DEP0024490DA - Verfahren und Vorrichtung zum Vergießen von Metallen - Google Patents

Description

DipK-lng.W. Gramke-;j

Patenianvv-Jt ■

Stuttgart-Bad Cannstatt

Brferyg ^tiVegfafeggit gat Vorrichtung j» Tw^tt Tip tfetallm*

Bei dem tlMlü&aa EölcilI^agatS^e«fafer«ii wird daa flüssig© Hotell entweder oittels eiasrs 3c&3p£L8fitale ©dar ttuoitteilKU* aus des 'i'io3:el tös ob?»! Iiqp In <LLe Kokille ^iagoe sea* Be ist des weiter en feeasaat _t flüssige Metall dareh tfeeafiractl vqä wxtm hBT la Cte Form m. tri/gfe-eaa* Bs haadelt eich hierbei in der Hfsgöl ή® Sj^ttzgaßoaeoMaea* weloiie tlfcllcinarweise sit' etiter lJöfe-si_r e«i^&en«a£a3JUi biß SO afcü feetrms»- dea IMIek« «Isitsa» Ate auch feel A3i##aä<mg niedrigerer 2fcp;*4ä» sind lies© iiaraer noch verhältaieaESlg beelw

Feiner ist es bekannt, 2tam Heretsllsa « Prafr·, walsöBt MmMMmTm das flilssige IttteH fsrtlsöÄstl in elaezt sögea^mtÄ ümjl^iag jsu gt§3©»_f. $s wolehem » «u ssinor Oberfläche eretarrt, «ad alt einer le Sbratarrimgevorgaag . «gepaesfsä &eaol»rl&4i4$»t£ leaeeae eis.« iattÄt« e^za@«fe-@i3.» soda3 ein fortl&ufenäer -Staaag mit Mass •deaa Kuhlring entsprechea&ea Qaersefeattt entsteht. Maa Iiat auch sehoa vorgesehlasea, aatfer Yerwandoag ©ines 2wap®Ä"©l%@as iTeJ^teetall oder t@§©ea Ssgieytangea voa oaten isaeh ©haa ' ab3ct2Wöis© la ©la© 1*owa hinein aaä Isroli sie hijäätiroh«» sapreaoea. ©as. flüssige ifetsll fliest hierbei aas '«Ines, offenea Beiiater Hfoer ein Teatil des* vara KoXhan sater IbfaoS ges-ttstsa Raas stu Iasbeeoadere für das TergieSea von £©Ieiitssötail ist dieess ?erfnhrea aiclit geeignet*

J2X« ftUea ferfstore» «Saft w#g®a tor lÄm ©der f«f* ÄltalsaiStg feoaett SvBefea- o»ifftS©liaf'%a.löÄ^ ä« 'et* aa&flrex« Törriörlitsuageai itriOTderit «ad., iss fa die- Jfeiw .simsfviatad» Metall. i*i©!rt l ASIm «as. Hiii? ireettaast* 4a&& wird. d«8 i*#$ge §«s®« m»ti* awlleilig. bstein» fImmt^ rar alles dann» w«m die loft ÄgÄJÄw*! !«tritt mm. fUfeaigen ffetall hat*

Bis Iriiadung bsswaclct die fiMtttffig dieser BBagal* Si* besteht ia wesentlicfesa ia einem Verishyea s«ÄL Herstellen^ τοη Kokiliea- eier iaebeeoadere StranggoS derart, da3 ale SisStotsk_i Inrofe welohea im fl's eiga Mstell der ^ieSeteLle Äg@fSfert Wird_t ©.Im Saedrsclr verweiidet Wirt₅ der mw 90 koch Iat_t wie er aar überwindaag der Schwerkraft and zwsa Milea der MeSform b»* aar 2a£iüirang ζ ar SieSetelle notwendig ist, and Aas von aaten dear öie3stello sttflieSsade flüssige Metall ia oberen feil der SieSsteü© ge^ebeaenfalls alt «laer der Iratarramg eatopreebendea. ·3α^0Iwind ig'-ceit Isofsnd nach oben bewegt Wiril_r derart* claS ein von oaten aaoh obea waobseades S«03tllelc te?*, eis eatspreohend ^aeMeeder Metalletraag aatatebt*

2w«sfc»Üig iriri ai-erbei dag fXtsslg«'Metall 2« Seaa^sa·-·.', Sßgm -ÖJQnlbiiäaag %mr*. .AiÄgaai. ester Soft.ab§öÄiii g««* halte».- and '-«mteir -IaCtabao^a®* fssbesaadere §aa?e& j»««- ; .i.iiag;s«a*ral,« tsa®% iff^: fietsfsll«- -jsageiSSbrf- t»!^: gaaaea· 2ö¥ J.afasliae te®.. SÄsigea. SetmUs'. ti«©* im b#* »©alerem. _;#ia AlleeiMg geaaalassaaea* tiegel,, »tlalier ,20» f*igi<gi«. es« ■IEftaltdi₁ »«©SsSiig aae-h aai s#iaef>. Aat-es«*. «aitev ffitw ObertÄsk. g#»e*at wiM-, .aad'aa* iralefeem. das Matal! €«©-k mia $ä«t sear«»# .f Migroare. aad Sb» #ia «dar-«te«··■ tttss^örffiig® Sifauagta ia ti© "' #iei*teil« g«d*Se&i nirl*

