DEP0037554DA - Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Gießen von Metallrohren - Google Patents

Description

PATENTANWALT DR.-ING. ERNST MAIER · SCHRAMBERG/WÜRTT FERNSPRECHER 291 KONTO: KREISSPARKASSE S CH R AM BERG

A 30/49 Schramberg, 21 .Kürz 1949

JxtlBg Iossl_e SorristOTO_aIm Steste Jen Jersey Vereinigte Staaten von Amerika

Yerfahren und Anlage zum kontinuierlichen Giessen von Metallrohren.

Bie vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein !erfahren und eine .^^^^"zS kontinuierliohen Gießen von Metallrohren.

Das kontinuierliche Giessen von MetaUrohren und besonders von Bohren mit vergleichsweise dünner Wandung bietet viele praktische Schwierigkeiten, die bis jetzt nicht bewältigt werden konnten; ydesn jbs ist wohl bekannt, dass, ftrotgt flßr Trctsatth«, -flfwnji Voll-Bolzen seit geraumer Zelt nach kontinuierlichen Verfahren erfolgreich gegossen werden s^tndr, jten^otoe^Erfolg versucht

die beim Siessen dieser Bolzen angewendeten Verfahren auf das kontinuierliche Giessen von dünnwandigen Rohren su übertragen. Es sind viele Versuchs- und Estwi ßHaangsarbeiten unternommen worden, um ein brauchbares Verfahren auszuarbeiten j zahlreiche Vorschläge wurden gemacht und eine grosse Zahl von latenten erteilt, die Verfahren und Anlagen beschreiben, die das Problem hätten !Ssen sollen» Tatsache ist aber nach wie vor, dass es bis heute kein Verfahren gibt, um dünnwandige Hohre im kontinuierlichen

Terfahrea auf wirtschaftlicher Basis Isetriehsmassig JjäH^* jtinui^lich zn glessen, und dass die bishex zur Erzeugung dickwandiger Rohre angewendeten Verfahren langsam und allgemein unbefriedigend arbeiten.

Sb wird hier die Insicht vertreten, dass einer der Gründe für dasfMißlingen ü ^e~Wstm^-^s--tT&Wi ®m^ darin zu suchen ist, dass alle früheren Lösungsversuohe sieh im wesentlichen an die grundlegende Verfahrensregel beim Giessen von Vollbolzen gehalten haben, ^ das gesohmoIzene Metall von der fi&ssnexiphe^e her zu kühlen und, - fΘφei <S. jtxi der Tati'viele Vorschläge ju*eh ffe^-^-s-^hien-ctee'/Ίίie innere Rohrwand formenden Bornes gemarbt woiNteir-giftd - ,/dem AussenkUhlen stets die überwiegende Bedeutung zugemessen worden, ist,

Die nach diesen bekannten Verfahren erzeugten Rohre besessen ungenügende Eigenschaften. Die Oberflächen,besonders im Rohrinnern waren rauh unü ungleichmassig, und,

ÄT£-4ie-^ttJSOTnT!mn^ an der Innen-

wand/vieIfach Risse auf. Das ^Lsta4^|'efüge dejs jl&talÄa

Ull^fCl^/ /J'l^H*™-

ist häufig uneinheitlich und es t^atea-^i-eie-S^fei^r-i-s-

Eines der Ziele der vorliegenden Erfindung ist es, diese Schwierigkeiten zuüberwinden und ein Verfahren nebst Anlage zum kontinuierlichen Giessen von Rohren guter Qualität anzugeben, d.h. von "Rohren,mit hinreichend glatten Oberflächen, mit gleiohmässiger jäxistaiiö'truktur und ohne

merkliche Porosität;»

Andere Siele und forteile der Srfindung gehen aus dem lachstehenden hervor.

^ine bevorzugte Ausführungsform einer Anlage zur Ausübung des erfindungsgemäs sen Terfahrens ist in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht, worin die Abbildung einen senkrechten Schnitt durch die .anlage zeigt.

