Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

NO20111640L - Stopping of molten metal in a cavity in an open-ended mold. - Google Patents

Stopping of molten metal in a cavity in an open-ended mold.

Info

Publication number
NO20111640L
NO20111640L NO20111640A NO20111640A NO20111640L NO 20111640 L NO20111640 L NO 20111640L NO 20111640 A NO20111640 A NO 20111640A NO 20111640 A NO20111640 A NO 20111640A NO 20111640 L NO20111640 L NO 20111640L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
cavity
mold
cross
end opening
axis
Prior art date
Application number
NO20111640A
Other languages
Norwegian (no)
Inventor
Robert Bruce Wagstaff
Original Assignee
Novilis Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Publication of NO20111640L publication Critical patent/NO20111640L/en
Application filed by Novilis Inc filed Critical Novilis Inc
Priority to NO20111640A priority Critical patent/NO20111640L/en

Links

Landscapes

  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Abstract

Publikasjonen beskriver blant annet en fremgangsmåte for støping av smeltet metall i et forbestandig legeme, omfattende: å la et smeltet metall passere gjennom en ringformet støpeform (2) som definerer et støpeformhulrom (4) med åpne ender der hulrommet (4) har en innløpsendeåpning (6), en utløpsendeåpning (10) og en akse (12) som strekker seg mellom hulrommets utløpsendeåpning (10) og innløpsendeåpningen (6), og et tverrsnittsareal i flere plan som er beliggende på tvers av hulrommets akse, der dettes omkretsmessige omriss er ikke-sirkulært og asymmetrisk; og å trekke ut varme fra det formbestandige metallegeme (48) som kommer ut av nevnte utløpsendeåpning (10); der fremgangsmåten inkluderer trinnene å trekke varme fra innbyrdes motstående sider av det ikke-sirkulære asymmetriske formbestandige legeme (48) som kommer ut av nevnte utløpsendeåpning ved å rette et væskeformet kjølemedium på nevnte legeme, idet nevnte kjølemedium blir rettet i forskjellige mengder på forskjellige deler av legemet, slik at de termiske påkjenninger som oppstår fra kontraksjonen av legemet (48) blir balansert ut fra side til side av legemet (48). Publikasjonen beskriver også et apparat egnet for bruk i forbindelse med en slik fremgangsmåte.The publication discloses, inter alia, a method of casting molten metal into a pristine body, comprising: passing a molten metal through an annular mold (2) defining an open-ended mold cavity (4) where the cavity (4) has an inlet end aperture ( 6), an outlet end aperture (10) and an axis (12) extending between the outlet end aperture (10) and the inlet end aperture (6), and a multi-plane cross-sectional area located across the axis of the cavity where its circumferential outline is not -circular and asymmetrical; and extracting heat from the mold-resistant metal body (48) emerging from said outlet end opening (10); the method including the steps of drawing heat from mutually opposed sides of the non-circular asymmetric mold-resistant body (48) which exits said outlet end aperture by directing a liquid refrigerant on said body, said refrigerant being directed in different amounts to different portions of the body, so that the thermal stresses arising from the contraction of the body (48) are balanced out side to side of the body (48). The publication also describes an apparatus suitable for use in connection with such a method.

Description

Forliggende oppfinnelse vedrører støping av smeltet metall i et støpeform-hulrom med åpen ende, og spesielt den omkretsmessige innestengning av det smeltede metall som blir presset gjennom hulrommet under støping til et formbestandig sluttprodukt. The present invention relates to the casting of molten metal in a mold cavity with an open end, and in particular the circumferential confinement of the molten metal which is pressed through the cavity during casting into a form-retaining final product.

Nåværende støpeformhulrom med åpen ende har et innløpsendeparti, en utløpsendeåpning, en akse som strekker seg mellom utløpsendeåpningen og innløpsendepartiet til hulrommet, og en vegg som omslutter hulromsaksen mellom utløpsendeåpningen og inngangsendeåpningen for å avgrense det smeltede metall til hulrommet under føring av metallet gjennom hulrommet. Når en støpeoperasjon skal utføres, blir en startblokk teleskopisk opptatt i hulrommets utløpsendeåpning. Blokken blir ført frem og tilbake langs hulrommets akse, men til å begynne med er den anbrakt stasjonært i åpningen mens en masse av smeltet startmateriale blir innført i hulrommet mellom startblokken og et første tverrsnittsplan for hulrommet som strekker seg forholdsvis på tvers av dets akse. Mens startblokken blir ført frem og tilbake, forholdsvis utadrettet fra hulrommet langs dets akse, og startmaterial-legemet blir ført frem og tilbake i tandem med startblokken gjennom en rekke andre tverrsnittsplan for hulrommet som strekker seg på tvers av dets akse, blir suksessive lag av smeltet metall som har mindre tverrsnittsarealer i plan på tvers av hulrommets akse enn tverrsnittsarealet som defineres av hulrommets vegg i det første tverrsnittsplan, overlagret på legemet med startmaterialet ved siden av det første tverrsnittsplan i hulrommet. På grunn av sine mindre tverrsnittsarealer har hvert av de respektive lag iboende spredekrefter som virker til å spre laget relativt omkretsmessig utover fra hulrommets kavitet i nærheten av dettes første tverrsnittsplan. Det sprer seg utover inntil laget blir stanset av veggen i hulrommet, hvor laget på grunn av det faktum at veggen er i en rett vinkel til det første tverrsnittsplan i hulrommet, blir tvunget til å gjennomgå en skarpvinklet høyresving inn i rekken med andre tverrsnittsplan for hulrommet, og til å innta en retning gjennom dem som er parallelle med veggen, dvs. perpendikulært til det første tverrsnittsplan. Ved kontakt med veggen begynner i mellomtiden laget å oppvise termiske kontraksjonskrefter, og med tiden utbalanserer de termiske kontraksjonskrefter effektivt spredekreftene, og en "størkningstilstand" inntreffet i ett av de andre tverrsnittsplan. Deretter, mens laget blir en integrert del av det som nå er et nylig dannet metall-legeme, fortsetter laget å krympe bort fra veggen mens det fullfører sin gjennomgang gjennom hulrommet i metall-legemet. Current open end mold cavities have an inlet end portion, an outlet end opening, an axis extending between the outlet end opening and the inlet end portion of the cavity, and a wall enclosing the cavity axis between the outlet end opening and the inlet end opening to confine the molten metal to the cavity while guiding the metal through the cavity. When a casting operation is to be carried out, a starter block is telescopically engaged in the outlet end opening of the cavity. The block is moved back and forth along the axis of the cavity, but initially it is placed stationary in the opening while a mass of molten starting material is introduced into the cavity between the starting block and a first cross-sectional plane of the cavity which extends relatively across its axis. As the starting block is reciprocated, relatively outwardly from the cavity along its axis, and the starting material body is reciprocated in tandem with the starting block through a series of other cross-sectional planes of the cavity extending across its axis, successive layers of molten metal having smaller cross-sectional areas in a plane across the axis of the cavity than the cross-sectional area defined by the wall of the cavity in the first cross-sectional plane, superimposed on the body with the starting material adjacent to the first cross-sectional plane in the cavity. Because of their smaller cross-sectional areas, each of the respective layers has inherent spreading forces which act to spread the layer relatively circumferentially outward from the cavity of the cavity near its first cross-sectional plane. It spreads outward until the layer is stopped by the wall of the cavity, where, due to the fact that the wall is at right angles to the first cross-sectional plane of the cavity, the layer is forced to undergo an acute right-angled turn into the row of second cross-sectional planes of the cavity , and to assume a direction through them that is parallel to the wall, i.e. perpendicular to the first cross-sectional plane. On contact with the wall, meanwhile, the layer begins to exhibit thermal contraction forces, and over time the thermal contraction forces effectively balance the spreading forces, and a "solidification state" occurs in one of the other cross-sectional planes. Then, as the layer becomes an integral part of what is now a newly formed metal body, the layer continues to shrink away from the wall as it completes its passage through the cavity of the metal body.

Mellom hulrommets første tverrsnittsplan og det ene av de andre tverrsnittsplan, hvor "størkning" inntreffer, blir laget tvunget i nær kontakt med veggen i hulrommet, og denne kontakten frembringer friksjon som virker mot bevegelsen av laget og har en tendens til å bli opprevet ved dens ytre omkretsoverflate i den grad at det kan drives løs fra de tilstøtende lag. Fagfolk på området har derfor lenge forsøkt å finne måter til enten å smøre grenseflaten mellom de respektive lag og veggen på, eller til å adskille dem fra hverandre ved grenseflaten. De har også forsøkt å finne måter å forkorte bredden av kontaktbåndet mellom de respektive lag og veggen på. Disse anstrengelsene har ført til forskjellige strategier, innbefattende de som er beskrevet i US-patent 4597763 og US-patent 5582230.1 US-patent 4598763 blir en oljeomsluttet hylse avtrykkgass innskutt mellom veggen og lagene for å adskille disse fra hverandre. I US-patent 5582230 blir en kjølende veskesprut utviklet omkring metall-legemet og så drevet inn i legemet på en slik måte at bredden av kontaktbåndet forkortes. Disse anstrengelsene har også frembrakt en lang rekke smøremidler; og mens de kombinerte anstrengelser har oppvist en viss suksess ved smøring og/eller adskillelse av lagene fra veggen, og omvendt, har det også frembrakt et nytt problem av en annen type vedrørende selve smøremidlene. Det er en høy grad av varmeutveksling mellom grenseflaten mellom lagene og veggen, og den intense heten kan dekomponere et smøremiddel. Dets dekomponeringsprodukter reagerer ofte med den omgivende luft i grenseflaten for å danne partikler av metalloksid o.l. som blir såkalte "kniver" (rippers) ved grenseflaten, som igjen frembringer såkalte "glidelåser" (zippers) langs den aksiale dimensjon av ethvert produkt som er fremstilt på denne måten. Den intense heten kan få selv et smøremiddel til å brenne, noe som igjen skaper en grenseflate mellom et varmt metall og en kald overflate hvor friksjonskreftene deretter stort sett blir avlastet ved ethvert smøremiddel. Between the first cross-sectional plane of the cavity and one of the other cross-sectional planes, where "solidification" occurs, the layer is forced into close contact with the wall of the cavity, and this contact produces friction which acts against the movement of the layer and tends to be torn by its outer peripheral surface to the extent that it can be driven loose from the adjacent layers. Professionals in the field have therefore long tried to find ways to either lubricate the interface between the respective layers and the wall, or to separate them from each other at the interface. They have also tried to find ways to shorten the width of the contact band between the respective layers and the wall. These efforts have led to various strategies, including those described in US Patent 4,597,763 and US Patent 5,582,230.1 US Patent 4,598,763 an oil-encased sleeve of impression gas is inserted between the wall and the layers to separate them from each other. In US patent 5582230, a cooling liquid spray is developed around the metal body and then driven into the body in such a way that the width of the contact strip is shortened. These efforts have also produced a wide range of lubricants; and while the combined efforts have shown some success in lubricating and/or separating the layers from the wall, and vice versa, it has also produced a new problem of a different type concerning the lubricants themselves. There is a high degree of heat exchange between the interface between the layers and the wall, and the intense heat can decompose a lubricant. Its decomposition products often react with the ambient air at the interface to form particles of metal oxide, etc. which become so-called "knives" (rippers) at the interface, which in turn produce so-called "zippers" (zippers) along the axial dimension of any product produced in this way. The intense heat can cause even a lubricant to burn, which in turn creates an interface between a hot metal and a cold surface where the frictional forces are then largely relieved by any lubricant.

Foreliggende oppfinnelse avviker fullstendig fra de forskjellige tidligere kjente strategier for smøring og adskillelse av lagene fra veggen ved grenseflaten mellom disse, og fra de forskjellige tidligere kjente strategier for å avkorte kontaktbåndet mellom lagene og veggen. I stedet eliminerer oppfinnelsen den "konfrontasjonen" som inntraff mellom lagene og veggen, og som ga opphav til de problemer som krever disse tidligere kjente strategier. I deres sted tilveiebringer oppfinnelsen en fullstendig ny strategi for regulering av den forholdsvis omkretsmessige, utadrettede oppsvulming av de respektive lag i hulrommet under passeringen av det smeltede metall gjennom hulrommet. The present invention deviates completely from the various previously known strategies for lubricating and separating the layers from the wall at the interface between them, and from the various previously known strategies for shortening the contact bond between the layers and the wall. Instead, the invention eliminates the "confrontation" that occurred between the layers and the wall, and which gave rise to the problems requiring these previously known strategies. In their place, the invention provides an entirely new strategy for controlling the relatively circumferential, outward swelling of the respective layers in the cavity during the passage of the molten metal through the cavity.

Ifølge oppfinnelsen blir den relative, omkretsmessige, utadrettede oppsvulming av respektive lag av smeltet metall begrenset til et første tverrsnittsareal i hulrommet i dettes første tverrsnittsplan, mens de respektive lag blir tillatt å utvide seg relativt omkretsmessig utover fra det omkretsmessige omriss av det første tverrsnittsareal ved relativt perifere utadrettede skråvinkler til hulrommets akse, hvor lagene progressivt inntar omkretsmessig utadrettede, større andre tverrsnittsarealer i hulrommet i dettes nevnte annet tverrsnittsplan. Dessuten blir termiske kontraksjonskrefter generert i de respektive lag når lagene inntar de andre tverrsnittsarealer av hulrommet og størrelsen av de termiske kontraksjonskrefter blir styrt i de respektive lag slik at de termiske kontraksjonskrefter utbalanserer spredekreftene i de respektive lag ved et av de andre tverrsnittsplan i hulrommet, og derved gir et frittformet, omkretsmessig omriss på metall-legemet mens metall-legemet blirformbestandig. På denne måten blir lagene ikke lenger konfrontert med en vegg eller andre omkretsmessige begrensninger, men i likhet med et barn som lærer å gå mens en av foreldrene strekker ut en arm som barnet kan støtte seg på mens forelderen gradvis trekker seg tilbake fra barnet, slik at lagene blir gitt en slags passiv understøttelse ved sine ytre omkretser, slik som ved bruk av baffelanordninger, mens de, lagene, blir "oppmuntret" til å samle seg av seg selv, og til å danne en koherent hud etter eget valg, istedenfor å akseptere en som er påført dem av en omgivende vegg, eller lignende. Så snart de termiske kontraksjonskrefter kan overta fra baffelanordningen, blir også baffelanordningen trukket tilbake slik at kontakt mellom lagene og et eventuelt begrensende medium praktisk talt blir eliminert. Dette betyr at det ikke lenger er nødvendig å smøre eller buffre en grenseflate mellom lagene og en omkretsmessig begrensningsanordning, men det utelukker ikke fortsatt bruk av et smøremiddel eller et buffringsmedium omkring lagene. I mange av de for tiden foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen, blir i virkeligheten en kappe av trykkgass anbrakt omkring lagene av smeltet metall i de andre tverrsnittsplan i hulrommet. Et ringrom av olje blir vanligvis også anbrakt omkring lagene av smeltet metall i de andre tverrsnittsplan i hulrommet; og i visse utførelsesformer er en oljeomsluttet hylse avtrykkgass anbrakt omkring lagene, som i US-patent 4598763. Den oljeomsluttede hylse av trykkgass blir vanligvis dannet ved å slippe ut trykkgass og olje i hulrommet ved dettes andre tverrsnittsplan, og fortrinnsvis samtidig. According to the invention, the relative circumferential outward swelling of respective layers of molten metal is limited to a first cross-sectional area of the cavity in its first cross-sectional plane, while the respective layers are allowed to expand relatively circumferentially outward from the circumferential outline of the first cross-sectional area at relatively peripheral outwardly inclined angles to the axis of the cavity, where the layers progressively occupy circumferentially outwardly, larger second cross-sectional areas in the cavity in its aforementioned second cross-sectional plane. Moreover, thermal contraction forces are generated in the respective layers when the layers occupy the other cross-sectional areas of the cavity and the magnitude of the thermal contraction forces is controlled in the respective layers so that the thermal contraction forces balance the spreading forces in the respective layers at one of the other cross-sectional planes in the cavity, and thereby providing a free-form, circumferential outline of the metal body while the metal body becomes shape-resistant. In this way, the teams are no longer confronted by a wall or other peripheral constraints, but like a child learning to walk while one of the parents extends an arm for the child to lean on while the parent gradually withdraws from the child, as that the layers are given some kind of passive support at their outer perimeters, such as by the use of baffle devices, while they, the layers, are "encouraged" to self-assemble, and to form a coherent skin of their own choosing, instead of accept one inflicted on them by a surrounding wall, or the like. As soon as the thermal contraction forces can take over from the baffle device, the baffle device is also withdrawn so that contact between the layers and any limiting medium is practically eliminated. This means that it is no longer necessary to lubricate or buffer an interface between the layers and a circumferential limiting device, but it does not preclude continued use of a lubricant or a buffering medium around the layers. In many of the presently preferred embodiments of the invention, a jacket of pressurized gas is actually placed around the layers of molten metal in the other cross-sectional planes of the cavity. An annulus of oil is usually also placed around the layers of molten metal in the other cross-sectional planes of the cavity; and in certain embodiments, an oil-enclosed sleeve of pressurized gas is placed around the layers, as in US Patent 4598763. The oil-enclosed sleeve of pressurized gas is usually formed by discharging pressurized gas and oil into the cavity at its second cross-sectional plane, and preferably simultaneously.