Bsröli die. Mt indang wird bei «söSat« Iirtssbtf^igMsslt tee Q«ss-«©_t. JLaabeaaaidiere' bei der Iarstsiiaag w®& 3traagga&*

ein besonders feines und gleichmäßiges Gefiige erzielt. Dadareh_f daß das Metall infolge des geringen Überdruckes wie aas einer Quelle in die SieSstelle ausfließt, als© .Jedes Sprudeln und Spritsen Termisden Wird_ir und ein gleichmäßiges Anwachsen des Guesee bsw. des Stranges stattfindet, •wobei gegebenenfalls das im oberen ^lEOeil des Gusses erstarrende Metall auch gwanglänfig nach oben bewegt- werden kann,/ werden Zerstörungen in der Porsgi und TfeigleiclraäSlgkeiten im Gefüge vermieden«, Ton besonderem' Tort eil ist es Iiierbei_y wem durch DuftabsehluS bs?r» durch Jnwendung neutralen Gases jede Beeinflussung von das Gefüge be einträchtigenden oxydierten Metallteilen anteafbundeii wird* Durch, möglichst, -tief in dme Hetall eintauchende Steigrohre 'kann außerdem erreicht werden,, daß .das Mb¹WSX nicht van der Oberfläche des Metall- , Spiegele_fi. sondern aas finer tieferen -FlüssigkeitsscMeht nicht,.,entmischter Metallschmelze entnommen wird.*- Iin mit steigender ^füllung bzw _t mit Anwachsen des Stranges sich erhöhender- Draclc beschleunigt den Gießvorgang, bewirkt gegebenenfalls eine TerdicSrttmg des Guß stück es md ver— .-Hindert Lunkerbildung5 gleichseitig können dadurch auch noch schwache Wandungen and feine Kontoren einwandfrei hergestellt werden« Durch Eegelang des Überdruckes kann die Gießgeschwindigkeit einfach und zweckmäßig geregelt wä der Abkühlungsgesehwindigkeit des Gusses angepasst werden».

Infolge der genauen Anpassung der Gießgeschwindigkeit bsw« der Einstellung der Hubbewegung an die Abkvihlungsgeschwiiidigfce.it kann ein ganz. gleichmäßiges. Gefüge über die. ganse Dange des Stranges (vsn 3* B_e 2 bis 4 Meter) ■ err-eieht »erden« I¹Ihreni bisher nur .Barren, größeren Du:rehmessers (von -z_wB_m 100 mm 'and mehr) einwandfrei herstellbar waren,-.· können bei inwendong der Erfindung auch Barren mit kleineren« Durch-.messer sowie Eohre und Profile wirtschaftlich .ftnd teehnisca einwandfrei hergestellt werden* Die Gleichmäßigkeit des GefiIges erlaubt es, Preß->_ oder Gesenkschmiedeteile unmittelbar toxi den gegossenen Stangen hersIistellen_t ohne daß die Barren durch Yerformen auf einer Strangpresse auf geringeren Darehnies ser verpreßt werden mass en «Sb ens ο können La erschalen und Lagerbüchsen auch mit kleineren Durchmessern unmittelbar aus den nach dem Terfahren gegossenen Eehren

gefertigt ifsrööiij- sitae zaror eine Terftasstiag ©^faltrea stt m.ais&m.f ils. 33lsb.es •tcsosssaesy niofet v©yfor?a*es {!Erietallii&lselies) Sefii;*© &.-vt bogggBders sat© Tjnaf- ea& Sleiteigenoeitaftea fHr Festigkeit a-sd Delmaiig wertes gleich gst© Jfcfts #i© Bei fsilea ©rsreicht,'- irele&e &s©, strsaggepr-eSteia Iiafsriii kergf©— stellt eine»

-ITzt_s t.:»r nlX»s 'rein Str^sraSverfidis ^eSn_t dl© 01eieisa§SI#celt Stv*: CfiiSSGS sicheres!?' Sti fs2».«?Hü?leiat^tt_t ist es feraer st?eefc

SftStg₉ die Sts^aBismig «es sex #fts#3tö"ile /efördortos !.!©tails ■<?©r deren Srreiofem sm vergrSäexsa» eo d*.-3 das iSatei^^-ine Ik:räi!*i./ttra~ er;??Ä3?t« Hill© soleite ^is&ang !koj» feß&sgielswsise •üiircb ü'.'BentöTrsim ArmhIlfltmg do© Steigroltrfte erieicfet ^erdaa_f ro'-.oi tV-r ^ir·'3t«11© ©las Iceeiisohe 15 .t70it^raag alt rsre^em (^•SUotnr^fnca) Ee,rselt?isfecl vorgeschaltet Iet_e

Ul9 2fc*©Ttsag Scar ^tcSgSBeMtiiBii _iIjielt Sasm sel1iSttUti.i;,s.B» ,d'.imti Si^tallimg ein©© fcestissatea Überdrisö&es» erfolgen» xjdhit^p mre-oksaBtß bei ©i^ßbegiim S_iftB_s mittels eises Brasfc· aiiiäcrTS'itiles «müßigt wiri and bet BeaadIgaa^ de© Sieieass ca^c^cr-safclls r"s2 abgestellt werden Sssm» Bi© Be_:~olmsg de» G1 •TjSgesGirrlrxaisi-CGit ist dahe* aiebt ie&p oder sump noch la .•ä^-iar^» l;?Se τίμ ic*r 8e©eM©feliöb&elt and i^faKrosg des :ii;::?«rs alMM^ig «ad k3ia aiiclt vs» weniger orftflsreaes. Arbeitesi olsne be-noia&ere fuoMielis AtisMI Λ ^ig irorgeaossten ^sMea_e B_iVi ijl&iofcssltirrer Emi«drii|aaog der Arbei tokos t<sa Iseaa dl© C-'üte ds© ^cjoase-i-^a retells weeentXleii T©rbesssrt sat ti© Iiois tang ©tose "sie 33 löö S-5 gesteigert «erden«.

Ia i^/enäüng aaf EoIciil «aagaS Swt die Brfiaflaag des weitere» dun Tortcil₃ <I-::S 2i_;rps3' aad Stei -er „;ßns oder tetlnsise erspe Trsril se» Ifeo ceteauttscfee Fsr^toBesi doreh -vberdrisefe «ad dia dfnfeaSus £ΐδ sworlSsstge Heseltassg der ei©3ges©fe?ii3Kli^celt eyaS 'liclit überdies sxäh ate diese® Foile berreBiäer© lioc&fertig " de? ihißst'kt&e «ad Syholisag 4er Ssistisig etes bis 50$

or:.d rseSav

2ecsbaiacb. and wirtschaftlich besondere irorteilfeaft kcam ©9

ferner sein* weaa 'beispielsweise gleiciiaeitig mehrere CraS«- atüeke Qdss^t StrtMge durch ein |^jyp^0}'^ir 1»®»· ein« SleBvorrlshtoag oder aasgedeijates' Sa%a#® wie plattenförsige Esxres Oioi² dergl» j oder f.ueii Eohrntrfinge est?*, si«' Irsielaag eine# UleieliiaaSIgeJi -Sasaes äiwüh. sehrers Steigrohr© grosses werden»

