Verfahren und Maschine zum Stranggiessen von Metall a Gegenstand des Patentes ist ein Verfahren zum Stranggiessen von Metall in einer Giess form, gemäss welchem dem Einlassende der Form geschmolzenes Metall und ein gasför miges Medium zugeführt wird, das Metall während seiner Bewegung durch die Form gekühlt, und zum Erstarren gebracht wird und danach am Auslassende aus der Form. ge zogen wird.
Ein weiterer Gegenstand des Patentes ist eine Maschine zur Durchführung des neuen Verfahrens mit einer Giessform, mit Mittel zum Zuführen von Luft der Form am Ein lassende derselben, mit einer das Auslassende der Form umgebenden Kammer, welche in Abstand von der Form eine Öffnung zum kon tinuierlichen Durchziehen des Stranges auf weist, mit Dichtmittel zum Abdichten des Stranges an einer in Abstand von der Form zwischen dieser und der Öffnung liegenden Stelle, mit zwischen dieser Dichtungsstelle und der Form angeordneten Mitteln zur Erzeu gung eines Unterdruckes.
Beim Stranggiessen von Metallen wird ge schmolzenes Metall unter stetigem Druck einem Ende einer Giessform zugeführt, in der es sogleich erstarrt, so dass das Metall aus dem andern Ende der Giessform herausgezogen werden kann, wobei genügend Wärme aus dem Metall während des Durchlaufens der Form abgeleitet wird, um eine erstarrte Aussenhülle von mindestens so grosser Dicke zu bilden, dass der hydrostatische Druck des gesamten ge- sehmolzenen Metalles innerhalb der Hülle auf rechterhalten wird. Es ist nicht notwendig, dass das Gussstück bei seinem Austritt aus der.
Giessform aus seinem gesamten Querschnitt erstarrt ist. Die Giessform wird gewöhnlich mit Wasser gekühlt, und es erfolgt ausserdem eine zusätzliche Kühlung des Gussstückes mit Wasserstrahlen usw. beim Austritt des Guss- Stückes aus der Giessform.
Die Betriebsverhältnisse, denen das Metall während des Durchlaufes der Giessform unter worfen ist, sind bestimmend für die Güte des Giessmetalles, das heisst seines Kristallgefüges, seiner Porenfreiheit und seiner Oberflächen eigenschaften. Diese Betriebsverhältnisse sind ausserdem von massgebender Bedeutung für die Abfuhr der Wärme ans der Giessform, die ihrerseits wieder die Giessgeschwindigkeit oder die Herstellungsgeschwindigkeit bestimmt.
Jede Verbesserung in diesen Betriebsverhält nissen hat daher eine Verbesserung in der Güte des Gussmetalles oder eine Verbesserung in der Giessgeschwindigkeit oder in beiden Be triebsverhältnissen zur Folge, was von grösster Wichtigkeit für die industrielle Herstellung ist.
Zweck der Erfindung ist nun, ein Verfah ren und eine Maschine zu schaffen, welche die Verbesserung der- Güte der Giesserzeugnisse und eine Erhöhung der Giessmenge ermöglicht.
Kennzeichnend für das neue Verfahren ist, dass- am Auslassende der Form Vakuum angewandt wird, um die Reduktion des atmo sphärischen Druckes durch die ganze Länge der Form und das Strömen des Mediums durch die Form zwischen derselben und dem Metall zu bewirken.
Die Maschine zeichnet sich nach der Erfin dung dadurch aus, dass die Dichtungsmittel ein eine zur Durchführung des Stranges be stimmte von einer Kante begmenzte Öffnung aufweisendes Dichtungsorgan umfassen, sowie zur Ausfüllung des zwischen der Kante und dem Strang verbleibenden Spaltes mit Flüs sigkeit dienende Organe.
Eine beispielsweise Ausführungsform "des Verfahrens nach der Erfindung wird nach folgend an Hand der Zeichnung erläutert, in welcher ein Ausführungsbeispiel der erfin dungsgemässen Maschine dargestellt ist. Es zeigt: Fig. 1 eine Vorderansicht der Maschine, Fig. 2 einen Teilschnitt der Maschine auf einer Mittelebene, Fig. 3 einen Teilschnitt der Maschine in einem vergrösserten Massstab, Fig. 4 eine Stirnansicht nach Linie 4-4 der Fig. 2 im grösseren Massstab wie Fig. 2,
Fig. 5 eine Stirnansicht der Maschine von der linken Seite der Fig. 1, Fig. 6 eine der Fig. 5 ähnliche Stirn ansicht, wobei ein Teil der Maschine jedoch eine abweichende Stellung einnimmt, Fig. 7 eine Teildraufsicht des in Fig. 5 dargestellten Teils der Maschine, Fig. 8 eine -Seitenansicht einer Hilfsvor richtung, die zu Beginn des Arbeitens der Maschine verwendet wird, und Fig. 9 einen halbschematisch dargestellten Schnitt, der die Lehren der Erfindung erläu tert.
Beim Stranggiessen bildet das flüssige Metall, das an dem einen Ende der Giessform eingeführt wird, ein Flüssigkeitsbett, das sich über die gesamte Querschnittsfläche der Giess form erstreckt und mit der kalten Umfangs wand der Giessform in Berührung liegt.