De termiske kontraksjonskrefter blir vanligvis generert ved å trekke ut varme fra de respektive lag i en retning hovedsakelig omkretsmessig utad fra hulrommets akse i dettes andre tverrsnittsplan. De mange av de for tiden foretrukne utførelses-former av oppfinnelsen blir f.eks. varmen ekstrahert ved operativt å anordne et varmeledende medium omkring det omkretsmessige omriss av de andre tverrsnittsarealer av hulrommet og ved å trekke ut varme fra lagene gjennom mediet. I visse, for tiden foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen, er varmeledende baffelanordninger anordnet omkring det omkretsmessige omriss av de andre tverrsnittsarealer av hulrommet, og varme blir trukket ut fra lagene gjennom baffel anordningene, f.eks. ved å anbringe et ringformet kammer omkring baffelanordningen og sirkulere kjøleveske gjennom kammeret. Varme kan også trekkes ut fra lagene gjennom selve metall-legemet, f.eks. ved å tømme kjøleveske på metall-legemet ved den motsatte side av det annet tverrsnittsplan for hulrommet fra det første tverrsnittsplan. Kjølevesken blir fortrinnsvis påført metall-legemet mellom de plan som strekker seg på tvers av hulrommets akse og som faller sammen med bunnen og kanten av den trauformede modell som er dannet av metall-legemets suksessive, konvergerende isotermer. The thermal contraction forces are usually generated by extracting heat from the respective layers in a direction mainly circumferentially outward from the axis of the cavity in its second cross-sectional plane. The many of the currently preferred embodiments of the invention are e.g. the heat extracted by operatively arranging a heat-conducting medium around the circumferential outline of the other cross-sectional areas of the cavity and by extracting heat from the layers through the medium. In certain presently preferred embodiments of the invention, heat conducting baffle devices are arranged around the circumferential outline of the other cross-sectional areas of the cavity, and heat is drawn from the layers through the baffle devices, e.g. by placing an annular chamber around the baffle device and circulating coolant through the chamber. Heat can also be extracted from the layers through the metal body itself, e.g. by emptying coolant on the metal body at the opposite side of the second cross-sectional plane of the cavity from the first cross-sectional plane. The coolant is preferably applied to the metal body between the planes which extend across the axis of the cavity and which coincide with the bottom and edge of the trough-shaped model formed by the metal body's successive, converging isotherms.

Kjølevesken kan påføres metall-legemet fra et ringrom omkring hulrommets akse, mellom det ene annet tverrsnittsplan av hulrommet og utløpsenden fra dette; eller kjølevesken kan påføres metall-legemet fra ringrom omkring hulrommets akse på den annen side av utløpsendeåpningen til hulrommet fra dettes ene andre tverrsnittsplan. Kjølevesken blir fortrinnsvis påført fra en rekke hull anordnet i et ringrom omkring hulrommets akse, og som er oppdelt i hullrader der de respektive hull er forskjøvet i forhold til hverandre fra rad til rad, som i US-patent 5582230. The coolant can be applied to the metal body from an annular space around the axis of the cavity, between one other cross-sectional plane of the cavity and the outlet end from this; or the cooling bag can be applied to the metal body from an annular space around the axis of the cavity on the other side of the outlet end opening of the cavity from its one other cross-sectional plane. The cooling bag is preferably applied from a number of holes arranged in an annular space around the axis of the cavity, and which are divided into rows of holes where the respective holes are offset in relation to each other from row to row, as in US patent 5582230.

I noen av de for tiden foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen er ringrommet anbrakt omkring støpeformen ved hulrommets indre omkrets, og i andre utførelsesformer er ringrommet anbrakt på støpeformen, i det vesentlige utenfor hulrommet ved siden av dettes utløpsendeåpning. In some of the currently preferred embodiments of the invention, the annulus is placed around the mold at the inner circumference of the cavity, and in other embodiments, the annulus is placed on the mold, substantially outside the cavity next to its outlet end opening.

I noen for tiden foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen blir en gjeninnføringssperrevirkning generert i hulrommets tverrsnittsplan som strekker seg på tvers av dettes akse mellom hulrommets annet tverrsnittsplan og utløpsende-åpningen fra dette, for å innføre "tapping" (rebleed) for å gjeninnføre metall-legemet. In some presently preferred embodiments of the invention, a re-entry blocking action is generated in the cross-sectional plane of the cavity extending across its axis between the second cross-sectional plane of the cavity and the discharge end opening therefrom, to introduce "tapping" (rebleed) to re-introduce the metal body.

Til tider blir tilstrekkelige lag av det smeltede metall overlagret på start-materiallegemet for å forlenge metall-legemet aksialt i hulrommet. Når dette er gjort, kan det langstrakte metall-legemet inndeles i sine suksessive, langsgående seksjoner, og i tillegg kan de respektive langsgående seksjoner etterbehandles, slik som ved etterfølgende smiing av disse. At times, sufficient layers of the molten metal are superimposed on the starting material body to extend the metal body axially in the cavity. When this has been done, the elongated metal body can be divided into its successive longitudinal sections, and in addition the respective longitudinal sections can be post-processed, such as by subsequent forging of these.

I en gruppe utførelsesformer som delvis er illustrert på de vedføyde tegninger, er baffelanordninger anordnet omkring hulrommets akse for å avgrense den relative, omkretsmessige, utadrettede oppsvulming av de respektive lag til de respektive første og andre tverrsnittsarealer. Baffelanordningene kan være elektromagnetiske anordninger, eller sett med luftkniver, eller enhver annen slik baffelanordning. Som vist på tegningene utgjør imidlertid baffelanordningen en rekke ringformede overflater som omgir hulrommets akse for å begrense den relative omkretsmessige, utadrettede utvidelse av lagene til hulrommets første tverrsnittsareal, mens de respektive lag tillates å innta progressivt, omkretsmessig, utadrettet større tverrsnittsarealer av hulrommet i dettes andre tverrsnittsplan. I visse utførelsesformer er de enkelte ringformede overflater anordnet i aksial rekkefølge i forhold til hverandre, men forskutt relativt, omkretsmessig utover fra hverandre i hulrommets respektive første og andre tverrsnittsplan, og anordnet langs relativt omkretsmessig, utadrettede skråvinkler til hulrommets akse for å tillate de respektive lag å innta progressivt, omkretsmessige større utadrettede andre tverrsnittsarealer i hulrommets andre tverrsnittsplan. I et spesielt sett med utførelsesformer er de ringformede overflater forbundet med hverandre aksialt i forhold til hulrommet, for å danne et ringformet skjørt. Og som vist kan skjørtet være dannet på veggen eller en annen omkretsmessig begrensningsdel av hulrommet ved dettes indre omkrets, slik som mellom hulrommets første tverrsnittsplan og utløpsendeåpningen fra hulrommet. In one group of embodiments partially illustrated in the accompanying drawings, baffle means are arranged about the axis of the cavity to define the relative, circumferential, outward swelling of the respective layers to the respective first and second cross-sectional areas. The baffle devices may be electromagnetic devices, or sets of air knives, or any other such baffle device. However, as shown in the drawings, the baffle device constitutes a series of annular surfaces surrounding the axis of the cavity to limit the relative circumferential, outward expansion of the layers to the first cross-sectional area of the cavity, while allowing the respective layers to occupy progressively larger, circumferential, outward cross-sectional areas of the cavity in its second cross-sectional plan. In certain embodiments, the individual annular surfaces are arranged in axial order with respect to each other, but offset relatively, circumferentially outwardly from each other in the respective first and second cross-sectional planes of the cavity, and arranged along relatively circumferential, outwardly oblique angles to the axis of the cavity to allow the respective layers to occupy progressively, circumferentially larger outwardly directed second cross-sectional areas in the cavity's second cross-sectional plane. In a particular set of embodiments, the annular surfaces are connected to each other axially with respect to the cavity, to form an annular skirt. And as shown, the skirt may be formed on the wall or another circumferentially limiting part of the cavity at its inner circumference, such as between the first cross-sectional plane of the cavity and the outlet end opening from the cavity.

Når en del av veggen er forsynt med en grafittstøpering, er skjørtet vanligvis utformet på ringen omkring dennes indre omkrets. When part of the wall is provided with a graphite casting ring, the skirt is usually formed on the ring around its inner circumference.

Skjørtet kan ha en rettlinjet, utadrettet bue omkring den indre omkrets, eller det kan ha en krumlinjet bue omkring den indre omkrets. The skirt may have a rectilinear, outwardly directed arc around the inner circumference, or it may have a curvilinear arc around the inner circumference.

I tillegg til å danne et frittformet, omkretsmessig omriss på metall-legemet ved det ene annet tverrsnittsplan av hulrommet, kan oppfinnelsen også anvendes til å generere enhver ønsket form i omrisset, og enhver ønsket dimensjon i det tverrsnittsareal som defineres av omrisset. Den ønskede form og/eller dimensjon kan dessuten genereres mens hulrommets akse er orientert mot en vertikal linje på enhver ønsket måte. F.eks. kan hulrommets akse være orientert langs en vertikal linje, det første tverrsnittsareal kan være begrenset til et sirkulært omriss, og oppfinnelsen kan anvendes til å frembringe et ikke-sirkulært omriss på metall-legemet ved det ene annet tverrsnittsplan i hulrommet. Eller aksen til hulrommet kan være orientert langs en vinkel til en vertikal linje, hvor det første tverrsnittsareal kan være begrenset til et sirkulært omriss, og oppfinnelsen kan anvendes til å gi et sirkulært omriss på metall-legemet ved det ene annet tverrsnittsplan for hulrommet. Eller aksen til hulrommet kan være orientert langs en av en vertikallinje og en vinkel til en vertikallinje, idet det første tverrsnittsareal kan være tildelt et ikke-sirkulært omkretsmessig omriss, og et ikke-sirkulært omkretsmessig omriss kan være tildelt på metall-legemet ved hulrommets ene annet tverrsnittsplan. Om ønsket kan i mellomtiden det første tverrsnittsareal av hulrommet være begrenset til en første dimensjon i en første støpeoperasjon, og så avgrenset til en annen og forskjellig dimensjon i en annen støpeoperasjon i det samme hulrom, for å variere dimensjonen av tverrsnittsarealet som er tildelt på metall-legemet ved det annet tverrsnittsplan i hulrommet fra den første til den annen støpeoperasjon. In addition to forming a free-form, circumferential outline of the metal body at the other cross-sectional plane of the cavity, the invention can also be used to generate any desired shape in the outline, and any desired dimension in the cross-sectional area defined by the outline. The desired shape and/or dimension can also be generated while the axis of the cavity is oriented towards a vertical line in any desired way. E.g. the axis of the cavity can be oriented along a vertical line, the first cross-sectional area can be limited to a circular outline, and the invention can be used to produce a non-circular outline on the metal body at the other cross-sectional plane in the cavity. Or the axis of the cavity can be oriented along an angle to a vertical line, where the first cross-sectional area can be limited to a circular outline, and the invention can be used to provide a circular outline on the metal body at the other cross-sectional plane of the cavity. Or the axis of the cavity may be oriented along one of a vertical line and an angle to a vertical line, the first cross-sectional area may be assigned a non-circular circumferential outline, and a non-circular circumferential outline may be assigned to the metal body at one end of the cavity other cross-sectional plan. If desired, meanwhile, the first cross-sectional area of the cavity may be limited to a first dimension in a first casting operation, and then limited to another and different dimension in another casting operation in the same cavity, to vary the dimension of the cross-sectional area assigned to metal -the body at the second cross-sectional plane in the cavity from the first to the second casting operation.

I mange av de for tiden foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen er hulrommets akse orientert til en vertikal linje, det omkretsmessige omriss av det første tverrsnittsareal er begrenset, og minst en styreparameter i den gruppe som består av de relative, termiske kontraksjonskrefter som genereres i de respektive vinkelmessige, suksessive ringformede delpartier av lagene som er gruppert omkring omkretsene i de andre tverrsnittsplan av hulrommet og de relative vinkler ved hvilke de respektive ringformede delpartier av lagene blir tillatt å svulme opp fra det omkretsmessige omriss av det første tverrsnittsareal til en rekke med andre tverrsnittsplan for å anta dettes annet tverrsnittsareal, blir variert for å generere en ønsket form i det omkretsmessige omriss som tildeles metall-legemet ved det ene annet tverrsnittsplan av hulrommet. Under generering av den ønskede form kan dessuten den ene styreparameter varieres for å nøytralisere varianser mellom de forskjeller som finnes mellom de respektive spredende og termiske kontraksjonskrefter i vinkelmessige, suksessive, delpartier av lagene som er innbyrdes motstående til hverandre over hulrommet i tredje tverrsnittsplan av hulrommet som strekker seg parallelt med dettes akse. Eller den ene styreparameter kan varieres for å skape varianser mellom de foran beskrevne forskjeller i hulrommets forannevnte tredje tverrsnittsplan. In many of the currently preferred embodiments of the invention, the axis of the cavity is oriented to a vertical line, the circumferential outline of the first cross-sectional area is limited, and at least one control parameter in the group consisting of the relative thermal contraction forces generated in the respective angular , successive annular portions of the layers grouped around the circumferences in the second cross-sectional planes of the cavity and the relative angles at which the respective annular portions of the layers are allowed to swell from the circumferential outline of the first cross-sectional area to a series of second cross-sectional planes to assume its other cross-sectional area, is varied to generate a desired shape in the circumferential outline assigned to the metal body by the one other cross-sectional plane of the cavity. During the generation of the desired shape, the one control parameter can also be varied to neutralize variances between the differences that exist between the respective spreading and thermal contraction forces in angular, successive, subparts of the layers which are mutually opposite to each other above the cavity in the third cross-sectional plane of the cavity which extends parallel to its axis. Or the one control parameter can be varied to create variances between the previously described differences in the aforementioned third cross-sectional plane of the cavity.

De termiske kontraksjonskrefter som genereres i disse vinkelmessige, suksessive delpartier av lagene som er gruppert omkring omkretsen og anbrakt på innbyrdes motstående sider av hulrommet, blir utlignet for å utbalansere de termiske spenninger som oppstår mellom de respektive innbyrdes motstående, vinkelmessige delpartier av lagene ved det ene annet tverrsnittsplan for hulrommet. I disse utførelsesformene, hvor f.eks. de termiske kontraksjonskrefter blir generert ved å trekke ut varme fra de vinkelmessige, suksessive, ringformede delpartier av lagene i de andre tverrsnittsplan av hulrommet, blir de termiske kontraksjonskrefter som genereres i de ringformede delpartier av lagene som er anbrakt på innbyrdes motstående sider av hulrommet, utbalansert ved å variere den hastighet ved hvilken varme blir trukket ut fra de respektive innbyrdes motstående, ringformede delpartier av lagene. Og der hvor varmen blir trukket ut ved å innføre kjøleveskemiddel på metall-legemet ved den motstående side av det ene annet tverrsnittsplan av hulrommet fra det første tverrsnittsplan av dette, blir hastigheten av varmeuttrekning fra de innbyrdes, motstående, ringformede delpartier av lagene variert ved å variere det volum av kjølemiddel som føres inn i de respektive vinkelmessige, suksessive, ringformede delpartier av metall-legemet som er gruppert omkring dettes omkrets. The thermal contraction forces generated in these angular successive portions of the layers grouped around the circumference and placed on opposite sides of the cavity are equalized to balance the thermal stresses arising between the respective mutually opposed angular portions of the layers at one second cross-sectional plan of the cavity. In these embodiments, where e.g. the thermal contraction forces are generated by extracting heat from the angular successive annular portions of the layers in the second cross-sectional plane of the cavity, the thermal contraction forces generated in the annular portions of the layers disposed on mutually opposite sides of the cavity are balanced by varying the rate at which heat is extracted from the respective mutually opposite, ring-shaped sections of the layers. And where the heat is extracted by introducing coolant onto the metal body at the opposite side of the other cross-sectional plane of the cavity from the first cross-sectional plane thereof, the rate of heat extraction from the mutually opposed annular portions of the layers is varied by varying the volume of coolant introduced into the respective angular, successive, annular portions of the metal body grouped around its circumference.

Dimensjonen som det første tverrsnittsareal er begrenset til, mellom de respektive første og andre støpeoperasjoner som er nevnt ovenfor, kan endres ved å endre den omkretsmessige omriss som det første tverrsnittsareal er begrenset til i det første tverrsnittsplan av hulrommet. The dimension to which the first cross-sectional area is limited, between the respective first and second molding operations mentioned above, can be changed by changing the circumferential outline to which the first cross-sectional area is limited in the first cross-sectional plane of the cavity.

Når baffelanordninger er anordnet omkring hulrommets akse for å begrense oppsvulmingen av lagene til de respektive første og andre tverrsnittsarealer i hulrommet, kan den omkretsmessige utstrekning av det omkretsmessige omriss som det første tverrsnittsareal i hulrommet er begrenset til, endres ved å forskyve baffelanordningene og de første og andre tverrsnittsplan av hulrommet i forhold til hverandre. Dessuten kan baffelanordningene og planene forskyves i forhold til hverandre ved å variere volumet av smeltet metall som overlagres på legemet av startmaterialet for å forskyve planene i forhold til baffelanordningene; eller ved å rotere baffelanordningene omkring en rotasjonsakse på tvers av hulrommets akse for å forskyve baffelanordningene i forhold til planene. When baffle means are arranged about the axis of the cavity to limit the swelling of the layers of the respective first and second cross-sectional areas of the cavity, the circumferential extent of the circumferential outline to which the first cross-sectional area of the cavity is limited can be changed by shifting the baffle means and the first and second cross-sectional plane of the cavity in relation to each other. Also, the baffles and planes can be displaced relative to each other by varying the volume of molten metal deposited on the body of the starting material to displace the planes relative to the baffles; or by rotating the baffle devices about an axis of rotation transverse to the axis of the cavity to displace the baffle devices relative to the planes.