5*i3rä SOP Sirslelong üm erforderlichen $io/3druek®s las la Siegel ^efiatlXIeii©, ia diesen elms^fällt® oder aaoii te diesem (jesehnolzea© Heta.ll taster tfberdff?ie& {ss.B* aater eleu Verdruck das Mersii verrcendeten neutrales $e&es) gesstst, sicher jje iiaeli e-pesif«»&e??iö}st_s Steig- aad iörtisskholie -gee fl":ssi?ea Metalle 'betaess-'-Ji Ist_si IsalapI·':law tilge etwa 0,5 etil he— trögt_r eo wird seeelsaSSlg der tie-al area ausgleich dieses '.Brakes ©sch sa£ selber iiu3-;.riaeite oater. ü-berdraek gaeetst» Ber Verdruck ksa» hierbei konstant gehalten oder aaoli z»S» je entsprechend des liniendruck rerSMert t7erden«£wsek$3&lg entspricht θ des Xmeadraek oiler isaas. diesem vm einiges übersteigen». Zvm SruckaoD;;! ciea wir4 vorsni&sw-siee ebenfalls ein B^txtrales Sas_f s*3» aas gleiche Gas v#rweadet₉ dem aaoh tlas'fl. saige Metall eesgesetst ^Irfci₅ Insbesondere Sam_f waaä 4er Siegel auf esSner ÄsSeiscite fc^r^ooioas ^efUaydete olelitrieciio Heizeiarioiitaasen ©der dergl. enthält*

Tim den Ifeaekausgle Isii sa emögiIeJim_j 1st der Siegel ia ©ia® ÜKsaaatclan^ eingea tat» Ifer Iaacmra^s« das fistele and der -:ior,i;-?e der Hmaatalaag kSsaen sierbei sa-eneiaaaadea? sbge- ' sperrt sein ader saiteiasaader Js aif ©ri^r Terbi.'itlim;--:.stellen* M© ©rste SS¹Iglieakeit seist ilen forteil aaf, da.3 sar Bin— le5.tmg.de© SießTOr rioagss aas *Sa v^Mltniesüßig: kleiner Estaa (oberimlb des · etöllspi« /eis) ontor Briick gesetst werden SiaS₉ ms t τ resehe SieBfolge₅ wie sie s.B» »eis öle m tos ÄoItillesgaSteilosa a^twendlg 1st» in dor Rsoel angebracht ist* Daags^eaitber Metet die sneite üögliotikeit Iafelse der gröSeresi isiter 'Drstak zu setsaaden Maiiie den fort.eil einer trägerea^ d»a* lca^ssaerea Dr?zokstel ^emag_t da das einströmend© Sas nicht a&r 4sa Ssisa über dem Metall— opie tel, sondern auch ©He HohIrFHuae IaaerBalb der Tfcsisatelaag

auffüllen saß. Sie Iat dabor bei längere Seit dauernden SieSTOrggn^est» wie 3,21. bei StvssggieSen_t irater ■ffnstlade» feeeSsäSig, la die Iss^ssee Drucksteuerung sua rAlgea Eiastriaen tes flüssigen Metalle la ti« iCofeHle beitragt. 3qb weiteren team dadaren, taS mir eine Leitang stsa Sinblaaen der Äuiefelmft .->dor (sweelssiiiig-ar) Ses aeatralen Usses esrä'örderLicb Lq% eiae Fe^elafaoliaa_fS der Steseyoas sind Hegelang des Sroß^CLft bav/. das Srackgaeos ersielt werdsiwAtfcb ist stets -ein "o.ll3t§2iöl5er Sraalcaiiagleiel -Iss SiIegels eistet* Iia weiterer Tortell des ein&oil&löbea öraefcrßnaes ergibt sie! f erac-r daraas, da3 der ll&gigl isaabttSs^ig Tm dea Seaäimgea, äea ÜBsastalm?* sis© •sline Scliwiarl^ceitea £.asweolisoIbar gelagert wer-dea Icecsw Bcr gleieb© Siegel Saasa daber Ia Schmelzofen sum Sca^c-laea des ile Salles «ad la eier 3io8vorrlchtang verwendet werden, insbesondere aaefe dßrart, daß er - s»3*ascb Bntferaen dc-r die Kokille tr^rinden, sogleich als Deckel fiir die Siesa.«» teitrag dienenden GrieSjiiatte — mit des im Scntaelsofan erscamolsenen Hetali immlttelbar la da© Innere der Ikmaantelnng ei»-» gesetst wlTil».

Dia Unsaaateloag dlect aree&oSiiig #.eiehg©itlg aar Aafmaame «lasr Mlmeiaaliepeaä« Millaag and 'karia ge7©b«eafe1J.s',«a diesem Ziseok -aus ;Ciaauert sein. Öleicnseltlg kann sie ein© HeiseinriehtiSig ssa Sobm-slsea des festen oder Aafbeisen des fI ^fIBSisea fie•Sslls entölte»* Mese kann m&tiaaSS&lg sie ©iefetrlsche widerstände-»- oder Inöaktioaabeiaaag ader aaöö als elektrische Sftrahlaage·» oder Mslitbogealieisang sos ;ebilde$ sein* 3ü skiao Ifsffii statt demsca o&ar stiQiltslIcli eis© ©lÄtrisolle HeiamigCTOraagswciso StraJKlan 33- oder WideretsMsiieisiSBg) js.3. itber tem fl'-'ssi ea Metallspiegel -rorgföseti©» eein*$le UsjSEisteloiig lccaia foraer^ Torsogssieise ea dersa tiefster Stelle_y sias öoliae-issi«v eraag ans eisern Iiaterlai alt niedriges äebiseigpsakfc aufweisen, esa f'r flea Pall, daß der Tiegel laadicnt oder ac&a&äüft werda» sollte, äsm. fX"ssi,tea JJetall darch ^bscbstelaen der Sicli ortsas eiaoa Aasweg aus dc-r Uffiia»«» telling sa emSslie^-sa.

