Giessvorrichtung zum Giessen von plattierten Rundblöcken, insbesondere ans Leichtmetall. Die Erfindung betrifft eine Giessvorrich tung zum Giessen von plattierten Rund blöcken, insbesondere aus Leichtmetall. Die Länge der Blöcke kann beliebig sein.
Eine der bekannten Möglichkeiten, mit einer Plattierschicht versehene Gussblöcke oder -stränge herzustellen, besteht darin, dass der Kernwerkstoff zwischen die Plattier bleche gegossen wird, die an den Wänden einer Kokille anliegen. Bei der Anwendung dieses Verfahrens haben sich in der Praxis die verschiedensten Schwierigkeiten ergeben. Die Hauptschwierigkeit ist vor allem darin zu sehen, dass sich die Plattierbleche beim Eingiessen der Schmelze werfen, wodurch sie sich von der Kokillenwand oder von dem be reits vorerstarrten Kernblock abzuheben be strebt sind.
Im ersten Fall entsteht ein Spalt zwischen der Plattierschicht und der Kokil lenwand, so dass die Wärmeabfuhr behindert ist und zum Beispiel bei nicht allzu verschie denen Schmelzpunkten der beiden Werkstoffe die Plattierbleche verhältnismässig stark weg schmelzen und vom Kernwerkstoff durch drungen werden können. Im zweiten 'Falle ergibt sich eine nur mangelhafte Verschwei ssung oder gar ein Spalt zwischen Kernblock und Plattierschicht. Hierbei treten insbeson dere bei Verwendung von zur Seigerung nei genden Legierungen zwischen Plattierschicht und Kernblock Seigerungsperlen auf, die den Wert der fertigen Erzeugnisse erheblich herabsetzen. Der gleiche Nachteil ergibt sieh, wenn die Plattierbleche an die Kokillenwand angedrückt oder angesaugt werden.
Um diesem Übelstand abzuhelfen, ist vor geschlagen worden, über den gefährdeten Be reich, bis nämlich ,der Kernblock erstarrt und mit der Plattierschicht endgültig verbunden ist, die Plattierbleche mit einem ausreichen den Druck, jedoch ohne Erzeugung einer Knetverformung an den Kernblock anzu drücken. Zur Ausführung dieses Verfahrens sind auch gleichzeitig Vorrichtungen vorge- schlagen worden.
Bei einer dieser Vorrich tungen sind Druckrollen vorgesehen, deren Achsen senkrecht zur längsachse des Guss erzeugnisses angeordnet sind. Hierbei liegen die Druckrollen, in Längsrichtung des Guss erzeugnisses gesehen, nur in gewissen Ab ständen an den Plattierblechen an. Wenn dieses auch zur Erreichung des gesteckten Ziels ausreicht, so ist es jedoch erstrebens- wvert, dass der Plattierwerkstoff über den Er starrungsbereich des Kernblockes an jeder Stelle an den Kernwerkstoff angedrückt wird.
Gemäss Erfindung wird vorgeschlagen, zum Giessen von plattierten Rundblöcken, insbesondere aus Leichtmetall, durch des Kernwerkstoffes in einen aus Plat tierblechen gebildeten Hohlzylinder eine Vor richtung zu verwenden, die einen zweckmässig miteiner Kühlvorrichtung versehenen, um die Achse des Rundblockes drehbar angeord neten Rollenkäfig besitzt, bei dem also die Achsen der Druckrollen parallel oder nahezu parallel der Achse des Rundblockes liegen.
Die zweckmässig an der Innenseite des Rollen käfigs angebrachten Rollen liegen an der Oberfläche des Blockes, dessen Durchmesser entsprechend der Schrumpfung nach unten stetig abnimmt, mit ihrer Mantellinie all, und zwar soll diese Mantellinie eine Neigung gegen die Blockachse besitzen, zu dem Zwecke, das Plattierblech ohne Knetverfor- mung unter Druck all dem Kernwerkstoff zum Anliegen zu bringen. Die Mantellinie der Rollen weist dabei zweclrässigerweise eine Länge auf, die mindestens der Erstar rungszone des Gussblockes entspricht. Die Rollen, deren Mantellinie die vorstellenden Bedingungen erfüllt, können auf verschie dene Weise ausgebildet sein.
Beispielsweise können die Achsen der Rollen parallel zur Blockachse gelagert sein; dann muss der Durchmesser der Rollen in Richtung des ab wandernden Gusserzeugnisses etwas zuneh men, so dass die Rollen mit ihrer Mantellinie an der Blockoberfläche anliegen. Die Rollen können aber auch zylindrisch ausgebildet sein; dann müssen ihre Achsen eine solche Neigung gegen die Blockachse besitzen, dass sie ebenfalls mit ihrer Mantellinie an der Blockoberfläche anliegen.