Den omkretsmessige utstrekning av det omkretsmessige omriss som det første tverrsnittsareal er begrenset til, kan også endres ved å inndele baffelanordningene parvis, slik at de respektive par med baffelanordninger blir anordnet omkring hulrommets akse på par med innbyrdes motstående sider, og ved å forskyve de respektive par av baffelanordninger i forhold til hverandre på tvers av hulrommets akse. Dessuten kan ett eller flere av parene med baffelanordninger ganske enkelt føres frem eller tilbake i forhold til hverandre på tvers av hulrommets akse for å forskyve parene i forhold til hverandre, eller et annet av parene med baffelanordninger kan også roteres omkring rotasjonsakser på tvers av hulrommets akse for å forskyve parene med baffelanordninger i forhold til hverandre. The circumferential extent of the circumferential outline to which the first cross-sectional area is limited can also be changed by dividing the baffle devices in pairs, so that the respective pairs of baffle devices are arranged around the axis of the cavity on pairs with mutually opposite sides, and by displacing the respective pairs of baffle devices relative to each other across the axis of the cavity. Also, one or more of the pairs of baffle devices can simply be moved forward or backward relative to each other across the axis of the cavity to displace the pairs relative to each other, or another of the pairs of baffle devices can also be rotated about axes of rotation across the axis of the cavity for displacing the pairs of baffle devices relative to each other.

Den omkretsmessige utstrekning av omrisset kan også endres ved å inndele baffelanordningene i par, ved å anordne paret med baffelanordninger omkring hulrommets akse i aksial rekkefølge i forhold til hverandre, og ved å forskyve paret med baffelanordninger i forhold til hverandre aksialt i hulrommet, f.eks. ved å invertere parene med baffelanordninger i forhold til hverandre aksialt i hulrommet. The circumferential extent of the outline can also be changed by dividing the baffle devices into pairs, by arranging the pair of baffle devices around the axis of the cavity in axial order relative to each other, and by displacing the pair of baffle devices relative to each other axially in the cavity, e.g. . by inverting the pairs of baffle devices relative to each other axially in the cavity.

I visse for tiden foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen blir de termiske kontraksjonskrefter generert i alle de vinkelmessige, suksessive ringformede delpartier av lagene som er gruppert omkring lagenes omkretser. In certain currently preferred embodiments of the invention, the thermal contraction forces are generated in all of the angular, successive annular portions of the layers grouped around the perimeters of the layers.

Disse trekkene vil bli bedre forstått under henvisning til de vedføyde tegninger, hvor flere for tiden foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen er illustrert i forbindelse med en første avsetning av smeltet metall i hulrommet for å tjene som et startmateriallegeme, og så i en kontinuerlig eller halvkontinuerlig støpeoperasjon, å påføre suksessive lag av smeltet metall på legemet av smeltet startmateriale for å danne et langstrakt metall-legeme som strekker seg aksialt utover i forhold til hulrommet. These features will be better understood by reference to the accompanying drawings, in which several currently preferred embodiments of the invention are illustrated in connection with a first deposit of molten metal in the cavity to serve as a starting material body, and then in a continuous or semi-continuous casting operation, applying successive layers of molten metal to the body of molten starting material to form an elongate metal body extending axially outwardly with respect to the cavity.

Det vises til de vedføyde tegninger, hvor: Reference is made to the attached drawings, where:

figurene 1-5 illustrerer flere tverrsnittsarealer og omkretsmessige omriss som kan påføres et metall-legeme ved det tverrsnittsplan hvor "størkning" inntreffer; og i tillegg viser de også det "første" tverrsnittsareal og "halvskyggen" av det annet tverrsnittsareal som er nødvendig mellom det omkretsmessige omriss av det første tverrsnittsareal og "størkningsplanet" hvis fremgangsmåten og apparatet ifølge oppfinnelsen skal være fullstendig vellykket når det gjelder å påføre de respektive arealer og omriss på metall-legemet; Figures 1-5 illustrate several cross-sectional areas and circumferential outlines that can be applied to a metal body at the cross-sectional plane where "solidification" occurs; and in addition they also show the "first" cross-sectional area and the "penumbra" of the second cross-sectional area necessary between the circumferential outline of the first cross-sectional area and the "solidification plane" if the method and apparatus of the invention is to be completely successful in applying the respective areas and outline of the metal body;

figurene 6-8 er skjematiske representasjoner av en støpeform som kan anvendes ved støpning av hvert av eksemplene på figurene 1 -3; og figurene viser også skjematisk det plan hvor eksemplene på figurene 1 -3 er tatt fra; figures 6-8 are schematic representations of a mold that can be used when casting each of the examples in figures 1-3; and the figures also schematically show the plane from which the examples in figures 1 -3 are taken;

figur 9 er en skisse sett fra bunnen av en vertikal støpeform med åpen øvre ende for å støpe et V-formet metall-legeme, slik som det som er vist på figur 4, og viser i tillegg det omkretsmessige omriss av det første tverrsnittsareal i støpeformens hulrom; Figure 9 is a bottom view of a vertical mold with an open upper end for casting a V-shaped metal body, such as that shown in Figure 4, and additionally shows the circumferential outline of the first cross-sectional area of the mold cavities;

figur 10 er en lignende skisse av en vertikal støpeform med åpen topp for å støpe et sinusformet, asymmetrisk, ikke- sirkulært metall-legeme, slik som det hovedsakelig L-formede legeme som er vist på figur 5, men viser nå, i støpeformens hulrom, det teoretiske grunnlag for den fremgangsmåte som blir anvendt for å variere den hastighet ved hvilken varme blir trukket ut fra de vinkelmessige, suksessive, ringformede delpartier av metall-legeme for å utbalansere de termiske spenninger som oppstår mellom innbyrdes motstående partier av dette i tverrsnittsplan av hulrommet som strekker seg parallelt med dettes akse; Figure 10 is a similar sketch of an open-top vertical mold for casting a sinusoidal, asymmetric, non-circular metal body, such as the substantially L-shaped body shown in Figure 5, but now showing, in the mold cavity , the theoretical basis for the method used to vary the rate at which heat is extracted from the angular, successive, annular sections of the metal body in order to balance the thermal stresses that arise between mutually opposite parts thereof in the cross-sectional plane of the cavity extending parallel to its axis;

figur 11 er et isometrisk tverrsnitt langs linjen 11-11 på figur 9; figure 11 is an isometric cross-section along the line 11-11 of figure 9;

figur 12 er et forstørret og mer brattvinklet parti av det skjematiske, isometriske tverrsnitt som viser midtpartiet av det isometriske tverrsnitt som er vist på figur 11; Figure 12 is an enlarged and more steeply angled portion of the schematic isometric cross-section showing the central portion of the isometric cross-section shown in Figure 11;

figur 13 er et tverrsnitt langs linjen 13,15-13,15 på figur 17, som viser de to rekkene med hull for kjølemiddel som anvendes ved uttrekning av varme fra de vinkelmessige, suksessive, ringformede delpartier av metall-legeme, som opptar en forholdsvis konkav bukt på figurene 9, 11 og 12, og spesielt for sammenligning med de to hullrekkene som i denne forbindelse er vist på figur 15; figure 13 is a cross-section along the line 13,15-13,15 in figure 17, showing the two rows of holes for coolant used when extracting heat from the angular, successive, ring-shaped parts of the metal body, which occupy a relatively concave bay in Figures 9, 11 and 12, and especially for comparison with the two rows of holes shown in this connection in Figure 15;

figur 14 er et skjematisk, isometrisk, delvis tverrsnitt langs linjen 14-14 på figur 9 og i likhet med figur 12, mer forstørret og brattere skråttstilt enn det isometriske tverrsnitt på figur 11; Figure 14 is a schematic, isometric, partial cross-section along the line 14-14 of Figure 9 and like Figure 12, more enlarged and more steeply inclined than the isometric cross-section of Figure 11;

figur 15 er et annet tverrsnitt langs linjen 13,15-13,15 på figur 17 som viser de to rekkene med kjølemiddelhull som anvendes for å trekke ut varme i en figure 15 is another cross-section along the line 13,15-13,15 in figure 17 showing the two rows of coolant holes used to extract heat in a

forholdsvis konveks bukt på figur 14, og i dette tilfelle, for sammenligning med de to rekker som er vist ved den konkave bukten eller bøyningen på figur 13, som nevnt tidligere; relatively convex bay in Figure 14, and in this case, for comparison with the two rows shown by the concave bay or bend in Figure 13, as mentioned earlier;

figur 16 er en ytterligere skjematisk representasjon som understøtter figurene 2 og 7; Figure 16 is a further schematic representation supporting Figures 2 and 7;

figur 17 er et aksialt tverrsnitt av de støpeformer som enten er vist på figurene 9 eller 10, og ved det tidspunkt da en støpeoperasjon blir utført i støpeformen; Figure 17 is an axial cross-section of the molds either shown in Figures 9 or 10, and at the time when a casting operation is being carried out in the mold;

figur 18 er en hetetoppet versjon av de støpeformer som er vist på figurene 9-15 og 17 ved anvendelsestidspunktet, og er fulgt av en skjematisk skisse som viser visse prinsipper som anvendes i alle støpeformene; figure 18 is a hot-top version of the molds shown in figures 9-15 and 17 at the time of use, and is followed by a schematic sketch showing certain principles used in all the molds;

figur 19 er en skjematisk representasjon av prinsippene, men som anvender et sett med vinkelmessige, suksessive diagonaler for å representere støpeoverflaten til hver støpeform, slik av visse arealer og omriss kan sees under på figuren; figure 19 is a schematic representation of the principles, but using a set of angular, successive diagonals to represent the casting surface of each mold, as can be seen by certain areas and outlines below the figure;

figur 20 er en aritmetisk representasjon av visse prinsipper; Figure 20 is an arithmetic representation of certain principles;

figur 21 er en skisse i likhet med den på figurene17 og 18, men viser en modifisert støpeform som sørger for at kjølemiddelet blir levert direkte inn i støpeformens hulrom; figure 21 is a sketch similar to that of figures 17 and 18, but showing a modified mold which ensures that the coolant is delivered directly into the cavity of the mold;

figur 22 er et forkortet aksialt tverrsnitt i likhet med det på figur 17, men viser en støpering med en krummet støpeoverflate for å innfange en "ny uttapping"; Figure 22 is a foreshortened axial cross-section similar to that of Figure 17, but showing a casting ring with a curved casting surface to accommodate a "new tap";

figur 23 er et stort, fantomtverrsnitt som viser en reversibel støpering; Figure 23 is a large, phantom cross-section showing a reversible casting ring;

figur 24 er et termisk tverrsnitt gjennom en typisk støpning, som viser den trauformede modellen med suksessivt konvergerende isotermer og det termiske hylsterplan; Figure 24 is a thermal cross-section through a typical casting, showing the trough-shaped model with successively converging isotherms and the thermal envelope plane;

figur 25 er en skjematisk representasjon av en måte til generering av et ovalt eller annet symmetrisk, ikke sirkulært, omkretsmessig omriss, fra et første tverrsnittsareal med sirkulært omriss, ved å skråstille støpeformens akse; Figure 25 is a schematic representation of a method of generating an oval or other symmetrical, non-circular, circumferential outline, from a first cross-sectional area of circular outline, by tilting the axis of the mold;

figur 26 er en skjematisk representasjon av en annen måte å gjøre dette på ved å variere den hastighet ved hvilken varme blir trukket ut fra vinkelmessige, suksessive, ringformede delpartier av metall-legeme på motstående sider av støpe-formen; Figure 26 is a schematic representation of another way of doing this by varying the rate at which heat is extracted from angular, successive, annular portions of metal body on opposite sides of the mold;

figur 27 er en skjematisk representasjon av en tredje måte til generering av et ovalt eller annet symmetrisk, ikke sirkulært, omkretsmessig tverrsnitt fra et første tverrsnittsareal av et sirkulært omriss, ved å variere helningen av støpeoverflaten på motsatte sider av støpeformen; figure 27 is a schematic representation of a third way of generating an oval or other symmetrical, non-circular, circumferential cross-section from a first cross-sectional area of a circular outline, by varying the slope of the casting surface on opposite sides of the mold;

figur 28 er en skjematisk representasjon av en metode til å variere tverrsnittsdimensjonene av tverrsnittsarealet til en støpeform; Figure 28 is a schematic representation of a method of varying the cross-sectional dimensions of the cross-sectional area of a mold;

figur 29 er et planriss av en firesidet, regulerbar støpeform for å fremstille blokkjern, der motstående ender av støpeformen kan beveges frem og tilbake i forhold til hverandre; Figure 29 is a plan view of a four-sided, adjustable mold for producing block iron, in which opposite ends of the mold can be moved back and forth relative to each other;

figur 30 er en skjematisk delrepresentasjon av et av parene av de langsgående sider av støpeformen når dennes langsgående sider er innrettet for å rotere i samsvar med oppfinnelsen; Figure 30 is a partial schematic representation of one of the pairs of longitudinal sides of the mold when its longitudinal sides are arranged to rotate in accordance with the invention;

figur 31 er en perspektivskisse av et av et par med langsgående sider av den regulerbare støpeform når dennes sider er fiksert i stedet for å kunne rotere; Figure 31 is a perspective view of one of a pair of longitudinal sides of the adjustable mold when its sides are fixed rather than rotatable;

figur 32 er et planriss sett ovenfra av den fikserte side; Figure 32 is a top plan view of the fixed side;

figur 33 er et tverrsnitt langs linjen 33-33 på figur 31; figure 33 is a cross-section along the line 33-33 of figure 31;

figur 34 er et tverrsnitt langs linjen 34-34 på figur 31; figure 34 is a cross-section along the line 34-34 of figure 31;

figur 35 er et tverrsnitt langs linjen 35-35 på figur 31; figure 35 is a cross-section along the line 35-35 of figure 31;

figur 36 er et tverrsnitt langs linjen 36-36 på figur 31; figure 36 is a cross-section along the line 36-36 of figure 31;

figur 37 er en skjematisk representasjon av midtseksjonen til den regulerbare støpeform når en av de sider som er vist på figurene 30 og 31, er blitt brukt for å gi støpeformen en spesiell lengde; Figure 37 is a schematic representation of the center section of the adjustable mold when one of the sides shown in Figures 30 and 31 has been used to give the mold a particular length;

figur 38 er en annen skjematisk representasjon av midtseksjonen når støpeformens lengde er blitt redusert; Figure 38 is another schematic representation of the center section when the mold length has been reduced;

figur 39 er en utspilt perspektivskisse av et langstrakt sluttprodukt ifølge oppfinnelsen som er blitt inndelt i et antall langsgående tverrsnitt; figure 39 is an expanded perspective sketch of an elongated final product according to the invention which has been divided into a number of longitudinal cross-sections;

figur 40 er en skjematisk representasjon av en tidligere kjent støpeform som ble undersøkt med hensyn på sin temperatur ved grenseflaten mellom lagene av smeltet metall og støpestykkets overflate; Figure 40 is a schematic representation of a previously known mold which was examined for its temperature at the interface between the layers of molten metal and the surface of the casting;

figur 41 er en lignende representasjon av en av støpeformene i henhold til oppfinnelsen som er blitt testet med hensyn på temperaturen på dens grenseflate når det ble brukt en avsmalning på en grad i støpeoverflaten; Figure 41 is a similar representation of one of the molds according to the invention which has been tested for the temperature of its interface when a taper of one degree in the mold surface was used;

figur 42 er en representasjon i likhet med figur 41 når en tre graders avsmalning ble brukt i støpeoverflaten; og Figure 42 is a representation similar to Figure 41 when a three degree taper was used in the casting surface; and

figur 43 er en annen representasjon når det ble brukt en fem graders avsmalning i støpeoverflaten. figure 43 is another representation when a five degree taper was used in the casting surface.

Se innledningsvis på figurene 1-8 og undersøk dem raskt. Det vil bli vist nærmere til disse senere, og til henvisningstallene på disse, men legg for øyeblikket merke til det brede utvalget av former som kan støpes ved hjelp av fremgangsmåten og anordningen ifølge oppfinnelsen. Som nevnt tidligere kan enhver ønsket form støpes. Dessuten kan formen støpes horisontalt, vertikalt eller endog ved en helning forskjellig fra horisontalen. Figurene 1 -5 er bare representative. Men de innbefatter støping av en sylinderisk form i en vertikalt orientert støpeform som på figurene 1 og 6, støping av en sylindrisk form i horisontal støpeform, som på figurene 2 og 7, støping av en avlang eller annen symmetrisk, ikke-sirkulær form, som på figurene 3 og 8, støping av en aksesymmetrisk, ikke-sirkulær form slik som den V-formen som er vist på figur 5, og støping av en fullstendig asymmetrisk, ikke-sirkulær form, slik som den på figur 5. First, look at figures 1-8 and examine them quickly. More detail will be given to these later, and to the reference numerals thereon, but note for the moment the wide variety of shapes which can be cast by the method and apparatus of the invention. As mentioned earlier, any desired shape can be cast. Furthermore, the mold can be cast horizontally, vertically or even at an inclination different from the horizontal. Figures 1-5 are only representative. But they include casting a cylindrical shape in a vertically oriented mold as in Figures 1 and 6, casting a cylindrical shape in a horizontal mold as in Figures 2 and 7, casting an oblong or other symmetrical non-circular shape as in Figures 3 and 8, casting an axisymmetric non-circular shape such as the V-shape shown in Figure 5, and casting a fully asymmetric non-circular shape such as that in Figure 5.