Als aeatxtalos Qas ksim Jedes aiöhtasydlereade bz??®. Jedes des— ©Sjdici ⁱCade Gas ve-.-wände* werdet 3.3.3tickstoff,Kobleasäare oder dergl«. Me Verwendung τοη Stickstoff hat inübseondere

■äm weiteren Torteil, ü&U d;*nn, w&'m der Stickstoff durch des flüssige Sctsll dosen/las-SteIgrolir)4arehge©le3«a

WirS_f ein© SoaaKrepfeiaenmg bzw*yer^t«B3^awirS:ang tes flüssigen letalis Cisslsesostei ^fS feei iVlaaialm und ««ine» I&giertragea) erslc'l .■ wird« AaSerdsa wird Aatoreli else Seinigang des ge-BchmolBenen !letalis besonders von suspendierten Oxydtellohen erreicht» Ferner kann der dorchgeblasene Stickstoff bezw_# «Las sonst aus Reinisaag oder Veredelung des Metalls verwendete Gas im DraefcgefIlS {über den Siegel) aufgefangen, dem Ssramel-* behälier sageleitet and aar Sraekeraeagung bezw. sar emeaten Heinigung verwendet werden» so ä&B eine ständige. Wiederverwendung dee Oases ermöglicht r-;ird. Um beim Darohblasen des Sases dorch daa Steigroh* iimerhalb dea Metalles eine feine ?ertellung des Grases sm erzielen, v?ird zweckmäßig das Steigrohr an seinem unteren lad® mit kleinen Billen oder Cffnangen -Tereehsn₉ doroh welche üas (las in flüssige Iietrll easper-Im kann*

Weitere Merkmale der Erfiadang beziehen sieh tua.aaf Einzelheiten. d^:~r Kiihlaag_f inabeeonde: © bei Anwendung des StranggaS-verfahreas, aaf die Einriohtang aar ßewährleietang der für die Srzeagang des Stranges erforderlichen FSrdergesehwiadigfceit_s aaf die Anordnang von MeSeinrichtangen aar Ablesung von Brack and MetaLlstand ia Tiegel oder dergl..

In der Zeichnaag sind mehrere Ausf tihrongsbeispiele von Vorrichtungen ..· (m ^~M$^-meBpr ^^^^^--^ttm-~7)

MT Ausübung des erfindungsjemäßen Yerfaiirena dargestellt, und zwar selben

Abb,l eine CJi ißvorrichtuag zum Hersteilan von EoiillengaBteilen

Abb.2 eine Gießvorrichtung zum Herstellen eines LIetallbarrens nach dem StrangguSverfahren_f .

Abb.3 eine Gießvorrichtung zum Keratelien eines Rohres nach dem StrangguSverfehren,

Abb.4 eine Gießvorrichtung zur Herstellung von 7 Stränden im gleichen Arbeitsgang und mit auswechselbarem Tiegel,

Abb.5 ei.ien Querschnitt nach Linie A-3 der Abb. 4,

Abb.6 eine der Abb.4 ähnliche GieBvorricatung_f jedoch zur Eersteliung von PreSbargen, und

Abb.7 und 8 zwei weitere Ausfüiirungsformen der Steigrohre, z.B. in Anwendung auf die Yorric itungen nach Abb.4 u.6.

Wie Abb. 1-3 zeigjr, wird der das flüssige Metall 1 enthaltende Tiegel oder Behälter 2 durch einen Deckel 3 allseitig druckdicht abgeschlossen. In Deckel können druckdicht abschließbare (nicht dargestellte^SinfLLIlöffnungen zum Einbringen des bereits geschmolzenen oder erst in Tiegel zu schmelzenden Metalls angeordnet sein. Gegebenenfalls kann hierfür auch das zweckmäßig bis nahe an den Boden heranreichende Steigrohr 4 dienen,dessen Innenquerschnitt bei den Ausführungsbeispielen nach Abb. 1 und 2 sich konisch nach oben verringert. Das Steigrohr (unter dem gegebenenfalls auch ein Metallsumpf im Boden des Tiegels s.3. innerhalb einer Sadcartigen Yertiefung 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 bef inclichen Gieß st eile bay,-, zur Gießform oder gokille,welche sich Auf der in den Deckel 1 mittels Rohransatzes 5 druckdicht eingesetzten GieSplatte δ befindet.

Der Tiegel 2 ist mittels eines oberen P ansches 7 in eine ebenfalls druckdicht abschließende Usaantelung 8 eingesetzt, welc.ie auf einem Fundaiaent über einer Grube oder einem Schacht aufruhJ?.Der Hohlraum zwischen Tiegel und Ummantelung ist mit Ausnahme eines unteren Trichters 10 durch einen wärmeisolierenden

Üier.rotoff 11 aus «füllt, ja -ebo.vanf ,•.Ils wis «aauert. Iiacli unten ist diw U;aaant3lung 3 darah eine 3oaenv*aaaung 12 abgeschlossen, vtlcho c. J. bsi der A:3fiüirunj nach .Vob.l unterhalb das Trichters 10 eine öffnung 13 basitat, d e durch einen Ifropfen oder eine Platta 14 aus ei:i-*a leicht schmelzenden Lletall abgeschlossen ist. Ia die Isolierung H ist die Heizspirale 15 (s.3. -sine Induktionsheizung) ein ;e jettet, welche ia fl 's si ;en Hetall "i?irbels«rÖ.::e erzeugt und dadu eh das Uetall zun Schiaelaea bringt oder zur Aufrechter-:.-Ituag der erforderlichen Schaelztoaperatur beheizt.D;s v/eiteren ist in Falle der Abb» 1 und 2 ia Innern des -Xie ;eis, und zwar innerhalb bsw. unter a Ib des Deckels 3, der auf seiner Unterseite durch eine V/äraeisolierung 15 ausgekleidet ist, die Spirale einer elektrischen Strahlungs- oder Widerstandsheizung 17 aageae, welcne zur zusätzlichen 33-aeizaag des flässi ";en !letalis <:",6i.t. In das Innere des Deckels führt ein Roizr 18, durch das ein neutrales Cras in den Tiegel eiajebiasen werden kann. 3in weiteres Sohr 19 ist in die Usmaateluag S druckdicht eingesetzt und dient zum Sinblasen z.3. des gleichen neutralen 3-ases in den Zv/ischenrauri zwischen Tiegel und Trasaatelung. In Boden des Tierels befindet sich ein Thermoelement 20, welches einen Teiaperaturanzeicer oder einen die Heizspiralen regelnden Temperaturregler bedient; bzw. kann, dieses auch innerhalb des Tie gels, durch ein Schutzrohr geschützt, eingebaut sein» Ferner kann ein Uetallstaadanzeiger, z.3. in Form eines in das flüssige IIetall eintauchenden Iietalls oder Sraphitstabes 21 (Abb.2) oder QergL _lVor jeseaen sein, der in einen elektrischen Stromkreis 22 eines MaSinstrusentes eingeschaltet ist und des Stron je nach der Tauchtiefe einen nehr oder minder gro3en elektrischen Widerstand entgegensetzt. ZweckaiäSig ist. weiterhin ein Sicheriieitsventil an Druckraun des Tie je Is anjee*«B».