Während des Giessens wird der Rollen- in Drehung um die Blockachse ver setzt, wobei der Block oder Strang entspre chend dem Fortschreiten des Giessvorganges derart durch den Rollenkäfig hindurchwan dert, dass sich jeweils Giessspiegel und Er starrungszone des Gussstückes innerhalb des Rollenkäfigs befinden. Dabei wälzen sich die Rollen auf der Blockoberfläche ab.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausbil dung der Rollen geschieht das Abwälzen nicht ganz ohne Gleitung. Wird jedoch keine Glei- turg gewünscht, so müssen sowohl die Rollen in Richturi des abwandernden Blockes eine Verjüngung aufweisen als auch ihre Achsen eine bestimmte Neigung gegen die Block achse besitzen. Wie gross der Verjüngungs und Neigungsgrad sein muss, richtet sich nach Art und Durchmesser des Gussstückes und ist von Fall zu Fall zu bestimmen.
Mit der Giessvorrichtung gemäss Erfin dung wird erreicht, dass das Plattierblech über die ganze Erstarrungszone gegen den he rn-,verkstoff gleichmässig angedrückt wird. Diese Wirkung kann zusätzlich noch unter stützt werden, wenn die einzelnen Rollen im Rollenkäfig unter Federdruck gegen -die Blockolx,rfläche gelagert sind. Weiterhin können zuni besseren Ausgleich der entstehen den Unebenheiten die Rollen in Längsrich- t:ung in mehrere Abschnitte unterteilt sein.
Dabei können die einzelnen Abschnitte unterschiedliche Verjüngungsgrade besitzen, was besonders dann von Wichtigkeit ist, wenn die Abkühlungsbedingungen derart sind, dass die Schrumpfung des Blockes nicht linear verläuft.
Ein wesentlicher Vorzug der Giessvorrich tung gemäss Erfindung besteht unter ande rem darin, dass die Kühlungsmöglichka,iten aussvi-ordentlich günstig sind. Es kann näm lich auf die mittelbare Kühlung über eine Kokillcriinnenwand oder dergleichen ganz verzichtet werden und statt @dessen die viel intensivere unmittelbare Kühlung durch Aufbringen eines Kühlmittels auf die Block oberfläche verwendet werden. Deshalb kön nen zur unmittelbaren Kühlung des Rund blockes zwischen den Rollen Kühlmittel düsen angebracht sein.
Zur weiteren inten siven Kühlung des Rundblockes nach Verlas sen der Giessvorrichtung können noch unter halb des Rollenkäfigs ein oder mehrere an sich bekannte Kühlmittelspritzringe und/oder ein Kühlmittelbehälter angeordnet sein, in den der Rundblock abgesenkt wird.
In der Zeichnung sind einige Ausfüh rungsbeispiele einer Giessvorrichtung gemäss Erfindung schaubildlich dargestellt.
Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt einer Giessvor richtung mit verjüngten, parallel zur Block achse gelagerten Rollen, Fig. 2 einen teilweisen Querschnitt der Giessvorrichtung nach Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 einen teilweisen Längsschnitt einer Giessvorrichtung mit zylindrischen, zur Blockacbse geneigt gelagerten Rollen, Fig. 4 einen teiweisen Längsschnitt einer Giessvorriehtung mit verjüngten, zur Block achse geneigt gelagerten Rollen.
In dem zylindrisch gebogenen Plattier blech 1 ist ein Längsspalt 2 vorgesehen, durch den die Schmelze aus Kernwerkstoff 3 mit tels der Eingiessrinne 4 in den Plattierblech zylinder eingegossen wird. Unterhalb des Giessspiegels ist der Spalt durch einen Ab deckschieber 5 (Fig. 2) verschlossen, um ein Auslaufen der Schmelze vor ihrer Erstarrung zu verhindern und ein einwandfreies Umlau fen des Rollenkäfigs 6 zu gewährleisten. In dem Rollenkäfig 6 sind die Rollen 7, deren Länge der Erstarrungszone des Gussblockes entspricht, derart angeordnet, dass sie das Plattierblech 1 gegen den erstarrenden Kern werkstoff 3 andrücken und sich bei Drehung des Rollenkäfigs 6 mittels des Zahnkranzes 8 auf dem Plattierblech 1 abwälzen.
Zur Ein leitung eines Kühlmittels sind in dem Rollen käfig 6 Kühlmittelräume 9 vorgesehen, aus denen das Kühlmittel durch die Düsen 10 un mittelbar auf den Gussblock gelangt. Diese Düsen 10 können gegebenenfalls auch bis zwi- sehen die Rollen 7 verlängert sein. Unterhalb des Rollenkäfigs 6 sind zur intensiven Küh- 5o lang des aus der Giessvorrichtung austreten den Gussblockes Kühlmittelspritzringe 11 an gebracht, aus denen ein Kühlmittel ebenfalls unmittelbar auf den Gussblock trifft.
Casting device for casting clad round blocks, especially on light metal. The invention relates to a Giessvorrich device for casting clad round blocks, in particular made of light metal. The length of the blocks can be any.
One of the known ways of producing cast blocks or strands provided with a cladding layer is that the core material is poured between the cladding sheets that rest against the walls of a mold. A wide variety of difficulties have arisen in practice when using this method. The main difficulty lies in the fact that the cladding sheets throw themselves when the melt is poured in, as a result of which they tend to stand out from the mold wall or from the core block that has already been pre-solidified.