Sluttformen før kontraksjon er den som er vist ved 91 på figurene 1-5. Fordi hvert metall-legeme gjennomgår sammentrekning eller kontraksjon under eller til venstre for planet 90-90 som er vist på figurene 6, 7 og 8, får den endelige formen et litt mindre tverrsnittsareal og omkretsmessig omriss enn de som er vist på figurene 1-5. Men for å gjøre det mulig å illustrere oppfinnelsen på en meningsfylt måte, viser figurene 1-5 de områder og omriss som inntas av legemene når spredekreftene i disse er blitt utbalansert av deres termiske kontraksjonskrefter, dvs. når "størknings-punktet" er blitt nådd i hvert legeme. Dette punktet opptrer i planet 90-90 på figur 18, og er derfor representert som planet 90-90 på hver av figurene 6-8. De gjenværende henvisningstall og de trekk de viser til, vil få mer mening etter hvert som beskrivelsen fortsetter. The final shape before contraction is that shown at 91 in figures 1-5. Because each metal body undergoes contraction below or to the left of the plane 90-90 shown in Figures 6, 7 and 8, the final shape takes on a slightly smaller cross-sectional area and circumferential outline than those shown in Figures 1-5 . However, in order to make it possible to illustrate the invention in a meaningful way, Figures 1-5 show the areas and outlines occupied by the bodies when the spreading forces therein have been balanced by their thermal contraction forces, i.e. when the "solidification point" has been reached in every body. This point appears in the plane 90-90 in Figure 18, and is therefore represented as the plane 90-90 in each of Figures 6-8. The remaining reference numbers and the features they refer to will make more sense as the description continues.

Det vises nå til figurene 9-20 hvor hver av de ønskede former blir produsert i en støpeform 2 med et hulrom 4 med åpen ende, en åpning 6 ved hulrommets innløpsende og en rekke utløpshull 8 for kjøleveske som omgir hulrommets utløps-endeåpning 10. Hulrommets akse 12 kan være orientert langs en vertikal linje, eller langs en vinkel til en vertikal linje, slik som langs en horisontal linje. Det tverrsnitt som er vist på figurene 17 og 18 er typisk, men typisk bare ved at når man gjennomskjærer hulrommets omkrets, vil visse egenskaper ved støpeformen variere, ikke så meget når det gjelder egenskaper, men i detaljer, som forklart nærmere nedenfor. Orientering av aksen 12 langs en vinkel til en vertikal linje vil også frembringe endringer, slik som fagfolk på området vil forstå. Men generelt uttrykt omfatter de vertikale støpeformer som er vist på figurene 9-15 og 17 hver et ringformet legeme 14 og et par ringformede topp- og bunnplater, henholdsvis 16 og 18, som henholdsvis er festet til toppen og bunnen av støpeform legemet. Alle tre komponentene er laget av metall og har en form i planriss som svarer til den for det metall-legeme som skal støpes i støpeformens hulrom. I tillegg er hulrommet 4 i støpeformlegemet 14 omgitt av en ringformet fals 20 av samme form som selve støpeformlegemet, og falsens skulder 22 er forsenket godt under innløpsende-åpningen 6 i hulrommet, slik at falsen kan romme en graf ittstøpering 24 av samme form som falsen. Åpningen i støperingen har et mindre tverrsnittsareal ved toppen enn utløpsendeåpningen 10 til hulrommet, slik at ved dens indre omkrets henger ringen over åpningen 10. Støperingen har også et mindre tverrsnittsareal ved bunnen slik at den henger over åpningen 10 også ved dette nivået, og mellom topp-og bunn-nivåene av støperingen, har den indre periferi en avskrådd, skjørtlignende støpeoverflate 26 hvis avsmalning er rettet forholdsvis omkretsmessig utover fra hulrommets akse 12 i retning nedover. Avsmalningen eller skråningen er også rettlinjet i den viste utførelsesform, men kan være krumlinjet som forklart nærmere i det følgende punkt. Avsmalningen har en helning på omkring 1-12 grader i forhold til hulrommets akse, men i tillegg til å variere helning fra en utførelsesform av oppfinnelsen til en annen, kan avsmalningen også variere i helning når man beveger seg omkring hulrommets omkrets, som også forklart nærmere nedenfor. Åpningen 6 Reference is now made to figures 9-20 where each of the desired shapes is produced in a mold 2 with a cavity 4 with an open end, an opening 6 at the inlet end of the cavity and a series of outlet holes 8 for coolant which surround the outlet end opening 10 of the cavity. axis 12 may be oriented along a vertical line, or along an angle to a vertical line, such as along a horizontal line. The cross-section shown in Figures 17 and 18 is typical, but typical only in that when cutting through the circumference of the cavity, certain properties of the mold will vary, not so much in terms of properties, but in details, as explained further below. Orientation of the axis 12 along an angle to a vertical line will also produce changes, as those skilled in the art will appreciate. But generally speaking, the vertical molds shown in Figures 9-15 and 17 each comprise an annular body 14 and a pair of annular top and bottom plates, 16 and 18 respectively, which are respectively attached to the top and bottom of the mold body. All three components are made of metal and have a shape in plan that corresponds to that of the metal body to be cast in the cavity of the mould. In addition, the cavity 4 in the mold body 14 is surrounded by an annular seam 20 of the same shape as the mold body itself, and the shoulder 22 of the seam is recessed well below the inlet end opening 6 in the cavity, so that the seam can accommodate a graphite casting 24 of the same shape as the seam . The opening in the casting has a smaller cross-sectional area at the top than the outlet end opening 10 to the cavity, so that at its inner circumference the ring hangs over the opening 10. The casting also has a smaller cross-sectional area at the bottom so that it hangs over the opening 10 also at this level, and between top - and bottom levels of the casting ring, the inner periphery has a chamfered, skirt-like casting surface 26 whose taper is directed relatively circumferentially outwards from the axis 12 of the cavity in a downward direction. The taper or slope is also straight in the embodiment shown, but can be curved as explained in more detail in the following point. The taper has an inclination of about 1-12 degrees in relation to the axis of the cavity, but in addition to varying the inclination from one embodiment of the invention to another, the taper can also vary in inclination when moving around the circumference of the cavity, as also explained in more detail below. The opening 6

i topp-platen 16 har et mindre tverrsnittsareal enn de for støpeformlegemet 14 og støperingen 24, slik at når den er lagt på støpeformlegemet og ringen som vist, og festet til denne ved hjelp av settskruer 28 eller lignende, har platen 16 en liten kant som rager ut over hulrommet ved dets indre periferi. Åpningen 30 i bunnplaten 18 har det største tverrsnittsareal av alle, og er i virkeligheten tilstrekkelig stort til å muliggjøre dannelse av et par skråflater 32 og 34 omkring bunnen av støpeformlegemet, mellom hulrommets utløpsendeåpning 10 og platens 18 indre periferi. in the top plate 16 has a smaller cross-sectional area than those of the mold body 14 and the casting ring 24, so that when it is placed on the mold body and the ring as shown, and attached to this by means of set screws 28 or the like, the plate 16 has a small edge which projecting above the cavity at its inner periphery. The opening 30 in the bottom plate 18 has the largest cross-sectional area of all, and is in fact sufficiently large to enable the formation of a pair of inclined surfaces 32 and 34 around the bottom of the mold body, between the outlet end opening 10 of the cavity and the inner periphery of the plate 18.

På sin innside har støpeformlegemet 14 et par ringformede kamre 36 som strekker seg omkring denne for å bruke de såkalte "maskinerte baffel" - "split jet" - teknikkene ifølge US-patent 5518063, 5685359 og 5582230 idet rekken med utløps-hull 8 for kjøleveske i bunnen av det indre periferiparti av støpeformlegemet i virkeligheten omfatter to rekker med hull 38 og 40 som er spisst vinklet til aksen 12 i hulrommet 4 og åpner seg inn i skråflatene, henholdsvis 32 og 34, i støpeform-legemet. Ved sine toppsider kommuniserer hullene med et par omkretsspor 42 som er dannet omkring de indre periferier av de respektive kamre 36, men er forseglet fra disse ved hjelp av et par elastomerringer 44 slik at de kan danne utløpsmanifolder for kamrene. Manifoldene er forbundet med de respektive kamre 36 for å motta kjølemiddel fra disse gjennom to omkretsmessig ragende rekker med åpninger 46, og kan også tjene som et middel til å senke trykket til kjølemiddelet før det blir ført ut gjennom de respektive sett med hull 38 og 40. Se i denne forbindelse US-patent 5582230 og 5685359, som også mer fullstendig vil forklare den relative helning mellom settene med hull i forhold til hverandre og til hulrommets akse, slik at det mer bratt skråstilte sett med hull 38 genererer sprut som "spretter" fra metall-legemet 48, og så at spruten blir drevet tilbake til metall-legemet ved hjelp av utløpet fra det annet sett med hull 40, på den måte som er skjematisk vist ved overflaten av metall-legemet 48 på figur 17. On its inside, the mold body 14 has a pair of annular chambers 36 that extend around it in order to use the so-called "machined baffle" - "split jet" - techniques according to US patents 5518063, 5685359 and 5582230 as the row of outlet holes 8 for cooling bag at the bottom of the inner peripheral portion of the mold body actually comprises two rows of holes 38 and 40 which are acutely angled to the axis 12 of the cavity 4 and open into the inclined surfaces, 32 and 34 respectively, of the mold body. At their top sides the holes communicate with a pair of circumferential grooves 42 which are formed around the inner peripheries of the respective chambers 36, but are sealed from these by means of a pair of elastomer rings 44 so that they can form outlet manifolds for the chambers. The manifolds are connected to the respective chambers 36 to receive refrigerant therefrom through two circumferentially projecting rows of openings 46, and may also serve as a means of depressurizing the refrigerant before it is discharged through the respective sets of holes 38 and 40 .See in this regard US Patents 5582230 and 5685359, which will also more fully explain the relative inclination of the sets of holes to each other and to the axis of the cavity, so that the more steeply inclined set of holes 38 generates spray that "bounces" from the metal body 48, and so that the spray is driven back to the metal body by means of the outlet from the second set of holes 40, in the manner shown schematically at the surface of the metal body 48 in figure 17.

Støpeformen 2 har også et antall ytterligere komponenter som innbefatter flere elastomertetningsringer, av hvilke noen er vist ved sammenføyningene mellom støpeformlegemet og de to platene. I tillegg er det skjematisk vist anordninger ved 50 for å føre olje og gass inn i hulrommet 4 ved støperingens 24 overflate 26, for dannelse av en oljeomsluttet kappe av gass (ikke vist) omkring lagene av smeltet metall i støpeoperasjonen, og US-patent 4598763 kan konsulteres med hensyn på detaljer. Likeledes kan US-patent 5318098 konsulteres med hensyn til detaljer ved et lekkasjedeteksjonssystem som er skjematisk representert ved 52. The mold 2 also has a number of additional components including several elastomer sealing rings, some of which are shown at the joints between the mold body and the two plates. In addition, there are schematically shown devices at 50 for introducing oil and gas into the cavity 4 at the surface 26 of the casting 24, for the formation of an oil-enclosed mantle of gas (not shown) around the layers of molten metal in the casting operation, and US patent 4598763 can be consulted for details. Likewise, US Patent 5,318,098 may be consulted for details of a leak detection system schematically represented at 52.

På figur 18 er den der viste støpeform 54 med varm topp hovedsakelig den In Figure 18, the hot top mold 54 shown there is essentially that

samme, bortsett fra at både åpningen 52 i den varme toppen 55 og den øvre halvdel av grafittstøperingen 56 er dimensjonert for å tilveiebringe et større overheng 58 enn ringen 24 alene oppviser på figurene 9-15 og 17, slik at den nødvendige gasslomme for den teknikk som er beskrevet i US-patent 4598763, blir mer fremhevet. same, except that both the opening 52 in the hot top 55 and the upper half of the graphite casting ring 56 are dimensioned to provide a larger overhang 58 than the ring 24 alone exhibits in Figures 9-15 and 17, so that the necessary gas pocket for that technique which is described in US patent 4598763, is more emphasized.

Når en støpeoperasjon skal utføres med enten støpeformen 2 på figur 17 eller støpeformen 54 på figur 18, blir en startblokk 60 som kan beveges frem og tilbake, og har samme form som hulrommet 4 i støpeformen, teleskopisk ført inn i utløpsendeåpningen 10 eller 10 merket i støpeformen inntil det kommer i kontakt med den skråstilte indre omkretsoverflate 26 eller 62 av støperingen ved et tverrsnittsplan i hulrommet som strekker seg på tvers av dettes akse som antydet ved 64 på figur 18. Så blir smeltet metall levert enten til åpningen 65 i varmetoppen på figur 18, eller til en kanal (ikke vist) over hulrommet på figur 17; og det smeltede metall blir levert til innsiden av det respektive hulrom enten gjennom toppåpningen 66 i grafittringen 18, eller gjennom et nedløpsrør 68 som henger ned fra kanalen i den halsen som er dannet av åpningen 6 i topp-platen 16 på figur 17. When a molding operation is to be carried out with either the mold 2 in Figure 17 or the mold 54 in Figure 18, a starting block 60 which can be moved back and forth, and has the same shape as the cavity 4 in the mold, is telescopically introduced into the outlet end opening 10 or 10 marked in the mold until it contacts the inclined inner circumferential surface 26 or 62 of the casting ring at a cross-sectional plane in the cavity extending across its axis as indicated at 64 in Figure 18. Then molten metal is delivered either to the opening 65 in the hot top in Figure 18, or to a channel (not shown) over the cavity of Figure 17; and the molten metal is delivered to the inside of the respective cavity either through the top opening 66 in the graphite ring 18, or through a downpipe 68 which hangs down from the channel in the neck formed by the opening 6 in the top plate 16 in figure 17.

Innledningsvis blir startblokken 60 anbrakt i ro i hulrommets utløpsendeåpning 10 eller 10 merket, mens det smeltede metall blir tillatt å akkumulere og danne et legeme 70 av startmaterialet på toppen av blokken. Dette legemet med startmateriale blir typisk akkumulert til et "første" tverrsnittsplan for hulrommet som strekker seg på tvers av hulrommets akse ved 72 på figur 18. Dette akkumulerings-trinnet blir vanligvis kalt "butt-forming"- eller "starf-trinnet i støpeoperasjonen. Det blir så etterfulgt av et annet trinn, det såkalte "kjøre"-trinnet i operasjonen, og i dette sistnevnte trinn blir startblokken 60 senket ned i en grop (ikke vist) under støpe-formen mens tilførselen av smeltet metall til hulrommet fortsetter over blokken. I mellomtiden blir legemet 70 av startmaterialet ført i tandem med startblokken nedover gjennom en rekke andre tverrsnittsplan 74 i hulrommet som strekker seg på tvers av dettes akse, og etter hvert som det beveger seg gjennom rekken med plan, blir kjøleveske påført materiallegemet fra settene med hull 38 og 40 for direkte å kjøle metall-legemet som nå tar form på blokken. I tillegg blir trykkgass og olje ført inn i hulrommet gjennom grafittringens overflate ved bruk av de anordninger som er antydet generelt ved 50 på hver av figurene 17 og 18. Initially, the starting block 60 is placed at rest in the cavity outlet end opening 10 or 10 marked, while the molten metal is allowed to accumulate and form a body 70 of the starting material on top of the block. This body of starting material is typically accumulated into a "first" cross-sectional plane of the cavity extending across the axis of the cavity at 72 in Figure 18. This accumulation step is commonly called the "butt-forming" or "starf" step of the casting operation. It is then followed by another step, the so-called "run" step of the operation, and in this latter step the starter block 60 is lowered into a pit (not shown) below the mold while the supply of molten metal to the cavity continues above the block Meanwhile, the body 70 of starting material is passed in tandem with the starting block downwards through a series of second cross-sectional planes 74 in the cavity extending across its axis, and as it moves through the series of planes, coolant is applied to the body of material from the sets of holes 38 and 40 to directly cool the metal body now taking shape on the block.In addition, compressed gas and oil are introduced into the cavity through the surface of the graphite ring at b use the devices indicated generally at 50 in each of figures 17 and 18.