Zum Yergieien des !letalis wird der als Yiindkessel wirkende Raum oberhalb des Flassigkeitsspiegels unter dsn Druck des neutralen Grases gesetzt, das durch das Rolor 13 eingeblas en wird. Bin selbsttätig oder von Hand betätigtes Druckminderventil

la &er Leitung 18 aorjt sweckiaaßig dafür, da"¹ zunächst nur ein geringer überdruck auf das flüssige Metall Wirkt_f un das LIetall id Uteigroar 4 sar 3ic3stolle einporzudrticken ur.i den Gie3vor^ang einzuleiten. Das Hetall tritt hierbei durch die öffnung 23, (di* in Abb. 1 und 2 disenförmig aus gebildet i3t, während in Abb. 3 dei-n mehrere vorgesehen sind ) in die CJie.-stelle aus, iados der Druck vorzugsweise derart gewählt ist, da3 ein Sprudeln oder Spritiieii veraiedsn Viird_eDie über den !Ietail is Steigrohr stehende Luft wird durch das aufsteigende Metall nach außen verdrängt ₉ sodaß das nachstrebende Hetall mit der Luft nicht ^iehr in Berührung koiL.it. Sobald derGießvor ang eingeleitet ist ,wird der Druck des aus der Leitung 18 in den Tie el einströmenden Gases erhöht, z.3. auf ca. 0,3 bis 1 atü, sodaJ3 das Metall unter stärkerem Druck zur SieSsteile :efordert wird. {JLeichseitig mit den Einblasen, des Sases durch die Leitung 18 wird sUamUm auch durch die Leitung 19 in den Innenrauni der ummantelung S eingeführt, and zwar sTreckasJBig etwa unter dem gleichen Druck oder auch unter eines etwas höheren Druck als durch die Leitung 18. Gegebenenfalls kann jedoch der Saum innerhalb der TJismantelung auch unter einem konstai ten Druck stehen. Durch den beiderseits ;en Druck auf den Tiegel 2 wird ein mehr oder wenirer vollkommener Druckausgleich erreicht und der Tiegel dadurch entlastet. 3ei einem trotzdem eintretenden Schadhaft- oder Undichtwerden des Tiejels kann das Metall durch den Trichter 10 innerhalb ier Isolation 11 zur Schmelzsicherung 14 und nach Abschmelzen derselben in die Grube bzw. in einen dort befindlichen Behäl er abfließen.Die Heizvorrichtung 15 und die Isolation 11 kann dadurch vor größeren Schäden bewahrt werden. Die Verwendung eines neutralen Gases für die Füllung des Zwischenraumes zwischen Tierel und umianteluog dient gleichzeitig dazu, die Heizspirale ge-en Korrosionserscheinungen zu schützen.

Abb_e 1 zeigt die Anwendung der Erfindung zum Herstellen von Kokillenguß teil en, z.B. von zwei kolbsnartigen Bv.chsen 24, w@lche in einer gemeinsamen zweiteiligen KoIcilie 25 gegossen Werden_e Das Metall fließt hierbei über die Düse 23 in den Matralen Einguß 26 von unten her ein, von dsm aus es sich über die beiden Anschnitte 27 in die Por..:en 24 verteilt. Hach oben werden die Fornen durch die K ernführungen 28 mit den

Kernen 29 abgeschlossen.

KiAgttS und .»Anschnitt Iccn.: en a ah zusa.ar.enfallen, wobei für awei odar auch f r aiahrcre Gru2stleice ein :e._;~'insar.er ,Vnacimitt erforderlic χ ist.Der 3ingu3 Iraiia aixch, ;e nach JuIist "el:, unaitteroar in die Sielfora ;elegt werden.Die -•Ietallter-Zperatur kann niedri ;er gehalten werden als heia norr.a'.en XoIcilienguft_f da Abkühlungen durch Strahlung und Bintaachea de3 Schöpfiöffeis aieht stattfinden. Aach findet ein Abbraad bzvr, eine Oxr'äbildung auf de:.: Hetallspie ;el nicht 3tatt.

Die Herstellung eines ICeta-Iharrens im StrangguSTerfahren seist Abb.2. Auf die 3ie3platte 5 ist konzentrisch zur Düse .23 die rohrfcrrnige Xokille 30 aufgesetzt. Ein rohrfermiger Hantel 31 UEisahlieit die Xokilie in ei.ien ^ev₁ ^jIssen ArStende. Ringförmige oder spiralförmige Söhre 32, oberhalb der Kokille und konaxial su dieser angeordnet, dienen zur Kühlung des entstehenden Stranges 33, indem ein Kvliliaittel _sZ.3.Wasser, unter Druck aus feinen Öffnun -en gegen den Strang gespritzt wird, an diesem nach unten herabrieselt und a=i oberen Sande der Kokille 30 unter Bildung einer Dampfschicht (Leidenfrost) abgelenkt und auf der Außenseite der Kokille, z.B. durch Kanäle 34, entlanggeführt wird. Durch ein Hohr 35 wird das erwärmte Kühlmittel abgeleitet. Segebenesfalls kann die Kokille auch direkt gekühlt .werden. Insbesondere für kleine Durchmesssr und dirinwaiidige Rohre kann die Kühlung auch durch Luft eier ein anderes Kuhlmitt el (z.B. zerstäubte Flüssigkeit) erfolgen.

