Merkmale der dargestellten
und beschriebenen Ausführungsbeispiele sinngemäß -untereinander ausgetauscht werden
können. Auch ist die Anwendung der Erfindung nicht auf die dargestellten und beschriebenen
Ausführungsformen beschränkt.
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Zum Herstellen von flachen Barren (W'alzbarren) .öder ähnlichem Gußgut
können zwei oder mehr Steigrohre in eine gemeinsame Kokille einmünden, so .daß eine
gleichmäßige Verteilung des Metalls auf die Barrenfläche erzielt wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann grunidsätzlich zum Vergießen jeglichen
vergießbaren Materials benutzt werden. Vor allem ist es jedoch zum Vergießen von
Leichtmetallen, wie Aluminium, Magnesium usw., sowie von anderen Nichteisenmetallen,
wie Zink, Messing, Bronze od.,d#gl., geeignet und von besonderem Vorteil. Gegebenenfalls
kann es jedoch auch heim Vergießen von Eisen oder Eisenlegierungen -sowie Kunstharzen
und ähnlichen Stoffen angewendet werden.