Som tydeligst vist på figur 18, danner det smeltede tilførte metall lag 76 av smeltet metall som suksessivt blir lagt på toppen av legeme 70 av startmaterialet, og ved et punkt direkte under toppåpningen i grafittringen og ved siden av det første tverrsnittsplan 72 i hulrommet. Vanligvis er dette punktet sentralt i forhold til støpeformhulrommet, og i tilfelle med en som er symmetrisk eller asymmetrisk ikke-sirkulær, faller det typisk sammen med "det termiske spredeplan" 78 (figurene 10 og 24) i hulrommet, et uttrykk som vil bli forklart nærmere nedenfor. Det smeltede metall kan også føres direkte inn i hulrommet ved to eller flere punkter, igjen avhengig av hulrommets tverrsnittsform, og den prosedyre som følges for tilførsel for smeltet metall under støpeoperasjonen. Men i alle fall, når lagene 76 blir påført på hverandre på legeme 70 av startmateriale ved det første tverrsnittsplan 72 i hulrommet, underkastes de respektive lag en viss hydrodynamikk, og spesielt når hvert møter et objekt, As most clearly shown in Figure 18, the molten added metal forms layers 76 of molten metal which are successively deposited on top of the body 70 of the starting material, and at a point directly below the top opening in the graphite ring and adjacent to the first cross-sectional plane 72 in the cavity. Typically, this point is central to the mold cavity, and in the case of one that is symmetrically or asymmetrically non-circular, typically coincides with the "thermal spreading plane" 78 (Figures 10 and 24) of the cavity, a term that will be explained more details below. The molten metal can also be fed directly into the cavity at two or more points, again depending on the cross-sectional shape of the cavity, and the procedure followed for the supply of molten metal during the casting operation. But in any case, when the layers 76 are applied to each other on the body 70 of starting material at the first cross-sectional plane 72 in the cavity, the respective layers are subjected to a certain hydrodynamics, and especially when each encounters an object,

flytende eller fast, som avleder det fra dets retning aksialt i hulrommet, eller relativt omkretsmessig utove, som forklart nedenfor. De suksessive lag danner i virkeligheten en strøm av smeltet metall, og som sådanne har lagene visse hydrodynamiske krefter som virker på dem, og disse kreftene blir her betegnet som "spredekrefter" "S" (figur 20) som virker relativt perifert utover fra aksen 12 i hulrommet ved det første tverrsnittsplan 72. Det vil si at kreftene har en tendens til å spre det smeltede metallmaterialet i denne retningen, og så å si "drive" det smeltede metall i kontakt med overflaten 26 eller 62 av grafittringen. Størrelsen av spredekreftene er en funksjon av mange faktorer, omfattende de iboende hydrostatiske krefter i den smeltede metallstrøm ved det punkt hvor hvert lag av smeltet metall blir lagt på legemet av startmaterialet, eller på lagene som kommer foran i strømmen. Andre faktorer innbefatter temperaturen til det smeltede metall, dettes sammensetning og den hastighet som det smeltede metall blir levert til hulrommet med. En reguler-ingsanordning for å regulere hastigheten er skjematisk vist ved 80 på figur 17. Se i denne forbindelse også US-patent 5709260. Spredekreftene behøver ikke å være jevne i alle vinkelretninger fra leveringspunktet, og i tilfelle med en horisontal eller en annen vinklet støpeform, kan de ikke ventes å være like i alle retninger. Men som forklart nedenfor, tar oppfinnelsen hensyn til dette faktum, og kan endog trekke fordel av det i visse utførelsesformer av oppfinnelsen. liquid or solid, diverting it from its direction axially in the cavity, or relatively circumferentially outward, as explained below. The successive layers in reality form a stream of molten metal, and as such the layers have certain hydrodynamic forces acting on them, and these forces are here designated as "spreading forces" "S" (figure 20) which act relatively peripherally outward from the axis 12 in the cavity at the first cross-sectional plane 72. That is, the forces tend to spread the molten metal material in this direction, and so to speak, "drive" the molten metal into contact with the surface 26 or 62 of the graphite ring. The magnitude of the spreading forces is a function of many factors, including the inherent hydrostatic forces in the molten metal stream at the point where each layer of molten metal is deposited on the body of the starting material, or on the layers that come ahead of the stream. Other factors include the temperature of the molten metal, its composition and the rate at which the molten metal is delivered to the cavity. A regulating device for regulating the speed is schematically shown at 80 in figure 17. See in this connection also US patent 5709260. The spreading forces do not have to be uniform in all angular directions from the point of delivery, and in the case of a horizontal or another angled mold , they cannot be expected to be the same in all directions. However, as explained below, the invention takes this fact into account, and may even take advantage of it in certain embodiments of the invention.

Etter hvert som hvert lag 76 av smeltet metall nærmer seg overflatene 26 eller 62 i grafittringen, begynner visse tilleggskrefter å virke, innbefattende de fysiske kreftene i forbindelse med viskositet, overflatespenning og kapillaritet. Disse gir så lagets overflate en skrått vinklet fuktevinkel til overflaten 26 eller 62 av ringen, så vel som til det første tverrsnittsplan 72 i hulrommet. Ved kontakt med overflaten kommer også visse termiske effekter i betraktning, og disse effektene genererer igjen stadig større termiske sammentrekningskrefter eller kontraksjonskrefter "C" (figur 20) i det smeltede metall, dvs. krefter som virker motsatt av spredekreftene og har en tendens til å krympe metallet forholdsvis perifert innover mot aksen istedenfor utover fra denne. Men selv om disse økende kontraksjonskreftene kommer forholdsvis sent og gir en egnet leveringshastighet og et støpeformhulrom hvor spredekreftene overskrider de termiske kontraksjonskrefter i laget når laget kommer i kontakt med overflaten 26 eller 62 av ringen i det første tverrsnittsplan 72 i hulrommet, vil det være en betydelig "drivkraft" igjen i spredekreftene mens laget inntar det første tverrsnittsareal 82 (figur 19) som er omgitt av ringrommet 83 (figur 18) for overflaten i vedkommende plan. Det er da bare naturlig at når laget kommer i kontakt med overflaten av ringen, vil det lett bli dirigert inn i rekken med andre tverrsnittsplan 74 i hulrommet, ikke bare på grunn av helningen av overflaten 26 eller 62 i forhold til hulrommets akse, men også på grunn av den naturlige helningen av laget som følger av den skrått vinklede retning som dette får på grunn av de tidligere nevnte fysiske krefter. Hvis imidlertid overflaten 26 eller 62 er ved rette vinkler til det første tverrsnittsplan i hulrommet, som tilfellet var ifølge teknikkens stand, så ville overflaten motvirke denne tendensen, og i stedet for å tilpasse seg lagets naturlige tilbøyeligheter, ville den forstyrre den og ikke gi laget noe annet valg enn å gjøre en rettvinklet sving og svinge seg langs overflaten som best det kan, parallelt med aksen, under opprettholdelse av nær kontakt med overflaten. Denne kontakten ville igjen føre til friksjon, og denne friksjonen har gitt enhver støpeformkonstruktør vanskeligheter, noe som har fått han eller henne til å finne måter å overvinne den på, eller å adskille lagene fra overflaten for å minimalisere den rolle friksjonen spiller mellom dem. Friksjon antyder selvsagt bruk av smøremidler, og smøremidler er blitt anvendt i store mengder. Som antydet tidligere strømmer det imidlertid en intens hete mellom lagene og overflaten, og smøremidlene har selv medført et problem av en annen type ved at den intense heten har en tendens til å dekomponere et smøremiddel, og ofte reagerer dekomponeringsproduktene med luften ved grenseflaten mellom lagene og overflaten, og frembringer metalloksider eller lignende som igjen blir partikkellignende "kniver" (ikke vist) ved grenseflaten, som frembringer såkalte "glidelåser" langs den aksiale dimensjon av hvert produkt som produsere på denne måten. Selv om smøremidler har redusert friksjonsvirkningene, har de derfor produsert et problem av annen type som det enda ikke er funnet noen løsning på. As each layer 76 of molten metal approaches the surfaces 26 or 62 of the graphite ring, certain additional forces come into play, including the physical forces associated with viscosity, surface tension and capillarity. These then give the layer's surface an oblique wetting angle to the surface 26 or 62 of the ring, as well as to the first cross-sectional plane 72 in the cavity. In contact with the surface, certain thermal effects also come into consideration, and these effects in turn generate increasingly large thermal contraction forces or contraction forces "C" (figure 20) in the molten metal, i.e. forces that act opposite to the spreading forces and tend to shrink the metal relatively peripherally inwards towards the axis instead of outwards from it. However, even if these increasing contraction forces arrive relatively late and provide a suitable delivery rate and a mold cavity where the spreading forces exceed the thermal contraction forces in the layer when the layer contacts the surface 26 or 62 of the ring in the first cross-sectional plane 72 in the cavity, there will be a significant "driving force" again in the spreading forces while the layer occupies the first cross-sectional area 82 (figure 19) which is surrounded by the annulus 83 (figure 18) for the surface in the relevant plane. It is then only natural that when the layer comes into contact with the surface of the ring, it will easily be directed into the row of second cross-sectional planes 74 in the cavity, not only because of the inclination of the surface 26 or 62 in relation to the axis of the cavity, but also due to the natural inclination of the layer resulting from the obliquely angled direction which this acquires due to the previously mentioned physical forces. If, however, the surface 26 or 62 is at right angles to the first cross-sectional plane of the cavity, as was the case according to the prior art, then the surface would counteract this tendency and, instead of conforming to the natural inclinations of the layer, would disturb it and not yield the layer no choice but to make a right angle turn and swing along the surface as best it can, parallel to the axis, while maintaining close contact with the surface. This contact would in turn lead to friction, and this friction has presented difficulties to any mold designer, causing him or her to find ways to overcome it, or to separate the layers from the surface to minimize the role of friction between them. Friction obviously suggests the use of lubricants, and lubricants have been used in large quantities. As indicated earlier, however, intense heat flows between the layers and the surface, and the lubricants themselves have caused a problem of another type in that the intense heat tends to decompose a lubricant, and often the decomposition products react with the air at the interface between the layers and surface, producing metal oxides or the like which in turn become particle-like "knives" (not shown) at the interface, producing so-called "zippers" along the axial dimension of each product thus produced. Although lubricants have reduced frictional effects, they have therefore produced a different type of problem for which no solution has yet been found.

Det vises nå igjen til fig. 18-20, hvor det kan bemerkes at ved omkretsen 84 (fig. 19) av det første tverrsnittsareal 82, er hvert lag ikke bare rettet vilt inn i rekken med andre tverrsnittsplan 74 i hulrommet, men blir også tillatt å innta andre tverrsnittsarealer 84 som har progressive, perifert utad, større tverrsnittsdimensjoner i de tilsvarende andre tverrsnittsplan 74. Lagene kan imidlertid aldri "blø" ut av kontroll i disse planene, men er i stedet til alle tider under styring av den baffelanordningen som utgjøres av ringrommene 86 ved overflaten 26 eller 62 av ringen i de respektive andre tverrsnittsplan 74 i hulrommet. Ringrommene 86 virker til å begrense den fortsatte utstrekning av lagene perifert utover, og også til å definere de omkretsmessige omriss 88 av de andre tverrsnittsarealer 85 som inntas av laget i planene 74. Men på grunn av deres relative skråvinkler, perifert utover, i forhold til aksen 12, og deres utad forskutte forhold til hverandre i retning utover, gjør de dette passivt, slik at laget kan anta progressivt større tverrsnittsarealer perifert utover i de respektive andre plan som svarer til dette, som antydet. I mellomtiden begynner de termiske kontraksjonskrefter "C" (fig. 20) som oppstår i laget, å motvirke spredekreftene som er igjen i det, og til slutt, å utbalansere spredekreftene fullstendig, slik at når dette er gjort, kan den bremsende baffeleffekten "R" i ligningen på fig. 20 så og si falle ut av ligningen. Det vil si at avbøyning ikke lenger vil være nødvendig. "Størkning" vil ha inntruffet, og metall-legemet 48 vil i virkeligheten være et legeme som er i stand til å opprettholde sin egen form, selv om det vil fortsette å gjennomgå en viss krympning, tvers av hulrommets akse, og dette kan ses på fig. 18 under det "ene" andre tverrsnittsplan 90 i hulrommet hvor den motbalanserende virkning har inntruffet. Det vil si der hvor "størkning" har funnet sted. Reference is now made again to fig. 18-20, where it can be noted that at the perimeter 84 (Fig. 19) of the first cross-sectional area 82, each layer is not only aligned wildly in line with the second cross-sectional plane 74 in the cavity, but is also allowed to occupy other cross-sectional areas 84 which have progressive, peripherally outward, larger cross-sectional dimensions in the corresponding second cross-sectional planes 74. The layers, however, can never "bleed" out of control in these planes, but are instead at all times under the control of the baffle device constituted by the annular spaces 86 at the surface 26 or 62 of the ring in the respective second cross-sectional plane 74 in the cavity. The annular spaces 86 act to limit the continued extension of the layers peripherally outward, and also to define the circumferential outlines 88 of the other cross-sectional areas 85 occupied by the layer in the planes 74. However, because of their relative oblique angles, peripherally outward, relative to the axis 12, and their outwardly offset relationship to each other in the outward direction, they do this passively, so that the layer can assume progressively larger cross-sectional areas peripherally outward in the respective other planes that correspond to this, as indicated. Meanwhile, the thermal contraction forces "C" (Fig. 20) arising in the layer begin to counteract the spreading forces remaining in it, and finally, to completely balance the spreading forces, so that when this is done, the retarding baffle effect "R " in the equation in fig. 20 so to speak fall out of the equation. That is, deflection will no longer be necessary. "Solidification" will have occurred, and the metal body 48 will in fact be a body capable of maintaining its own shape, although it will continue to undergo some shrinkage, across the axis of the cavity, and this can be seen in fig. 18 under the "one" second cross-sectional plane 90 in the cavity where the counterbalancing effect has occurred. That is, where "solidification" has taken place.

Det vises igjen til fig. 1-8, og i forbindelse med fig. 19 vil det ses at i tilfelle for hver form, er "størkning" representert ved det ytre, omkretsmessige omriss 91 av formen, mens det relativt indre omriss 84 er det for det første tverrsnittsareal 82 som er gitt hvert lag av ringrommet 83 i det første tverrsnittsplan 72 i hulrommet. Og "halvskyggen" mellom hvert par med omriss er det progressivt større annet tverrsnittsareal 84 som inntas av de respektive lag før "størkning" inntreffer ved plan 90. Reference is again made to fig. 1-8, and in connection with fig. 19, it will be seen that in the case of each mold, "solidification" is represented by the outer, circumferential outline 91 of the mold, while the relatively inner outline 84 is that of the first cross-sectional area 82 provided to each layer of the annulus 83 in the first cross-sectional plane 72 in the cavity. And the "penumbra" between each pair of outlines is the progressively larger second cross-sectional area 84 occupied by the respective layers before "solidification" occurs at plane 90.

Overflaten 26 eller 62 av hver ring har vinkelmessig suksessive ringformede partier 92 (mellom diagonalene på fig. 19 som representerer overflaten) gruppert omkring omkretsen, og hvis omkretsomrisset til overflaten er sirkulær, er dens skråvinkel den samme over overflatens omkrets, idet hulrommets akse 12 er orientert langs en vertikal linje, og varme blir trukket jevnt fra de respektive vinkelmessig suksessive, ringformede delpartier 94 (fig. 10 og 19) av lagene omkring deres omkretser, så vil metall-legemet likeledes innta et sirkulært omriss omkring tverrsnittsarealet i planet 90. Det vil si at hvis det benyttes en vertikal barrestøpeform, blir overflaten 26 eller 62 gitt disse karakteristikkene, og varmeuttrekningsanordningen 8 som innbefatter "split jef-systemet med hull 38,40, blir drevet for å trekke varme fra de respektive partier 94 av barren med en jevn hastighet omkring dennes omkrets, så vil ringrommet 84 i virkeligheten tilsvare et sirkulært, omkretsmessig omriss 84 på det første tverrsnittsareal 82, ringrommene 86 vil likeledes stemme overens med omrissene 88 på de respektive andre tverrsnittsarealer 85, og metall-legemet vil vise seg å være sylindrisk siden eventuelle termiske spenninger som genereres i legemet på tvers av dette i tredje tverrsnittsplan 95 (fig. 9 og diagonalene som representerer overflaten 26 eller 62 på fig. 19) i hulrommet strekker seg parallelt med dettes akse mellom partier 94 av legemet på innbyrdes motstående sider av hulrommet, vil ha en tendens til å utbalansere hverandre fra side til side i hulrommet. Men når et ikke-sirkulært omkretsmessig omriss blir valgt for metall-legemet ved planet 90, eller når støpeformens akse er orientert i en vinkel til en vertikal linje, eller hvis varme blir ført bort fra partiene 94 ved en ujevn hastighet, så må forskjellige reguleringer innføres med hensyn til flere trekk ved oppfinnelsen. The surface 26 or 62 of each ring has angularly successive annular portions 92 (between the diagonals of Fig. 19 representing the surface) grouped around the circumference, and if the circumferential outline of the surface is circular, its angle of inclination is the same across the circumference of the surface, the cavity axis 12 being oriented along a vertical line, and heat is drawn uniformly from the respective angularly successive annular portions 94 (Figs. 10 and 19) of the layers around their circumferences, then the metal body will likewise assume a circular outline around the cross-sectional area in the plane 90. It that is, if a vertical ingot mold is used, the surface 26 or 62 is given these characteristics, and the heat extraction device 8, which includes the "split jef" system of holes 38,40, is operated to extract heat from the respective portions 94 of the ingot with a uniform speed around its circumference, then the annulus 84 will in reality correspond to a circular, circumferential outline 84 on it first cross-sectional area 82, the annular spaces 86 will likewise agree with the outlines 88 of the respective second cross-sectional areas 85, and the metal body will turn out to be cylindrical since any thermal stresses generated in the body across it in the third cross-sectional plane 95 (fig. 9 and the diagonals representing the surface 26 or 62 of FIG. 19) in the cavity extends parallel to its axis between parts 94 of the body on mutually opposite sides of the cavity, will tend to balance each other from side to side in the cavity. However, when a non-circular circumferential outline is chosen for the metal body at plane 90, or when the axis of the mold is oriented at an angle to a vertical line, or if heat is conducted away from the portions 94 at a non-uniform rate, then different adjustments must be made. is introduced with regard to several features of the invention.