Zar Bildung des Stranges 33 die.it ein Kolten oder eine Abdeckvorrichtung 36 mit ei-iem Dorn 37 und einer Öse 33, die an ein Zugglied, Z.3. eine Spindel 39, eine Salinstange oder dergl., angeschlossen ist, welches seinerseits z.3. von einem Motor über ein®. Riemenantrieb 40 und ein betriebe 41(ζ.3.Schneckenoder Zahnstangengetriebe) angetrieben wird. Die letztgenannten Teile sind hierbei an einem Sestell 42 ^elasert.

Statt mechanisch kann der Antrieb des J¹Iansches 36 auch hydraulisch, pneumatisch, elektrisch oder auf andere geeignete "iT-aise erfolgen.

3tt Ba ;inn das 3ie ens befind at 3 Icli der Flansch 3-5 in soiaer tieistea La je auf oder la. Lvierxi der HokilIs 30, e:;wa a: der Stella 36* , so daß zwischen der MUndan.3 der J Jse 23 aad dem Flansch ein du .-eh dies 3:1 nach oben( unter Freila-sua.:- eir.es schmalen Spaltes z-.ua Durchtritt der Luft) ab esohlossener Raum als 3ieit._teelle gebildet wird. Sobald «Iis flhs i~o :iet&ll is Tie . el 2 unter Druch gesetzt wird_f füllt sich der Haus. 43» 0 :ai das ITett tall sunäcast in seilen Usafangspartien and aji Plansch 35 (36^β) su erstarren begiruit, während im Innern noch ein flJs i rer Ze :el 44 verbleibt.Dadurch₉ daß der den Strang umschließende zylindrische Teil der Kokille 30 eine solche Länge besitzt, daß das Erstarren innerhalb der Kokille gleichmäßig so ohl von außen na h innen als auch von Qhen.nfte&httBtt& stattfinden kaun(also einen gleichmäßigen Flüssigheitsk:-el 44 ergibt), kann ein Strang ohne oder praktisch ohne inaere Spaxnun ^e.a erzeugt werden. Der z.B. mit SilIen oder dergl. versehene Zapfen 37 wird hierbei in das erstarrende Lietoll eingegossen. Wird nunmehr der Flansch aus der Stellung 36' nach aufwärts bewegt, so nLznt er das bei 43 ers-irrende Metall mit, während das flüssige LIetall in gleichem MaBe v'.ber die Dhse 23 nachfIieSt. Das in kräftigen Strahlen aus den Sohren 32 ausgespritzte Kühlmittel gewährleistet hierbei ein feines (Jexüge des nach oben wachsenden Stranges.Bei entsprechender Anpassung der Hubgeschwindigkeit an die Erstarrungsgeschwindigkeit des Stranges kann erreicht werden, daß der flüssige Kegel 44 konstant bleibt, erstarrendes oder .iac hf liegendes Hetall also im Gleichgewicht zueinander stehen.

In Abb. 3 ist eine der Abb. 2 entsprechende Gießeinrichtung für Söhre oder Hohlbarren gezeigt.Das z.3. zylindrische Steigrohr 4 ist in diesem Falle durch mehrere im Kreiseangeordnete Öffnungen 23 mit dem Iiuiern der Gießkokille 30 verbunden.

befindet sich ein zweckmäßig konischer

Dorn. 45f dessen hohles Innere durch ein Kühlmittel,z.3.Iuft, Wasser₉Hatrium oder dergl., gekühlt wird und zu diesem Zweck mit einer Kühlmittelzuleitung 4o und einer Ktlhliaittelableitung in Verbindung steht .Durch die konische Form des Dornes wird erreicht, daß sich der erstarrende Rohrq.uerschn.itt bei A fwärtsbewegung des Stranges leicht vom Dorn abheben u_id gleichzeitig entsprechend seiner Abkühlung, ohne zu platten, schrumpfen kann. Im übrigen gilt für Abb.3 dasselbe wie für Abb. 2.

Xm Oo.;enaat8 au den Ausfü* rungsbeispic .cn noch AbbJ.-3 seifen die Abb«4-6 cvfci AuafUhruassfor .-.en der S.r£i viun ;_p bei denen das Innere des Siegels 2 in o-ze.ier YerbLndunj alt ä.ez Innern der Ummantelung steht.Das durch die Leitung 18 eintretende neutrale «Jas strömt iaher gleichseitig in den ϋε-απ 47 über de.u :?r*3Sig::eitsapiegel des geschmolzenen Metalls 1 als auch in das nit einer Igrmeisolierung aus efüllte Innere 11 der nach au3en druckdicht abjeachlorsenen UsaanteIun^_e Da in dieses ]?alie unter sonst gleichen Voraussetzungen das Rohr 1® eine gröSere Hen.;e Gas liefern JauS_s um die Hohlräume über dea Tierel und inner alb der Ummantelung auszufüllen, erfolgt beim Einblasen des Gases eine trägere d.h.. Ianssamere Drucksteiierung.

Der Tiegel 2 ist ferner auswechselbar eingesetzt und deipgemäß unabhängig von der Ummantelung 8 und dem Gehausering 48,welcher die gleichseitig als Deckel der Ummantelung dienende GieSplatte trägt₉ innerhalb der Unii=-Caitelung gelagert_t indem er sich auf einer Stützplatte 49 abstützt. Um diese herum sinB. trichterförmige Kanäle 10 im Isoliermaterial angeordnet, welche (ähnlich "wie in Abb.l) zn Schmelzplatten 14 führen.Im oberen Teil des Raumes 47 befindet sich wieder eine Heiaspirale 17. Das Steigrohr 4 ist als zylindrisches Rohr von großem Durchmesser ausgebildet und in die GieBplatte 6 eingesetzt. Zwischen Steigrohr und Kokille 30 befindet sich eine Isolierplatte 50 ,welche den Wärneübergang vom Steigrohr zur Kokille hemmt und gleichseitig als 3intrittsdüse für die Kokille dient.Sie ist z.B. aus Graphit_sAsbest oder einem sonstigen mineralischen oder keramischen Werkstoff hergestellt.