In the first case, a gap arises between the cladding layer and the mold wall, so that the heat dissipation is hindered and, for example, if the melting points of the two materials are not too different, the cladding sheets melt away relatively strongly and the core material can penetrate them. In the second case, there is only an inadequate welding or even a gap between the core block and the cladding layer. Here, segregation pearls occur in particular when using alloys which tend to segregate between the cladding layer and the core block, which significantly reduce the value of the finished product. The same disadvantage results when the cladding plates are pressed or sucked against the mold wall.
To remedy this inconvenience, it has been proposed to get rich over the endangered Be, namely until the core block solidifies and is finally connected to the cladding layer, the plating sheets with a sufficient pressure, but without generating a kneading deformation to press the core block. Devices have also been proposed at the same time to carry out this method.
In one of these Vorrich lines pressure rollers are provided, the axes of which are arranged perpendicular to the longitudinal axis of the cast product. Here, the pressure rollers, seen in the longitudinal direction of the cast product, are only at certain distances from the cladding plates. If this is sufficient to achieve the set goal, however, it is desirable that the cladding material is pressed against the core material at every point via the stiffening area of the core block.
According to the invention it is proposed to use a device for casting clad round blocks, in particular made of light metal, through the core material in a hollow cylinder formed from plat animal sheets, which has a roller cage which is appropriately provided with a cooling device and is rotatably arranged around the axis of the round block so that the axes of the pressure rollers are parallel or almost parallel to the axis of the round block.
The expediently attached to the inside of the roller cage rollers are on the surface of the block, the diameter of which decreases steadily according to the shrinkage downwards, with their surface line all, and this surface line should have an inclination against the block axis, for the purpose of the cladding sheet to bring all the core material to rest under pressure without kneading deformation. The surface line of the rollers has a length that corresponds at least to the solidification zone of the ingot. The roles, the surface line of which meets the conditions presented, can be designed in different ways.
For example, the axes of the rollers can be mounted parallel to the block axis; then the diameter of the rollers must slightly increase in the direction of the cast product moving away, so that the surface line of the rollers lies against the surface of the block. The rollers can also be cylindrical; then their axes must have such an inclination with respect to the block axis that they also rest with their surface line on the block surface.
During casting, the roller is set in rotation around the block axis ver, the block or strand according to the progress of the casting process through the roller cage in such a way that there is a pouring surface and he stiffening zone of the casting within the roller cage. The rollers roll on the block surface.
In the formation of the roles described above, rolling does not happen entirely without sliding. However, if no glide is desired, both the rollers in Richturi of the migrating block must have a taper and their axes must have a certain inclination towards the block axis. The degree of taper and inclination depends on the type and diameter of the casting and must be determined on a case-by-case basis.
With the pouring device according to the invention it is achieved that the cladding sheet is pressed evenly against the solidified material over the entire solidification zone. This effect can also be supported if the individual rollers in the roller cage are mounted under spring pressure against the Blockolx, r surface. Furthermore, the rollers can be divided into several sections in the longitudinal direction for better compensation of the unevenness that occurs.
The individual sections can have different degrees of taper, which is particularly important when the cooling conditions are such that the shrinkage of the block does not proceed linearly.
An essential advantage of the Giessvorrich device according to the invention is, among other things, that the cooling options are also extremely cheap. Namely, indirect cooling via a mold inner wall or the like can be dispensed with entirely, and the much more intensive direct cooling by applying a coolant to the block surface can be used instead. Therefore, coolant nozzles can be fitted between the rollers for direct cooling of the round block.
For further intensive cooling of the round block after leaving the casting device, one or more known coolant injection rings and / or a coolant container into which the round block is lowered can still be arranged under half of the roller cage.
In the drawing, some Ausfüh approximately examples of a casting device according to the invention are shown diagrammatically.
1 shows a longitudinal section of a Giessvor direction with tapered rollers mounted parallel to the block axis, FIG. 2 shows a partial cross section of the casting device along line II-II of FIG. 1, FIG. 3 shows a partial longitudinal section of a casting device with cylindrical, to Blockacbse inclined rollers, Fig. 4 is a partial longitudinal section of a Giessvorriehtung with tapered, to the block axis inclined rollers.
In the cylindrically curved plating sheet 1, a longitudinal gap 2 is provided through which the melt of core material 3 is poured with means of the pouring channel 4 in the plating sheet cylinder. Below the casting level, the gap is closed by a cover slide 5 (Fig. 2) in order to prevent the melt from running out before it solidifies and to ensure that the roller cage 6 runs properly. In the roller cage 6, the rollers 7, the length of which corresponds to the solidification zone of the cast ingot, are arranged in such a way that they press the cladding sheet 1 against the solidifying core material 3 and roll on the cladding sheet 1 when the roller cage 6 rotates by means of the ring gear 8.
For a line of coolant 6 coolant spaces 9 are provided in the roller cage, from which the coolant passes through the nozzles 10 un indirectly to the cast block. These nozzles 10 can optionally also be extended to between the rollers 7. Below the roller cage 6, coolant injection rings 11 are attached to the cast block for intensive cooling of the cast block emerging from the casting device, from which a coolant also directly hits the cast block.