For det første må det tilveiebringes en måte til balansering av de termiske spenninger i de tredje tverrsnittsplan 95 i hulrommet. For det annet må lagene 76 av smeltet metall tillates å gå gjennom rekken av andre tverrsnittsplan 74, ved tverr-snittsarealene 85 og de omkretsmessige omriss 88 som er egnet for tverrsnittsarealet og det omkretsmessige omrisset som er tilsiktet for metall-legemet i planet 90. Dette betyr at et tverrsnittsareal 82 og et omkretsmessig omriss 84 som er egnet for dette formål, må velges for det første tverrsnittsplan 72. Det betyr også at hvis omrisset skal reproduseres ved plan 90, selv om metall-legemets areal i dette plan vil være større, så må det tilveiebringes én eller annen måte for å ta hensyn til varianser i forskjellene som finnes mellom spredekreftene "S" og de termiske kontraksjonskrefter "C" i vinkelmessig suksessive, delvinkelpartier 94 av lagene på innbyrdes motstående sider av hulrommet. Firstly, a way must be provided to balance the thermal stresses in the third cross-sectional plane 95 in the cavity. Second, the layers 76 of molten metal must be allowed to pass through the series of second cross-sectional planes 74, at the cross-sectional areas 85 and circumferential outlines 88 appropriate for the cross-sectional area and circumferential outline intended for the metal body in plane 90. This means that a cross-sectional area 82 and a circumferential outline 84 suitable for this purpose must be selected for the first cross-sectional plane 72. It also means that if the outline is to be reproduced at plane 90, even though the area of the metal body in this plane will be larger, then some means must be provided to account for variances in the differences that exist between the spreading forces "S" and the thermal contraction forces "C" in angularly successive sub-angle portions 94 of the layers on opposite sides of the cavity.

Det er blitt utviklet måter å regulere hver av disse parametre på, innbefattet måter, om ønsket, med hvilke det kan skapes en varians blant parameterne, slik at fra vanlige første tverrsnittsarealer og/eller omkretsmessige omriss, slik som sirkulære, kan det dannes former som er beslektet med, men ulike disse arealer eller omriss, slik som ovaler. Måter er også blitt utviklet for å regulere størrelsen av tverrsnittsarealet til metall-legemet i planet 90. Hver av disse reguleringsmekanismer skal nå forklares. Ways have been developed to regulate each of these parameters, including ways, if desired, by which a variance can be created among the parameters, so that from common first cross-sectional areas and/or circumferential outlines, such as circular, shapes can be formed which are related to, but different from, these areas or outlines, such as ovals. Methods have also been developed to regulate the size of the cross-sectional area of the metal body in the plane 90. Each of these control mechanisms will now be explained.

Når det gjelder balansering av de termiske spenninger, vises det først til fig. 10 og så til resten av fig. 9-15. For å regulere de termiske spenninger i et ikke-sirkulært tverrsnitt, slik som det asymmetriske, ikke-sirkulært tverrsnitt som er vist på fig. 10, blir først de respektive vinkelmessig suksessive, delvinkelpartier 94 av metall-legemet inntegnet ved å trekke normaler 94 inn i det termiske avledningsplan 78 fra det omkretsmessige omriss 84 av tverrsnittet, og ved hovedsakelig jevne mellomrom. Ved fremstilling av selve støpeformen blir det sørget for å føre inn forskjellige mengder med kjølevæske på de respektive partier 94 slik at varmeavledningshastig-heten fra partier på innbyrdes motstående sider av omrisset, er slik at de termiske spenninger som oppstår fra sammentrekningen av metallet, vil ha en tendens til å bli utbalansert fra side til side av legemet. Eller sagt på en annen måte, kjølemiddel blir påført metall-legemet i mengder tilpasset for å utligne de termiske kontraksjonskrefter i de respektive innbyrdes motstående partier av legemet. When it comes to balancing the thermal stresses, reference is first made to fig. 10 and then to the rest of fig. 9-15. To regulate the thermal stresses in a non-circular cross-section, such as the asymmetric non-circular cross-section shown in FIG. 10, the respective angularly successive sub-angle portions 94 of the metal body are first drawn by drawing normals 94 into the thermal conduction plane 78 from the circumferential outline 84 of the cross-section, and at substantially regular intervals. When manufacturing the mold itself, care is taken to introduce different amounts of coolant onto the respective parts 94 so that the rate of heat dissipation from parts on mutually opposite sides of the outline is such that the thermal stresses arising from the contraction of the metal will have a tendency to be unbalanced from side to side of the body. Or put another way, coolant is applied to the metal body in amounts adapted to equalize the thermal contraction forces in the respective mutually opposing parts of the body.

Det "termiske avledningsplan" (fig. 24) er det vertikalplan som faller sammen med linjen for maksimal termisk konvergens i den kanalformede modellen 98 som bestemmes av de suksessivt konvergerende isotermer til ethvert metall-legeme. Sagt på en annen måte og som vist på fig. 24, er det vertikalplanet som faller sammen med tverrsnittsplanet 100 i hulrommet ved bunnen av modellen, og er teoretisk planet til de motstående sider av hvilket varme blir fjernet fra metall-legemet til dettes omriss. The "thermal dissipation plane" (Fig. 24) is the vertical plane coinciding with the line of maximum thermal convergence in the channel-shaped model 98 as determined by the successively converging isotherms of any metal body. Said in another way and as shown in fig. 24, is the vertical plane which coincides with the cross-sectional plane 100 in the cavity at the bottom of the model, and is theoretically the plane of the opposite sides of which heat is removed from the metal body to its outline.

Ved å variere mengden av kjølemiddel som påføres partiene 94, blir hulldimensjonene til de enkelte hull 38 og 40 i de respektive sett variert i forhold til hverandre. Sammenlign hulldimensjonene på fig. 13 og 15 for de hull 38,40 som er anbrakt omkring de innbyrdes motstående konvekse/konkave buktninger 102 og 104 i hulrommet, som vist på fig. 9. Ved buktninger slik som disse, kan alvorlige spenninger ventes med mindre det tas slike forholdsregler. Andre måter kan være innrettet til å regulere hastigheten av varmebortledning, imidlertid slik som ved å variere antall hull ved ett eller annet punkt på hulrommets omkrets, eller variere temperaturen fra punkt til punkt, eller ved hjelp av en annen strategi som vil ha samme virkning. By varying the amount of coolant applied to the portions 94, the hole dimensions of the individual holes 38 and 40 in the respective sets are varied relative to each other. Compare the hole dimensions on fig. 13 and 15 for the holes 38,40 which are placed around the mutually opposite convex/concave bends 102 and 104 in the cavity, as shown in fig. 9. At bends such as these, serious stresses can be expected unless such precautions are taken. Other means may be devised to regulate the rate of heat dissipation, however, such as by varying the number of holes at one point or another on the circumference of the cavity, or varying the temperature from point to point, or by means of another strategy which will have the same effect.

Fortrinnsvis blir kjølemidlet påført metall-legemet 48 (fig. 24) for å treffe dette mellom tverrsnittsplanet 100 i hulrommet ved bunnen av modellen 98 og planet ved kanten 106, og fortrinnsvis så nær sistnevnte plan som mulig, slik som på "hetten" 107 til det delvis størknede metall som er dannet omkring massen 108 i modellens kanal. Preferably, the coolant is applied to the metal body 48 (Fig. 24) to strike it between the cross-sectional plane 100 in the cavity at the bottom of the model 98 and the plane at the edge 106, and preferably as close to the latter plane as possible, such as on the "cap" 107 to the partially solidified metal that has formed around the mass 108 in the model's channel.

Avhengig av støpehastigheten kan dette endog bety påføring av kjølemidlet gjennom grafittringen og inn i hulrommet, som vist ved tverrsnittet på fig. 21.1 dette tilfellet omfatter støpeformen 109 et par topp- og bunnplater 110 og 112, som er samvirkende utformet for å holde en grafittring 114 mellom seg. Ringen 114 virker ikke bare til å danne støpeoverflaten 116 i støpeformen, men danner også den indre periferi av et ringformet kjølekammer 118 som er anordnet omkring den ytre periferi. Ringen har et par omkretsmessige spor 120 omkring sin ytre periferi, og sporene er avskrådd ved toppen og bunnen for å tilveiebringe egnede ringrom for rekker med åpninger 122 som åpner seg inn i et par med ytterligere omkretsmessige spor 124 som på passende måte er lukket med elastomertetningsringer 126 ved sine ytre periferier. Sporene 124 fører så inn i to sett med hull 128 som er anordnet omkring hulrommets akse for å tømmes ut i dette på den måte som er beskrevet i US-patent 5.582.230 og 5.685.359. Hullene 128 er vanligvis lakket eller belagt på annen måte for å beholde kjølingen under dets passasje, og igjen blir tetningsringer anvendt mellom de respektive plater og grafittringen for å forsegle kammeret fra hulrommet. Depending on the casting speed, this may even mean application of the coolant through the graphite ring and into the cavity, as shown in the cross-section in fig. 21.1 in this case, the mold 109 comprises a pair of top and bottom plates 110 and 112, which are cooperatively designed to hold a graphite ring 114 between them. The ring 114 not only acts to form the casting surface 116 in the mold, but also forms the inner periphery of an annular cooling chamber 118 which is arranged around the outer periphery. The ring has a pair of circumferential grooves 120 around its outer periphery, the grooves being chamfered at the top and bottom to provide suitable annular spaces for rows of apertures 122 which open into a pair of further circumferential grooves 124 suitably closed with elastomeric sealing rings 126 at its outer peripheries. The grooves 124 then lead into two sets of holes 128 which are arranged around the axis of the cavity to empty into this in the manner described in US patents 5,582,230 and 5,685,359. The holes 128 are usually lacquered or otherwise coated to retain the cooling during its passage, and again sealing rings are used between the respective plates and the graphite ring to seal the chamber from the cavity.

For å utlede arealet 82, omrisset 84 og "halvskyggen" 85 som er nødvendig for å støpe et produkt med et ikke-sirkulært areal og omriss 91, blir det brukt en prosess som best kan beskrives under henvisning til fig. 9 og 10. Hver gir en mulighet til å evaluere et ikke-sirkulært omkretsmessig omriss og de krumlinjede og skrå- eller vinklede "armene" 129 som strekker seg perifert utover fra aksen 12. Armene 129 har også konturer som er krumlinjede og/eller vinklede, og motstående konturer mellom disse som er konveks/konkave. Hvis man derfor velger å gjennomskjære hulrommet i et tredje tverrsnittsplan 95, vil man finne at konturene på motstående sider av hulrommet sannsynligvis vil generere en varians mellom de differensialer som finnes i de innbyrdes motstående, vinkelmessig suksessive, delvinkelpartier 94 av lagene på begge sider. F.eks. vil de vinkelmessig suksessive, delvinkelpartier av lagene som er anbrakt overfor buktningene 102 og 104 på fig. 9, oppleve dramatisk forskjellige spredekrefter ved støpningen av "V". Ved den relativt konkave buktning 102 vil det smeltede metall i partiene 94 ha en tendens til å oppvise kompresjon, slik at de "klemmes" eller "sammenknytes", fordi de to armene 129 av "V" under virkning av dynamikken i støpeoperasjonen vil ha en tendens til å rotere mot hverandre og virke til å komprimere eller "overfylle" metallet i buktningen 102. Ved den forholdsvis konvekse buktning 104 vil derimot rotasjonen av armene ha en tendens til å avspenne eller åpne metallet i de motstående partier, slik at en bred varians vil oppstå mellom differensialene som finnes mellom spredekreftene og de termiske kontraksjonskrefter i de respektive partier. Det samme gjelder på fig. 10, men sammensatt av forekomsten av armer 129 som har vedheng 130. Etter start får f.eks. armen 129' en tendens til å rotere i retning med urviseren på fig. 10, mens armen 129" har en tendens til å rotere i retning mot urviseren. I mellomtiden har også vedhenget 130' på armen 129' og vedhenget 130" på armen 129", en tendens til å rotere i motsatte retninger. Hver dynamikk har en virkning på metallets hydrodynamikk i de konveks/konkave buktninger 132 eller 134 som strekker seg mellom disse; mens det på den annen side er punkter på figurens omriss som i virkeligheten påvirkes lite av rotasjonen av de respektive armer eller vedheng, slik som punktene på endene av de respektive armer eller vedheng. To derive the area 82, outline 84 and "penumbra" 85 necessary to cast a product with a non-circular area and outline 91, a process is used which can best be described with reference to FIG. 9 and 10. Each provides an opportunity to evaluate a non-circular circumferential outline and the curvilinear and beveled or angled "arms" 129 that extend peripherally outward from the axis 12. The arms 129 also have contours that are curvilinear and/or angled , and opposite contours between these which are convex/concave. If one therefore chooses to cut through the cavity in a third cross-sectional plane 95, it will be found that the contours on opposite sides of the cavity are likely to generate a variance between the differentials found in the mutually opposite, angularly successive, partial angle portions 94 of the layers on both sides. E.g. will the angularly successive, partial angle portions of the layers which are placed opposite the bends 102 and 104 in fig. 9, experience dramatically different spreading forces at the casting of the "V". At the relatively concave bend 102, the molten metal in the portions 94 will tend to exhibit compression, so that they are "squeezed" or "joined", because the two arms 129 of the "V" under the action of the dynamics of the casting operation will have a tend to rotate against each other and act to compress or "overfill" the metal in the bend 102. In the case of the relatively convex bend 104, on the other hand, the rotation of the arms will tend to relax or open the metal in the opposite parts, so that a wide variance will arise between the differentials that exist between the spreading forces and the thermal contraction forces in the respective parts. The same applies in fig. 10, but composed of the presence of arms 129 which have appendages 130. After starting, e.g. the arm 129' tends to rotate in a clockwise direction in fig. 10, while the arm 129" tends to rotate in a counterclockwise direction. Meanwhile, the attachment 130' of the arm 129' and the attachment 130" of the arm 129" also tend to rotate in opposite directions. Each dynamic has a effect on the hydrodynamics of the metal in the convex/concave bends 132 or 134 extending therebetween; while, on the other hand, there are points on the outline of the figure which are in reality little affected by the rotation of the respective arms or appendages, such as the points on the ends of the respective arms or appendages.

For å nøytralisere de forskjellige varianser og for å ta hensyn til den kontraksjon som hver arm 129 også oppviser på langs, blir avsmalningen til de respektive vinkelmessig suksessive, delvinkelpartiene 92 (fig. 1) av overflaten 26 eller 62 på støperingen som er anbrakt overfor partiene 94, variert for å variere "R"-faktoren i ligningen på fig. 20 i den grad at spredekreftene i de respektive partier 94 av lagene har lik mulighet til å avsette seg i de respektive vinkelmessig suksessive, delvinkelpartiene av det annet tverrsnittsareal 85 som er anordnet overfor disse. Legg f.eks. merke til at den konkave bøyning 104 på fig. 9 har et bredt delvinkelsegment av "halvskyggen" 85 for å ta hensyn til de høyere spredekreftene her, mens den konvekse bøyning 102 på motsatt side har et langt smalere segment av "halvskyggen", på grunn av de forholdsvis lavere spredekrefter som virker på partiene av lagene på motsatt side. Omrisset på fig. 10 har gjennomgått lignende betraktninger, vanligvis i en flertrinnsprosess som tar hensyn til kontraksjonen og/eller rotasjonen som hver arm eller hvert vedheng vil oppvise i støpeprosessen, og som så ekstrapoleres mellom tilstøtende effekter for å velge en avsmalning eller skråning som oppfyller behovene til den høyeste effekt. Hvis f.eks. én av to tilstøtende effekter krever en avsmalning på 5°, og en annen en avsmalning på 7°, så vil avsmalningen på 7° bli valgt for å romme begge effekter. Resultatet er vist skjematisk i "halvskyttene" 85 på fig. 4 og 5, og en grundig undersøkelse av disse blir anbefalt for å forstå den anvendte prosess. In order to neutralize the various variances and to take into account the contraction which each arm 129 also exhibits longitudinally, the taper of the respective angularly successive, sub-angle portions 92 (Fig. 1) of the surface 26 or 62 of the casting which is placed opposite the portions 94, varied to vary the "R" factor in the equation of FIG. 20 to the extent that the spreading forces in the respective parts 94 of the layers have an equal opportunity to settle in the respective angularly successive, partial angle parts of the second cross-sectional area 85 which is arranged opposite them. Add e.g. note that the concave bend 104 in fig. 9 has a wide sub-angle segment of the "penumbra" 85 to account for the higher spreading forces here, while the convex bend 102 on the opposite side has a much narrower segment of the "penumbra", due to the relatively lower spreading forces acting on the portions of the teams on the opposite side. The outline in fig. 10 have undergone similar considerations, usually in a multi-step process that takes into account the contraction and/or rotation that each arm or appendage will exhibit in the casting process, and then extrapolates between adjacent effects to select a taper or slope that meets the needs of the highest effect. If e.g. one of two adjacent effects requires a taper of 5°, and another a taper of 7°, then the taper of 7° will be chosen to accommodate both effects. The result is shown schematically in the "half shooters" 85 in fig. 4 and 5, and a thorough examination of these is recommended to understand the process used.