Zur wirtschaftlicheren Herstellung der LIetallbarren ist die Gieß vorrichtung zum gleichzeitigen Gießen mehrerer Stränge in einem Arbeitsgang eingerichtet. Die Kokille 30 ist demgemäß mit s.B. 7 Gießzylindern 51 versehen, von denen(wie insbes.Abb.5 seigt) € im Kreise um einen mittleren Zylinder angeordnet sind, was einer größtmöglichen Zahl von Strängen 33 auf kleinstem R urne entspricht. Jedem Gießzylinder ist eine besondere Lüsenöffnung 23 in der Isolierplatte 50 zugeordnet.Die Kühlung erfolgt durch besprengen aus einem gemeinsamen ringförmigen KüJilwasserrohr 32 ,welches auch .den mittleren Strang ausreichend besprengen kann. Ein allen gemeinsamer Abdeckflansch 36 ruht zu 3eginn des Gießens auf den

Sideii dai* SieSs IjLiccr 51 auf und wird nach ^in-laßen der Dorne 37 in die eraSsrraAdsn Strände in einer den Ausfüiiruxissbeiapieien nach Abb.2 und 3 entsprechend en Wei3e nach aufwärts bewegt. Ia übrigen gilt ainn ;emäß das Gie",che wie f r Abb.1-3.

Die AuafiihrRng nach Abb.6 die.it zur Srzougun^ eines Pre3barrens 52 _fwelcher wesentlich -rößeren Durc:ise33 ar als die bisher beschriebenen Stränge besitzt, und s.3.zugleich dem inneren Durehmesaer des Steigrohres 4 eat3prec.:en Iccnn·. Zwischen dea Steigrohr 4 und der kokille "30 f'.ir den FreSbarren ist auch in diesem Fülle eine Isolierplatte 5C swiöchengescaaltet.lGi übrigen i3t die Anordnung nach Abo.5 ^unds-".tzlich die gleiche wie diejenige nach Abb.4. Ber Metallflansch 35 kann, wie dargestellt,'wannenf örmig ausgebildet Sein₉ um in seiner untersten Stellung das aus dem Kiihlrohr 32 austretende Kühlwasser aufzufangen.Durch Öffnungen 54 kann das auf ;eiangene KtlhJwasser ab- und den Kanälen 34 auf der IuSenseite der Kokille zuflieSen.

Statt svlindMacher Steigrohre ₉Wie in Abb.4 u.6 dargestelit_s können auch düaenförmige Steigrohre verwendet werden.Serartige Bohre sind beispielweise, in Abb.7 u.8 dargestellt.Das Steigrohr 4 der Abb.7 erweitert sich hierbei von unten zunächst achwach und am oberen Ende stark konisch, sodaß sein engster Querschnitt 55 sich am unteren Ende des Steigrohres befindet. Bas Steigrohr 4 nach Abb.8 besitzt dagegen seinen engsten Querschnitt 55 etwas unterhalb seines oberen Endes derart, daß sich das Steigrohr von unten her zunächst schwach konisch bis zum Querschnitt 55 verengt und sch hierauf mit seinem oberen Ende gegen die Gießstelle hin stark erweitert.

Derartig ausgebildete Steigrohre ha - en den Vorteil, daß die Strömung des flüssigen Iietalles vor Eintritt in die Kokille verzögert wird und damit das Uatall eine Beruhigung erfährt.

Ihnliche Steigrohre können beispielsweise auch bei den Anwendungsformen nach Abb.1-3 benutst werden, wie überhaupt die einzelnen Merkmale der dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele sinngemäß untereinander ausgetauscht werden könne

Aach ist die Anwendimg der Brfiadimg nicht auf die dargestellten and Ijeaehriefoisnen Aasitthrmigsformen beschränkt,

Zum Herstellen von flachen Barrea(Walsbarreii) öder ähnliche^ QwMgB &r Wmien swei oder mehrere Steigrohre in eine gemeinsame Kokille einmünden, sodaS eine gleichmäßig© Terteiliing des Metalls auf die Barrenfläche erzielt wird»

Bas erfindangsgemäße Verfahren kann grundsätzlich zum Vergießen jeglichen vergieSoaren Materials "benatzt werden« Vor all« ist es jedoch zwo. Vergießen iron Leichtmetallen (wie .Alominiism_s Hagneeiom mm*) sowie von Bnderm lichteisenmetallen wie Sink, Messing, Bronce oder dergl. geeignet and iron heaonderem Vorteil, ©egehenenfalls kann es jedoch auch "beim Vergießen von Eisen oder Sisenlegierangen sowie Xsaisfhar^en taid Ihnlichea Stoffen angewendet werden.

Claims (1)

1*) feyfahrm sos YergteSea von Metallen, inebesondere si» Heratellen vtm Stareztgggß aas !•eiohtisetellen, »bei das fIiisaige MctiOl entgegen der Schwerkraft rm aste» Iis* der 0iai3t@ll© sageführt wird_fdadoreh gefeekaaelclmet» 4aS als Siebdruck, 4a»h »elcften das flüssige HetaH der CieSateile sageführt wird» ein fssirask mvea&et wird» Ie » so ttoeh let, wie es sei? Überwindung dsr Salwerteift «ad sas Mllen des Sieüform brw.jsur Zafahyang zar GieSstelle notwendig ist» and das von unten der GieSstelle aufliegende fltiaBige Metall la oberen Seil dar GieSstelle gegebenenf alls mit einer der Srstarrung entsprechanden Geaciiwlndigkeit lasifend sash. sb«a bewegt wird, derart, daS ein iftsa säten nach oben wachsendes Goßetück baw» ein entsprechend wachsender iSetallstrang entsteht«

2*) Yerfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» dsS das fI⁴Iselv» Het&ll mm Stohatze gegen. Oxydblldang %m* Abbrand unter SaftabeohlaS gehalten and unter Liif tabschln3, insbesondere durch Anwendung neutralen Qmm₉ der OieSstelle «»geführt and yergosson wird»

3·) Verfahren amsÄ Ansprach 1-2, dadurch gekennzeichnet, daS das fl':S8i:;e Metall ta einen allseitig g«öhl©sssö,m ϊΐβ.χβΐ aster Überdnsek gmeizt wird, aas de© es durch sin oder nehrsT© in ims flüssige »lotall eintauchende Steigrohre über ein oder mehrere z*3. dtisenf Brmige öffnungen in did Mefletelle unter der Wlrksng des unter Überdruck gesetzten G-ases gedrückt wird, wobei awecJaaäSlg der Siegel S'ieh aaf seiner AaSenaeito aster Drttak, a,3. dem Brtisfe des den GieSdroolr aasübenden neutralen Gases, steht.