Der vorliegenden Erfindung entsprechend wird die gesamte Wärme, die dem geschmolzenen Metall zum Zwecke der Herbe ifUhrung der Erstarrung entzogen wird, an der Innenseite des Söhres abgeführt, d.h. durch einen Dorn, der die Innenwandung bildet. Sit anderen 'Torten ge&efeieh^-ie -Ab- ^äfel^mg—gänsiircl: von innen heiV,'" anstatt von aussen oder von aussen und innen, wie bei früheren Yerfahren. Fie aus dem bereits Uesagten zu entnehmen ist, wird die Kokillenwand, welche efe äussere Rohrwand zu formen hat, auf einer Temperatur gehalten, die jeden merklichen Wärmeentzug

•Traaätmg verhindert; ausserdem kommt dieser

Wandung aber auch die Aufgabe zu, das Kristallwachstum von der Innenseite her einzuschränken und die äussere Hohrwandung zu formen und zu glätten, -wem das Rohr kontinuierlich aus der Form herausgeführt wird.

In der Zeichnung besteht die Anlage aus einem Kokillenblock 1 aus geeignetem Werkstoff wie Oraphit, wobei im oberen T .il des Blockes eine Aushöhlung 2 angebracht ist, die

als Vorratsbehälter dient, in welchem ein flüssiger Metallsumpf aufrechterhalten wird. Das flüssige Metall wird fortlaufend aus einem geeigneten ¥armhalteofeö (nicht gezeichnet) durch ein Hohr 3 zugeführt. Ber Eolcillenblock Icana in irgendeiner geeigneten Art und Weise abge^t&fet Sein_s SoBo •Vermittels einer Auflageplatte 4 und kann vermittels ^xiHlteschrauhen 5 in seiner Arbeitsstellung gesichert Sein₉ sodass der Block leicht entfernt und ausgewechselt werden kann.

Burch den Boden des Eokillenblockes ist nach unten ein zylindrischer Kokillenkanal 6 durchgeführt, der mit einer grösser gehaltenen öffnung 7 in der Auflagerplatte Γ"¹ sum Swecke_s dadurch einen -"Durchlass sum kontinuierlichen Iierausfdiiren des geformten Hohres zu schaffen. Ein wassergekühlter Dorn θ ragt nach unten in den Eokillenkanal 6; er besteht aus einer äusseren Hülse 9 mit Suleitxtngsstutsen 10 und einem, inneren rohrförmigen Strömungsleitmittel Il_s aula Zwecke, das Kühlwasser in Richtung der eingezeichneten Pfeile fliesaen zu lassen» Ein Auslasstutaen 12 ist mit dem . oberen Ende des Söhres 11 verbunden. Ben Boden der Hülse 9 verschliesst eine Platte 135 diese Platte ist aber vorzugsweise mit Durchbrechungen 14 versehen, die einen Eeil des IBfalwassers unmittelbar auf die Innenwandung des erstarrten Rohres spritzen lassen. Yorzugsweise verjüngt sich die Aussenwand der Hülse 9 leicht, um eine Schrumpfung nach Maßgabe der fortschreitenden AbktHalung des erstarrten Metalles zuzulassen.

Wie bereits erwähnt, soll die gesamte₉ dem geschmolzenen. Metall zur Herbeiführung seiner Erstarrung entzogene Wärme an der Innenseite des Rohres Ub er den Dorn abgeführt werden. In der Begel hält auch die Wärme des in der Aushöhlung 2 aufrechterhaltenen flüssigen Metellsuiapfes den Kokillenhlock 1 auf einer ausreichend hohen Iemperatur₈ um jeden merklichen WärmeabfIuss durch die Wandung des Kokilienlcanals 6 zu Terhindern_e Indessen loann aber der Ilokillenblook mit Kanälen 15 "versehen Sein₉ zur Aufnahme geeigneter Heiselemente₉ vermittels derer der Block auf jeder gewünschten Semperatar gehalten werden kann.

Die Art und Weise in der das Hohr gebildet wird, MUXi durch das Tom wassergekühlten Kern nach aussen gerichtete Iiristallwachstum, ist auf der Zeichnung Teran-SChaulicht_e Wofeei₃ fät fortschreitendem ICristallwaehstum ' die Wandstärke des Rohres allemählich zul-tasatj bis die sich an der Aussenf lache des Rohres bildenden Kristalle mit der Wandung des Zokillenlianals in Berührung kommen. Wie ohne weiteres Terstandlich₉ wird das erstarrte Rohr_i. f ort laufend aus der Form hss»»sg«i£iib^^

ψτΑ **!Μί -~4πτ-^^ f f βηρτι jfvT RtaJJi 4 während der end-

gültigen Ersterrong. Mit der endgültigen Erstarrung geht eine leichte Schrumpfung einher, sodass die Reibung zwischen dem erstarrten Metall und der Wandung des Eokillenkanals erträglich bleibt.