Selvsagt er det tverrsnittsarealet og omrisset som er vist ved fig. 91 i hvert tilfelle som er ønsket fra prosessen. Prosessen blir derfor i virkeligheten utført i motsatt retning, for først å utlede en "halvskygge" som så igjen vil bestemme tverrsnittsomrisset 84 og tverrsnittsarealet 82 som er nødvendig for åpningen i støpeformens innløpsende. Of course, the cross-sectional area and outline shown in fig. 91 in each case that is desired from the process. The process is therefore actually carried out in the opposite direction, to first derive a "penumbra" which will then again determine the cross-sectional outline 84 and the cross-sectional area 82 required for the opening in the inlet end of the mold.

Ved å bruke en variabel avsmalning eller skråning som en reguleringsmeka-nisme, er det også mulig å støpe en sylindrisk barre i en horisontal støpeform fra et hulrom som har et sylindrisk omkretsmessig omriss omkring det første tverrsnittsareal. Se fig. 2 og 7, samt fig. 16, og legg merke til at for å gjøre dette, må hulrommet 136 ha en betydelig fordypning 85 i sin bunn, mellom omrisset 84 av det første tverrsnittsareal 82 og det omkretsmessige omriss som påføres metall-legemet i planet 90. Dette er skjematisk vist på fig. 16 som viser den størrelsesdifferensiering som er nødvendig mellom vinklene til støpeoverflaten ved toppen 138 og bunnen 140 av støpeformen 142 for denne effekten alene. By using a variable taper or slope as a control mechanism, it is also possible to cast a cylindrical billet in a horizontal mold from a cavity having a cylindrical circumferential outline around the first cross-sectional area. See fig. 2 and 7, as well as fig. 16, and note that in order to do this, the cavity 136 must have a substantial recess 85 in its bottom, between the outline 84 of the first cross-sectional area 82 and the circumferential outline applied to the metal body in the plane 90. This is shown schematically in FIG. fig. 16 which shows the size differentiation necessary between the angles of the molding surface at the top 138 and the bottom 140 of the mold 142 for this effect alone.

Det forekommer imidlertid at det er fordelaktig å lage en varians mellom differensialene på innbyrdes motstående sider av hulrommet ved å dreie et vanlig omkretsmessig omriss til et annet omriss, slik som et sirkulært omriss til et ovalt eller oblatformet omriss. På fig. 25 er konvensjonelle reguleringsanordninger 144 for akseorientering blitt anvendt for å skråstille hulrommets akse i en vinkel til en vertikal linje, slik at en slik varians vil omforme et sirkulært omriss 84 omkring det første tverrsnittsareal 82 av hulrommet, til symmetriske, ikke-sirkulære omriss for de andre tverrsnittsarealer 85, og dermed det omkretsmessige omriss av tverrsnittet av metall-legemet i det ene andre tverrsnittsplan 90 i hulrommet hvor "størkning" inntreffer. På fig. 26 er en slik varians frembrakt ved å variere den hastighet som varme bortledes med fra de vinkelmessig suksessive, delvinkelpartier 94 av metall-legemet på innbyrdes motstående sider av dette. Se variansen i dimensjonen til hullene 146 og 148. Og på fig. 27 er overflaten 150 av grafittringen blitt gitt forskjellige helninger til hulrommets akse på innbyrdes motstående sider for å skape en slik varians. I hvert tilfelle er hensikten å frembringe et ovalt eller oblatformet omkretsmessig omriss av metall-legemets tverrsnitt, som skjematisk vist ved bunnen av fig. 25-27. However, it appears that it is advantageous to create a variance between the differentials on opposite sides of the cavity by turning a regular circumferential outline into another outline, such as a circular outline into an oval or wafer-shaped outline. In fig. 25, conventional adjustment devices 144 for axis orientation have been used to tilt the axis of the cavity at an angle to a vertical line, so that such variance will transform a circular outline 84 about the first cross-sectional area 82 of the cavity, into symmetrical, non-circular outlines for the other cross-sectional areas 85, and thus the circumferential outline of the cross-section of the metal body in the one other cross-sectional plane 90 in the cavity where "solidification" occurs. In fig. 26, such a variance is produced by varying the speed with which heat is conducted away from the angularly successive sub-angle portions 94 of the metal body on mutually opposite sides thereof. See the variance in the dimension of holes 146 and 148. And in fig. 27, the surface 150 of the graphite ring has been given different inclinations to the axis of the cavity on mutually opposite sides to create such a variance. In each case, the purpose is to produce an oval or wafer-shaped circumferential outline of the metal body's cross-section, as schematically shown at the bottom of fig. 25-27.

Ringens overflate kan gis en krumlinjet konisitet eller avsmalning, i stedet for en rettlinjet. På fig. 22 er ringens 154 overflate 152 ikke bare krumlinjet, men er også buet noe tilbake mot en parallell med aksen, under rekken med andre tverrsnittsplan 74, og under planet 90 spesielt, for det formål å fange inn eventuell "blødning" som inntreffer etter at "størkning" har inntruffet. I hvert tilfelle følger støpeoverflaten ideelt hver bevegelse av metallet, men like foran dette, for å føre, men også regulere, den progressivt perifert utadrettede utvikling av metallet. The surface of the ring may be given a curvilinear taper or taper, instead of a rectilinear one. In fig. 22, the surface 152 of the ring 154 is not only curvilinear, but is also curved somewhat back toward a parallel to the axis, below the row of second cross-sectional plane 74, and below the plane 90 in particular, for the purpose of capturing any "bleed" that occurs after " solidification" has occurred. In each case, the casting surface ideally follows every movement of the metal, but just ahead of it, to guide, but also regulate, the progressively peripherally outward development of the metal.

Som nevnt tidligere er det også blitt utviklet anordninger for å regulere dimensjonen av tverrsnittsarealet til metall-legemet i det ene annet tverrsnittsplan 90 i hulrommet hvor "størkning" inntreffer. Det vises innledningsvis til fig. 28, hvor man vil se at dette blir utført meget enkelt, om ønsket, ved å endre støpeoperasjonens hastighet slik at de første og andre tverrsnittsplan i hulrommet blir forskjøvet i forhold til ringens overflate, aksialt for denne. Det vil si at ved å forskyve de første og andre tverrsnittsplan i hulrommet med et bredere bånd 146 av overflaten, blir et større omkretsmessig omriss dannet på tverrsnittsarealet til metall-legemet; og omvendt, ved å forskyve planene til et smalere overflatebånd, blir et smalere omkretsmessig omriss påført arealet. As mentioned earlier, devices have also been developed to regulate the dimension of the cross-sectional area of the metal body in the one other cross-sectional plane 90 in the cavity where "solidification" occurs. Reference is initially made to fig. 28, where it will be seen that this is carried out very easily, if desired, by changing the speed of the casting operation so that the first and second cross-sectional planes in the cavity are displaced in relation to the surface of the ring, axially of this. That is, by displacing the first and second cross-sectional planes in the cavity with a wider band 146 of the surface, a larger circumferential outline is formed on the cross-sectional area of the metal body; and conversely, by shifting the planes to a narrower surface band, a narrower circumferential outline is imposed on the area.

Alternativt kan selve båndet 156 forskyves i forhold til hulrommets første og andre tverrsnittsplan, for å oppnå den samme effekt og i tillegg, for å gi ethvert omkretsmessig omriss som er ønsket, på motsatte sider av metall-legemet, slik som det flatsidede omriss som er nødvendig for støpeblokker. På fig. 29-38 er det vist en måte å gjøre dette på i forbindelse med en regulerbar støpeform for støping av valsestøpeblokker. Støpeformen 158 omfatter en ramme 160 innrettet for å understøtte to sett med ringformede støpeorganer 162 og 164, som sammen danner en rektangulær støpering 166 med ramme. Settene med organer er samvirkende sammenføyd ved sine hjørner slik at ett av settene, 162, kan føres frem og tilbake i forhold til hverandre, på tvers av hulrommets akse, for å variere lengden av det hovedsakelig rektangulære hulrom som defineres av ringen 166. Det annet sett med organer 168 er representert ved enten organet 164' på fig. 30, eller organet 164" på fig. 31-36. Det vises først til fig. 30 hvor man vil se at organet 164' er langstrakt, med flat topp og roterbart montert i rammen ved 168. Organet er også gitt en konkav fordypning ved den indre flate 170, slik at det progressivt reduseres i tverrsnitt, på tvers av rotasjonsaksen 168 og i retning av midtpartiet 171 av organet fra dens respektive ender 172. Se de respektive tverrsnitt av organet, fra AA til GG. Videre er den indre overflate 170 av organet gjæret ved vinkelmessig suksessive mellomrom omkring denne, og de respektive gjærede overflater 174 på flaten er avskrådd ved progressivt mindre dreiningsradier 168 i retning av organets bunn mot dets topp. Sammen frembringer så virkningen av gjæringen og det reduserte tverrsnitt en rekke vinkelmessig suksessive felter 174 som strekker seg langs den indre flate av organet, og som er buet eller vinklet i forhold til flatens innside for å gi flaten et løkformet omkretsmessig omriss 176 som er karakteristisk for det som er nødvendig ved støpning av flatsidet valsestøpejern. Omrisset blir progressivt større i en radial utadgående dimensjon fra felt til felt omkring flatens kontur, imidlertid slik at flaten vil definere tilsvarende, men progressivt større tverrsnittsareal perifert utover når organet 164' blir dreiet mot urviseren. Se det omriss som er skjematisk representert på fig. 37, og legg merke til at det har et sentralt flatt parti 178 og skrånende, mellomliggende partier 180 på hver side, som igjen går over i ytterligere flate partier ved organets ender 172. Når endene 162 av ringen 166 (fig. 29) blir ført frem og tilbake i forhold til hverandre for å justere lengden av hulrommets tverrsnittsareal, blir sideorganene 164' rotert sammen inntil et par felter 174 befinner seg på de organer er disses sammensatte langsgående og tversgående avsmalning vil bevare hulrommets omkretsmessige omriss, side om side med dette, mens tverrsnittsdimen-sjonen mellom flatene 178 på organene samtidig også bevares, slik at den flate formen i sidene 182 av blokken også vil bli bevart. Alternatively, the band 156 itself may be displaced relative to the first and second cross-sectional planes of the cavity, to achieve the same effect and, in addition, to provide any circumferential outline desired, on opposite sides of the metal body, such as the flat-sided outline which is required for casting blocks. In fig. 29-38 a way of doing this is shown in connection with an adjustable mold for casting roll casting blocks. The mold 158 comprises a frame 160 arranged to support two sets of annular molding members 162 and 164, which together form a rectangular molding ring 166 with frame. The sets of members are cooperatively joined at their corners so that one of the sets, 162, can be moved back and forth relative to each other, across the axis of the cavity, to vary the length of the substantially rectangular cavity defined by the ring 166. The other set of members 168 is represented by either member 164' in fig. 30, or the member 164" in Figs. 31-36. Reference is first made to Fig. 30 where it will be seen that the member 164' is elongated, with a flat top and rotatably mounted in the frame at 168. The member is also provided with a concave recess at the inner surface 170, so that it is progressively reduced in cross-section, across the axis of rotation 168 and in the direction of the central portion 171 of the member from its respective ends 172. See the respective cross-sections of the member, from AA to GG. Furthermore, the inner surface 170 of the member mitered at angularly successive spaces around it, and the respective mitered surfaces 174 on the surface are chamfered at progressively smaller radii of gyration 168 in the direction of the bottom of the member toward its top. Together, the action of the miter and the reduced cross-section produce a series of angularly successive fields 174 which extends along the inner surface of the member and which is curved or angled relative to the inside of the surface to give the surface an onion-shaped circumferential outline 176 characteristic of that which is necessary in the casting of flat-sided roll cast iron. The outline becomes progressively larger in a radially outward dimension from field to field around the contour of the surface, however, so that the surface will define a corresponding but progressively larger cross-sectional area peripherally outwards when the member 164' is turned anti-clockwise. See the outline that is schematically represented in fig. 37, and note that it has a central flat portion 178 and sloping intermediate portions 180 on each side, which in turn transition into further flat portions at the ends 172 of the member. When the ends 162 of the ring 166 (Fig. 29) are passed back and forth relative to each other to adjust the length of the cavity's cross-sectional area, the side members 164' are rotated together until a pair of fields 174 are located on the members whose composite longitudinal and transverse tapering will preserve the circumferential outline of the cavity, side by side therewith, while the cross-sectional dimension between the surfaces 178 of the members is also preserved at the same time, so that the flat shape in the sides 182 of the block will also be preserved.

På fig. 31 -36 er de langsgående sidene 164" av ringene fiksert, men de kan også være konvekst bøyet på langs, som vist på fig. 32, og variabelt avsmalnende ved vinkelmessig suksessive mellomrom 184 langs de indre flater 186, og igjen ved skråvinkler som også varierer fra tverrsnitt til tverrsnitt på langs av organene, for å tilveiebringe en sammensatt topografi som i likhet med den forflatene 170 på organene 164' på fig. 30, vil bevare den løkformede kontur 178 av midtpartiet 184 i hulrommet, når lengden av dette blir justert ved å føre endene 162 av ringen frem og tilbake i forhold til hverandre. I dette tilfelle blir imidlertid, fordi sideorganene 164" er fikserte, de første og andre tverrsnittsplan av hulrommet hevet og senket gjennom en justering i hastigheten av støpeoperasjonen, for å oppnå en relativ justering lik den som er skjematisk vist ved 48 på fig. 33. In fig. 31-36, the longitudinal sides 164" of the rings are fixed, but they may also be convexly bent longitudinally, as shown in Fig. 32, and variably tapered at angularly successive spaces 184 along the inner surfaces 186, and again at oblique angles which also varies from cross-section to longitudinal cross-section of the members, to provide a composite topography which, like the front surfaces 170 of the members 164' of Fig. 30, will preserve the bulbous contour 178 of the center portion 184 in the cavity, when the length thereof is adjusted by passing the ends 162 of the ring back and forth relative to each other. In this case, however, because the side members 164" are fixed, the first and second cross-sectional planes of the cavity are raised and lowered through an adjustment in the speed of the molding operation, to achieve a relative adjustment similar to that shown schematically at 48 in fig. 33.

Endene 162 av støpeformen blir mekanisk eller hydraulisk drevet ved 186, men ved hjelp av en elektronisk regulator 188 (PLC) som koordinerer rotasjonen av rotorene 164', eller nivået av metallet 48 mellom organene 164", for å bevare hulrommets tverrsnittsdimensjoner ved dettes midtseksjon 184 når hulrommets lengde blir justert ved hjelp av drivanordningen 186. Det er også mulig å variere tverrsnittsomrisset og/eller tverrsnittsdimensjonene av metall-legemets tverrsnittsareal med en støpering 190 (fig. 23) som har motsatt anbrakte skråseksjoner 182 på motsatte sider i forhold til støpeformens akse. Hvis det er forskjellige skråninger på overflaten av de respektive seksjoner, kan det omkretsmessige omriss og/eller tverrsnittsdimensjonene av hulrommet endres ved ganske enkelt å invertere ringen. Den viste ring 190 har imidlertid den samme avsmalning på overflaten av hver seksjon 192, og blir bare anvendt som en rask måte til å erstatte en støpeoverflate med en annen, f.eks. når den første overflate blir slitt eller må tas ut av bruk av en annen grunn. The ends 162 of the mold are mechanically or hydraulically driven at 186, but by means of an electronic controller 188 (PLC) which coordinates the rotation of the rotors 164', or the level of the metal 48 between the members 164", to preserve the cross-sectional dimensions of the cavity at its center section 184 when the length of the cavity is adjusted by means of the drive device 186. It is also possible to vary the cross-sectional outline and/or the cross-sectional dimensions of the cross-sectional area of the metal body with a casting ring 190 (Fig. 23) which has oppositely placed inclined sections 182 on opposite sides in relation to the axis of the mold . If there are different slopes on the surface of the respective sections, the circumferential outline and/or cross-sectional dimensions of the cavity can be changed by simply inverting the ring. However, the ring 190 shown has the same taper on the surface of each section 192, and becomes only used as a quick way to replace one casting surface with another, eg when the first surface becomes worn or must be taken out of use for another reason.

Ringen 190 er vist i forbindelse med en støpeform av den type som er beskrevet i US-patent 5.323.841, og er montert på en vulst 194 og fastspent til denne slik at den kan fjernes, snus og brukes på nytt som antydet. De andre trekk som er vist med strekede linjer, kan finnes i US-patent 5.323.841. The ring 190 is shown in connection with a mold of the type described in US patent 5,323,841, and is mounted on a bead 194 and clamped to this so that it can be removed, turned and reused as indicated. The other features shown in dashed lines can be found in US Patent 5,323,841.

Oppfinnelsen sikrer også at smeltet metall ved blokkstøping vil fylle støpeformens hjørner. I likhet med andre deler av støpeformen kan hjørnene være elektrisk avrundet eller formet på annen måte for å gjøre det mulig for spredekreftene å drive metallet mest mulig effektivt inn i hjørnene. Oppfinnelsen er imidlertid ikke begrenset til former med avrundede konturer. Forutsatt egnet utforming av de andre tverrsnittsarealer, kan det støpes vinkler der hvor det ellers er avrundede eller uavrundede legemer. The invention also ensures that molten metal during block casting will fill the mold's corners. Like other parts of the mold, the corners may be electrically rounded or otherwise shaped to enable the spreading forces to drive the metal most efficiently into the corners. However, the invention is not limited to shapes with rounded contours. Assuming suitable design of the other cross-sectional areas, angles can be cast where there are otherwise rounded or unrounded bodies.