4*) Yerfahren nach Ansprach 1-3» dadurch gekennzeichnet, da3 siar Sialeltang des 0ieSwr.^3ages das flüssige Hetell sasächst mter ei^en wrhäitnisaigBig ;;erln en Ob@rdraßk

gesetzt wird» and daß erat mit steigender Piillaag der άε flüssige Metall aur Sieflstslle fördernde überdruck verstärkt wird.

Verfahren nach. Anepruch 1-4» dadurch gekennzeichnet, daß das durch das Steigrohr aufsteigende flüssige Metall zur Berohigeng der StriSsuzag vor dem Eintritt in die GieSsteIle eine TersSgerong erfährt·

Vorriclitung sur BureMührimg des Verfahrens nach. Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der entsprechende Strang an der SdeSstella von «Iner_f z.B. auf ihrer AaSCiiseite gekühlten Kokille in eolotier ^Mnge umschlossen ist, daß der ISrstarraiigsvorgang gleichmäßig eowohl radial als aaeh axial innerhalb 3 er Xokille erfolgt waä daß vorzugsweise eine direkte Kühlung nach Beendigung des Erstarrungsvorgänge© and nach Abtritt aus der Kokille einsetst*

Vorrichtung nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß aar Erzielung eines im Strangguflverfahrea nerge— stellten Hohlprofiles (z.B.ßohres) in der Gießeteile ein gekühlter, z.B.konisoher B©rn angeordnet ist.

Vorrichtung nach Anspruch 1-7» dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, vorzugsweise 6 im Kreise angebrachte &ieß-8teilen - gegebenenfalls zusammen mit einer zusätzlichen mittleren SleSstelle - mit gemeinsamer Kühlvorrichtung o"berh?.Ib des Siegels liegen, welche gemeinsam mit flüssigem Metall beliefert werden_ä so daß eine entsprechende Ansahl von Strängen in einem Arbeitsgang and zweckmäßig in einer Eokille entstehen.

Vorrichtung nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß zum oberen Abschluß und Aofwärtsbewegen des oder der entstehenden Stränge eine Äbdeckvorriohtung (z.B. aus lie tall) mit einem Sapfen oder der gl. dient, der bei Beginn des S-ießvorscngas in das Metall eingegossen

Wira_s and die ATadeckvorrlolitung durch eine zweckmäßig regelbar angetriebene Zugvorrichtung nach aufwärts bewegt wird»

10*) Vorrichtung nach Anepruoh 1-9» dadurch geleennze ichnet, daß zwischen dem Steigrohr und der Gießstelle eine Isolierplatte angeordnet ist* welche den Wärmeübergang vom Steigrohr zur Gießform hemmt und gegehenenfalls zugleioh. die Eintrittsdüse für das flüssige Metall aar Gießstelle enthält,

11,) Vorrichtung nach Ansprach 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß der vorzugsweise auch auf seiner AaSenaelte einem neutralen Gase ausgesetzte Siegel für das flüssige Metall_t vorteilhaft mittels elektrischer Innen- und/oder AoBenheizung beheizbar ist» wobei z.B. eine Heizspirale für elektrische Induktionsheizung innerhalb des Hohlraumes zwischen dem Siegel und der zugleich wärmeiaolierenden Ummantelung liegt and eine gegebenenfalls zusätzliche Heizeinrichtung z,B. im Deckel des Tiegels bzw· im Innern des Tiegels oberhalb der Oberfläche des flüssigen '!stalls angeordnet ist«

12») Vorrichtung nach Anspruch 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Uriaiantelung mit einer Sohmelzalcheraag( z.B, Schmelzpfropfen, 'Schmelzplattecn oder dergl,) aas «ine^ IIetall mit niedrigem Schmelzpunkt versehen ist, welche bsi UnciIcht- oder Schadhuftwerden des Siegels durch das in die 'Jnraantelung ausfließende flüssige Metall sam Sohaelsen gebracht wird und dadurch ein AbflieSen dee Metalls nach außen, z.B. in eine Grube, gestattet.

13«) Vorrichtung nach Ans räch 1-12, g ek ennz e ic haet durch el oder mehrere Meßstellen zum Anzeigen des Metallstandee Ik Siegel_fl z.B. einen in das Metall eintauchenden Wide: standsstab (z.B.Metall ,Kohle der der gl,) in einem Meßstromkreis, dessen Widerstand sich mit geringer werdender Bintauchtiefe des Metallstabes vergrößert.

14.) Tcrfciliren (insbesondere) nach Anspruch. 1-5» dadurch.

gekennzeichnet, dall siir Eeiniguiig' "bzw» zur Veredelung das flüssige» Iiotails ein Qas (e-*3, bei leichtmetall Stickstoff} durch das flüssige Iletall_t iiisbesondere durch das Steigrolir des Tie^elo, welches ζ«ϊ3_β an seinem unteren Ende mit Siilen oder öffnungen zum Ausperlen des durehgelalasenen G-ases versehen ist, durchgebissen wird und gegebenenfalls nach IVie der aus tr it t aus dem flüssigen Metall aufgefangen und zur WelterTerwendLmg_f z.B. zur weiteren Eeini.jung bzw. zur Unt erdr-ac&s ätzung des flüssigen Metßllo, abgeführt wird.