Wenn erwünscht, kann ein Spritsring 16 das Iohr unterhalb seiner Austrittsstelle aus dem XolcillenltanEl umgeben» Bas an der Aussenseite des Rohres angewandte Sli hl wasser, zusammen mit dem an seine Innenseite durch die Öffnungen 14 herangebrachten, führt die im Rohr nach eingetretener Erstarrung des geschmolzenen Metalles enthaltene Restwärme ab, wobei die Erstarrung ausschließlich die Polge der Wärmeabführung durch den Born Jlst· '-■(< ·« ' '--

Bei im Gange befindlichem Yerfahren wird das erstarrte Rohr fortlaufend weggeführte, vorzugsweise vermittels Rollen (nicht gezeichnet), -4^%-^»ϊΗ^βΒ^%»&6ϊιβ»8-we^ -erae-hei-n^-teinn der Dorn ι ljäsg&weis-^'7hin- 'und herbewegt Werden_r ΚΏ^2β».«···-·0~©3~-τ^

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kühlten ^ies-s-fo-r^ beim «faegtess-Verfahren ea.-ts-pxl-e-ht_t

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Bs erhellt, dass das vorbeschriebene Verfahren und

die Anlage sich ohne weiteres auch zum kontinuierlichen Melirfachgieesen eignen, wenn es wünschenswert erscheint₉ eine Mehrzahl von Rohren gleichseitig zu giessen. Ss ist darm lediglich notwendig, die Anzahl der KoklllenkaaMle und die .anzahl der 'Dorne zn erhöhen, um einen MeIirfachguß zu ermöglichen.

Patentansprüc he:

Claims (5)

1. 2 5. Sep. 1950

   iSetts) Petenteneprüone

   1, Verfnhren «um fcontinuierl ieben Gießen von Se» tnllr obrem, Wittels eines imseersctünlten dornen, fipanTQh ßelr enrtzeiefe.net, tlaß €ls -/.cfemelzwärme euseohließlicii über die ^oratfaiid abceiUkrt vrirä xmö öle Iiaeeiraiil ¹Se 1 otiXXe 3en erstarrenden strang -ICttot.
2. 2. νt,X"?^f:i"!.ren nach. ÄnrprucL X₉ dedurch Gchcnnsaidb«- Xiet₁ ö:.f die UestrrLiriuc öee sertORRsnez. --ohrer» durch <S1-rel:te t-ütlxinc dar -isr-oagcn nacfa δ sr: -iuptritt rur der Kokille OVje^r Ufcrt trird«
3. 3* 7erfriircn zur: kontiruierliel er «ie3er tos -'währen, :i>'cn den --neprüchen 1 efier öccluren colimGzeioIinet, β aß der ■tom 2«er st IrarE e Sfrit sit ^gk ^s tr"sc ^femr.^srt _f oo«. äonn ,ieöoafc. alt iiöher-er u-efiOhr.ljiflί.''l:eit zurIiol:^osor:Eai wird.
4. 4* Tarrichtunr_j s«n kontinuferlicfe en Q-is^es fön I^t^H*. r oiaren η act dec Yeztzhvai /»eaili? i'^rprssöfe 1 - 3, rckeiinseichsiet "urch -S3 as» IokIllenblocfe mit ο ir. er -^u^iiiililuric:, Is der eis flüssiger ::»etell«uiüpf *ufrecht erh' Iten BirfJ_i vo» «er mit* eis ForraScanal, in den der wassergekühlte Dam JiIn oi»« ra-jt, a sä riu.߀3i führt.
5. 5» aÄg? nach, ^nnr-meli 4, dadttreli c^ennzeiclmet, daß üt Dom Öffnungen »un -ufspritzen von üeoper gegen

   die 2m«raBd.tajg des erstarrten Bohrer vorsesehsn «Iai_s

   6, neck Anepruch 4 und 5» dadurch gel:eims «lehnet, äaß Elttel vorgesehen sind, um FQ&lsraösey tmaittelbar auf die Hafcrwanflung unterhalb des Punktes mir -Anwanöims zu bringen, on den öl« •festarrsag öer Sobwan&ms vollendet
   ist, sum Smoke, diener file äigtslrr« entziehen.