Støpeproduktet 196 kan være tilstrekkelig langstrakt til å kunne inndeles i en mengde langsgående tverrsnitt 198, som illustrert på fig. 39 hvor det V-formede stykket 196 som er støpt i et hulrom i likhet med det på fig. 9-15 og 17, er vist inndelt på en slik måte. Om ønsket kan imidlertid hver seksjon være etterbehandlet på én eller annen måte, f.eks. ved hjelp av lett smiing eller annen etterbehandling i en plastisk tilstand for å gjøre den mer egnet som et sluttprodukt, slik som en komponent i et bilkarosseri eller ramme. The cast product 196 can be sufficiently elongated to be able to be divided into a number of longitudinal cross-sections 198, as illustrated in fig. 39 where the V-shaped piece 196 which is cast in a cavity similar to that in fig. 9-15 and 17, are shown divided in such a way. If desired, however, each section can be post-processed in one way or another, e.g. by means of light forging or other finishing in a plastic state to make it more suitable as a final product, such as a component of a car body or frame.

Når det brukes annet enn smeltet startmateriale, bør legemet av startmaterialet 170 være sammensatt for å virke som et "bevegelig gulv" eller "skott" for de akkumulerende lag av smeltet metall. When other than molten starting material is used, the body of starting material 170 should be composed to act as a "moving floor" or "bulk" for the accumulating layers of molten metal.

Fig. 39-42 er innbefattet for å vise den dramatiske minskning i temperaturen til grenseflaten mellom støpeoverflaten og de smeltede metallag når de foreliggende anordninger og teknikker blir anvendt under støping av et produkt. De viser også at minskningen er en funksjon av avsmalningsgraden som benyttes ved ethvert spesielt punkt omkring innerflaten, omkring formen. I virkeligheten blir den beste avsmalningsgrad fra punkt til punkt ofte bestemt ved å ta suksessive termoelementavlesninger omkring støpeformens omkrets. Figs. 39-42 are included to show the dramatic decrease in the temperature of the interface between the casting surface and the molten metal layers when the present devices and techniques are used during the casting of a product. They also show that the reduction is a function of the degree of taper used at any particular point around the inner surface, around the shape. In reality, the best degree of point-to-point taper is often determined by taking successive thermocouple readings around the circumference of the mold.

I likhet med spredekrefter er de termiske kontraksjonskrefter en funksjon av mange faktorer, innbefattende det metall som støpes. Like expansion forces, thermal contraction forces are a function of many factors, including the metal being cast.

Claims (14)

1. En fremgangsmåte for støping av smeltet metall i et forbestandig legeme, omfattende: å la et smeltet metall passere gjennom en ringformet støpeform (2) som definerer et støpeformhulrom (4) med åpne ender der hulrommet (4) har en innløpsendeåpning (6), en utløpsendeåpning (10) og en akse (12) som strekker seg mellom hulrommets utløpsendeåpning (10) og innløpsendeåpningen (6), og et tverrsnittsareal i flere plan som er beliggende på tvers av hulrommets akse, der dettes omkretsmessige omriss er ikke-sirkulært og asymmetrisk; og å trekke ut varme fra det formbestandige metallegeme (48) som kommer ut av nevnte utløpsendeåpning (10); der fremgangsmåten inkluderer trinnene å trekke varme fra innbyrdes motstående sider av det ikke-sirkulære asymmetriske formbestandige legeme (48) som kommer ut av nevnte utløpsendeåpning ved å rette et væskeformet kjølemedium på nevnte legeme, idet nevnte kjølemedium blir rettet i forskjellige mengder på forskjellige deler av legemet, slik at de termiske påkjenninger som oppstår fra kontraksjonen av legemet (48) blir balansert ut fra side til side av legemet (48).1. A method of casting molten metal into a pre-resistant body, comprising: passing a molten metal through an annular mold (2) defining an open-ended mold cavity (4) wherein the cavity (4) has an inlet end opening (6) , an outlet end opening (10) and an axis (12) extending between the outlet end opening (10) and the inlet end opening (6) of the cavity, and a multi-plane cross-sectional area located across the axis of the cavity, the circumferential outline of which is non-circular and asymmetrical; and extracting heat from the shape-resistant metal body (48) coming out of said outlet end opening (10); wherein the method includes the steps of extracting heat from mutually opposite sides of the non-circular asymmetric shape-resistant body (48) emerging from said outlet end opening by directing a liquid coolant onto said body, wherein said coolant is directed in different amounts onto different parts of the body, so that the thermal stresses arising from the contraction of the body (48) are balanced out from side to side of the body (48). 2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, nevnte kjølemedium strømmer ut fra hull (38,40) i nevnte støpeform som omgir nevnte formbestandige legeme (48).2. Method according to claim 1, said cooling medium flows out from holes (38, 40) in said mold which surrounds said shape-resistant body (48). 3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, der hullene (38,40) av forskjellige størrelser er anordnet i nevnte støpeform (2) for å skape nevnte forskjellige mengder med utstrømmende kjølemedium.3. Method according to claim 2, where the holes (38, 40) of different sizes are arranged in said mold (2) to create said different amounts of flowing coolant. 4. Fremgangsmåte ifølge krav 2, der forskjellig antall hull (38,40) er anordnet på hulrommets omkrets for å skape nevnte forskjellige mengder med utsendt kjøle-medium.4. Method according to claim 2, where different numbers of holes (38, 40) are arranged on the circumference of the cavity to create said different amounts of emitted cooling medium. 5. Fremgangsmåte ifølge krav 2, der nevnte varme trekkes ut fra nevnte metall-legeme (48) som kommer ut ved å rette et kjølemedium mot nevnte legeme, idet nevnte kjølemedium blir rettet mot forskjellige deler av nevnte legeme ved forskjellig temperaturer samsvarende med nevnte forskjellige mengder varme som skal trekkes ut av legemet.5. Method according to claim 2, where said heat is extracted from said metal body (48) which comes out by directing a cooling medium towards said body, said cooling medium being directed towards different parts of said body at different temperatures corresponding to said different amounts of heat to be extracted from the body. 6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, der forskjellige mengder varme blir trukket ut fra forskjellige deler av legemet, idet nevnte forskjellige deler blir bestemt ved å plotte vinkelmessige suksessive deler (94) av det formbestandige metallegemet (48) som kommer ut av nevnte utløpsendeåpning, ved å trekke normaler (96) inn i et termisk avledningsplan (78) på nevnte legeme fra et omkretsmessig omriss på legemet ved jevne intervaller rundt omrisset, og å trekke ut varme fra innbyrdes motstående sider av nevnte termiske avledningsplan.6. Method according to claim 1, wherein different amounts of heat are extracted from different parts of the body, said different parts being determined by plotting angularly successive parts (94) of the shape-resistant metal body (48) coming out of said outlet end opening, by drawing normals (96) into a thermal dissipation plane (78) on said body from a circumferential outline of the body at regular intervals around the outline, and extracting heat from mutually opposite sides of said thermal dissipation plane. 7. Et apparat for støping av metall, omfattende: en ringformet støpeform (2) som definerer et støpeformhulrom (4) som er åpent i begge ender og som har en innløpsendeåpning (6), en utløpsendeåpning (10,10') og en hulromsakse (12) som strekker seg mellom hulrommets utløpsende-åpning (10,10') og innløpsendeåpning (6), og en støpering (24,56) som begrenser smeltet metall introdusert inn i nevnte hulrom gjennom nevnte innløpsendeåpning (6) etter hvert som metallet størkner til et formbestandig legeme (48), idet nevnte støpe-ring er konfigurert for å produsere et formbestandig materiale med et tverrsnittsareal som er ikke-sylindrisk og asymmetrisk og som har en overflate (26,62) som er skrådd med en vinkel i forhold til nevnte akse i det minste på punkter der nevnte metall kontakter nevnte støpering; og der nevnte overflate er formet slik at nevnte skråvinkel varierer rundt nevnte støpering for å ta opp spredekrefter (S) av forskjellig størrelse, generert rundt periferien til nevnte formbestandige lege der nevnte smeltet metall kommer i kontakt med nevnte overflate, idet nevnte forskjellige størrelser på spredekreftene er et resultat av ikke-sirkulær og asymmetrisk areal på nevnte legeme.7. An apparatus for casting metal, comprising: an annular mold (2) defining a mold cavity (4) open at both ends and having an inlet end opening (6), an outlet end opening (10,10') and a cavity axis (12) extending between the cavity's outlet end opening (10,10') and inlet end opening (6), and a casting ring (24,56) which limits molten metal introduced into said cavity through said inlet end opening (6) as the metal solidifies into a shape-resistant body (48), said mold being configured to produce a shape-resistant material having a cross-sectional area that is non-cylindrical and asymmetrical and having a surface (26,62) that is inclined at an angle to to said axis at least at points where said metal contacts said casting; and where said surface is shaped so that said angle of inclination varies around said casting to absorb spreading forces (S) of different magnitudes, generated around the periphery of said shape-resistant body where said molten metal comes into contact with said surface, said different sizes of the spreading forces is a result of non-circular and asymmetric area of said body. 8. Fremgangsmåte for så støpe smeltet metall i et formbestandig legeme, omfattende: å la et smeltet metall passere gjennom en ringformet støpeform (2) som definerer et støpeformhulrom (4) med åpne ender og som har en innløpsendeåpning (6), en utløpsendeåpning (10,10') og hulromsakse (12) som strekker seg mellom hulrommets utløpsendeåpning og innløpsendeåpning, og en støpering (24,56) som begrenser det smeltede metallet etter hver som metallet størkner til et formbestandig legeme (48), idet nevnte støpering er slik konfigurert at det produseres et formbestandig legeme som har tverrsnittsareal som er ikke-sirkulært og asymmetrisk (48) og som har en overflate som er skrådd i forhold til nevnte akse, i det minste ved punkter der nevnte metall kommer i kontakt med nevnte støpering; og å variere nevnte skråvinkel på nevnte overflate rundt nevnte støpering for å tilpasse spredekreftene (S) med forskjellig størrelsegeneret rundt periferien til nevnte formbestandige legeme som et resultat av nevnte ikke-sylindriske form på nevnte legemes ikke-sirkulære og asymmetriske tverrsnittsareal.8. Method for casting molten metal in a mold-resistant body, comprising: passing a molten metal through an annular mold (2) defining a mold cavity (4) with open ends and having an inlet end opening (6), an outlet end opening ( 10,10') and cavity axis (12) which extends between the outlet end opening and the inlet end opening of the cavity, and a casting ring (24,56) which confines the molten metal as the metal solidifies into a form-retaining body (48), said casting being such configured to produce a shape-resistant body having a cross-sectional area that is non-circular and asymmetric (48) and having a surface that is inclined relative to said axis at least at points where said metal contacts said casting; and to vary said bevel angle on said surface around said casting to accommodate the spreading forces (S) of different size generated around the periphery of said shape-resistant body as a result of said non-cylindrical shape on said body's non-circular and asymmetric cross-sectional area. 9. En fremgangsmåte for å støpe smeltet metall til et formbestandig legeme, omfattende: å passere et smeltet metall gjennom en ringformet støpeform (2) som definerer et støpeformhulrom (4) med åpne ender og som har en innløpsende-åpning (6), en utløpsendeåpning (10), en akse (12) som strekker seg mellom hulrommets utløpsendeåpning og innløpsendeåpning, og en et tverrsnittsareal i plan på tvers av hulrommets akse; og å trekke varme ut av et formebestandig metallegeme (48) som kommer ut av nevnte utløpsendeåpning; og å orientere hulrommets akse (12) med en vinkel i forhold til en vertikal linje; der nevnte akseorientering utføres på en måte som påfører et forhåndsfast-lagt periferisk omriss (91) på nevnte formbestandige legeme som er forskjellig fra et omriss på nevnte støpeformhulrom (4).9. A method of casting molten metal into a form-resistant body, comprising: passing a molten metal through an annular mold (2) defining an open-ended mold cavity (4) and having an inlet end opening (6), a outlet end opening (10), an axis (12) extending between the outlet end opening and inlet end opening of the cavity, and a cross-sectional area in a plane across the axis of the cavity; and extracting heat from a mold resistant metal body (48) emerging from said outlet end opening; and orienting the cavity axis (12) at an angle to a vertical line; where said axis orientation is carried out in a way that imposes a predetermined circumferential outline (91) on said shape-resistant body which is different from an outline on said mold cavity (4). 10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, der nevnte varme trekkes ut i forskjellige mengder fra forskjellige vinkelmessige, suksessive ringformede deler (94) av nevnte legeme (48), for å produsere nevnte forhåndsbestemt periferiske omriss (91) på nevnte legeme.10. A method according to claim 9, wherein said heat is extracted in different amounts from different angular, successive annular portions (94) of said body (48), to produce said predetermined circumferential outline (91) of said body. 11. Fremgangsmåte ifølge krav 9, der nevnte hulrommets (4) akse (12) orien-teres horisontalt.11. Method according to claim 9, where the axis (12) of said cavity (4) is oriented horizontally. 12. Apparat for støping av et formbestandig legeme av metall, omfattende: en ringformet støpeform (2) som definerer en st støpeformhulrom (4) som har åpne ender og som har en innløpsendeåpning (6), en utløpsendeåpning, en akse (12) som strekker seg mellom utløpsendeåpningen og innløpsendeåpningen; innretninger (38,40) for å trekke ut varme fra de vinkelmessige, suksessive delringformede deler (94) på nevnte formbestandige legeme, og akseorienterende styringsinnretninger (144) for å styre orienteringen av aksen til en vertikal linje, hvorved nevnte akseorienterende styringsinnretning er opererbar for å påføre et forhåndsbestemt periferisk omriss (91) som er forskjellig fra et omriss på nevnte støpeformhulrom (4) på det formbestandige legeme (48) under støpingen.12. Apparatus for casting a shape-resistant body of metal, comprising: an annular mold (2) defining a main mold cavity (4) having open ends and having an inlet end opening (6), an outlet end opening, an axis (12) which extends between the outlet end opening and the inlet end opening; devices (38,40) for extracting heat from the angular, successive partial ring-shaped parts (94) of said shape-resistant body, and axis-orienting control devices (144) for controlling the orientation of the axis to a vertical line, whereby said axis-orienting control device is operable for applying a predetermined circumferential outline (91) different from an outline of said mold cavity (4) to the mold-resistant body (48) during casting. 13. Apparat ifølge krav 12, der nevnte innretning (38,40) for å trekke ut varme er beregnet på eller opererbar for å trekke ut varme i forskjellige mengder fra legemets forskjellige vinkelmessig, suksessive delringformede deler (94).13. Apparatus according to claim 12, wherein said device (38, 40) for extracting heat is designed for or operable to extract heat in different amounts from the body's different angular, successive subring-shaped parts (94). 14. Apparat ifølge krav 12, der nevnte akseorienterende styringsinnretning (144) er opererbart for å orientere nevnte akse (12) til en horisontal linje14. Apparatus according to claim 12, wherein said axis-orienting control device (144) is operable to orient said axis (12) to a horizontal line
NO20111640A 2011-11-28 2011-11-28 Stopping of molten metal in a cavity in an open-ended mold. NO20111640L (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20111640A NO20111640L (en) 2011-11-28 2011-11-28 Stopping of molten metal in a cavity in an open-ended mold.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20111640A NO20111640L (en) 2011-11-28 2011-11-28 Stopping of molten metal in a cavity in an open-ended mold.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO20111640L true NO20111640L (en) 2000-06-19

Family

ID=48484000

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20111640A NO20111640L (en) 2011-11-28 2011-11-28 Stopping of molten metal in a cavity in an open-ended mold.

Country Status (1)

Country Link
NO (1) NO20111640L (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO334519B1 (en) Method of casting metal in a directly cooled mold.
CN108015646A (en) Tetrad guide vane pours into a mould fixture and processing method
US3166803A (en) Device for centering the stream of metal to the middle of the mould during vertical continuous casting
NO20111640L (en) Stopping of molten metal in a cavity in an open-ended mold.
JPS63177948A (en) Movable plate type continuous casting after cooler and method and device for cooling continuously casted hot metallic billet
JPS58151951A (en) Method and apparatus for cooling and supporting strand in plate casting mold of continuous casting installation
NO762358L (en)
JP4441721B2 (en) Forging mold for semi-molten metal and molding method using the mold
CN216758145U (en) Connecting rod mechanism for aluminum liquid casting
CN107206477B (en) Continuous casting fan-shaped section
CN208495742U (en) A kind of device being quickly cooled down in casting iron pan base press casting procedure for pot base
CN203565821U (en) Water-cooling accuse temperature die casting die
MXPA00003793A (en) Casting of molten metal in an open ended mold cavity
NO157489B (en) DEVICE FOR CONTINUOUS CASTING OF A METAL PRODUCT DIRECT FROM MELTED METAL.
US3103718A (en) Apparatus for producing seamless pipe
CN212792981U (en) Casting machine molten aluminum flow control device
US20130248134A1 (en) Method and Apparatus for Casting
FR2583320A1 (en) Making solid iron castings using permanent mould
CN117693424A (en) Low thermal conductivity metal insert with surface microstructure

Legal Events

Date Code Title Description
FC2A Withdrawal, rejection or dismissal of laid open patent application