Durch die Berührung mit der kalten Giessformwand kühlt sich das Metall ab und beginnt zu eisstarren. Bei der Bewegung des abgekühlten Metalles an der Giessformwand erhöht sich die Dicke des erstarrten Metalles, bis eine Hülle von solcher Festigkeit geformt ist, dass sie den hydrostatischen Druck des geschmolzenen DZe- talles aufnimmt. An diesem Punkt beginnt bei fortgesetzter Kühlung das Zusammenziehen der Hülle.
Bei diesem Schrumpfen der Hülle bleibt zwischen Giessformwand und Hülle ein schmaler Zwischenraum.
Dieser Vorgang ist schematisch in Fig. 9 dargestellt, in der das geschmolzene Metall ständig in das eine Ende der wassergekühlten Giessform 1 beispielsweise über den Einlass \2 eingeführt wird, während das erstarrte Metall ständig. aus dem andern Ende der Giessform Herausgezogen wird. Die Erstarrung des in Berührung mit der kalten Giessformwand befindlichen Metalles beginnt nahe der Ober fläche des aus geschmolzenem Metall bestehen den Bettes oder Lagers.
Das erstarrte Metall nimmt allmählich an Dicke zu, bis ungefähr bei P die erstärrte Hülle eine solche Festigkeit erreicht hat, dass sie den hydrostatischen Druck des in ihr befindlichen flüssigen Me talle- aufnimmt. An dieser Stelle beginnt ein Zusammenziehen und ein Schrumpfen der Hülle von der Giessformwand weg, so dass zwischen Hülle und Wand ein Schrumpfrauen S bleibt.
- Bei den üblichen Stranggiessverfahren ist dieser Schrumpfraum mit ruhender Luft ge füllt, die als Wärmeisolator dient und die Übertragung von Wärme aus dem Metall auf die Giessform verzögert, das heisst, wenn die Berührung zwischen dem Metall und der Griess form infolge der Schrumpfung der Hülle ver lorengeht, hört die Wärmeübertragung durch Wärmeleitung auf. Es bleibt zwar noch eine MTärmeübertragung durch Wärmestrahlung bestehen, doch ist die Gesamtgrösse der Wärme übertragung wesentlich verringert.
Zweckmässig wird der innerhalb des Schrumpfraumes befindliche Luftdruck auf einen wesentlich unter Aussenluftdruck lie gende Druekhöhe vermindert. Dies hat, wie später noch euläutert, gute Wirkungen, die die Herstellung von besseren Gussstücken und auch eine Produktionserhöhung ermöglichen. Wie in Fig. 9 dargestellt, ist eine am untern Ende der Giessform befindliche Kammer 3 am Boden von einer biegsamen Dichtung 4 aus Kautschuk oder einem andern geeigneten 1@Iaterial abgedichtet, die an dem die Giess form verlassenden Gussstück um dessen ge Samte Umfangsfläche anliegt.
Die Kammer 3 ist über die Rohrleitung 5 mit einer Vakuum pumpe oder einer andern Unterdruckquelle verbunden. Gewünschtenfalls kann das obere Ende der Giessform beispielsweise von einer bie.samen Hülse 6 umgeben sein, die sich von der Oberseite der Giessform zu dem den ge schmolzenen Metallvorrat enthaltenden Behäl ter P erstreckt. Der Behälter 7 weist eine von einem Ventil 8 gesteuerte Zuleitung auf. Das Ventil S kann geschlossen werden, wobei in diesem Falle der innerhalb des Behälters 7 befindliche Druck sich mit dem in der Kam mer 3 und dem Schrumpfraum S befindlichen Unterdruck ausgleicht.
Das Ventil 8 kann aber auch geöffnet werden, um Luft einzu lassen, oder das Ventil kann mit einem Vorrat an inertem Gas, beispielsweise Propan, Stick stoff, Argon und dergleichen verbunden wer den, um eine Oxydation zu verhüten. Wird das Ventil 8 geöffnet, um Luft oder Gas ein zulassen, so versucht der in der Kammer 3 und dem Schrumpfraum S aufrechterhaltene Unterdruck Luft oder Gas an dem Flüssig keitslager vorbei anzusaugen, so dass beim Be trieb ein Luftstrom oder ein Gasstrom in den Schrumpfraum strömt. Die biegsame Hülse *6 ermöglicht gewünschtenfalls eine Auf- und Abbewegimg der Giessform.
Die Aufrechterhaltilng von Unterdruck in dem Schrumpfraum hat mehrere erwünschte und vorteilhafte Ergebnisse. Die nachstehende Aufzählung hat nichts mit der Reihenfolge ihrer Wichtigkeit zu tun.
1. Der Unterdruck begünstigt die Schmie rung der Giessform-wand. Es ist seit langem erkannt worden, dass es zu einem erfolgreichen Stranggiessen sehr wichtig ist, die Giessform wand zu schmieren, und nicht nur die Rei bung zwischen Gussstrang und Giessformwand zu vermindern, sondern auch ein Anhaften des geschmolzenen Metalles an der Giessformwand zu verhüten. Gewöhnlich wird ein Schmier mittel, beispielsweise Öl, Fett oder Graphit nahe der geschmolzenen Metallfläche vorge sehen.
Wenn die Fläche mit der eingefangenen Luft oder der verhältnismässig ortsfesten Luft in Berührung kommt, brennt ein grosser Teil des Schmiermittels ab, jedoch erreichen ein zelne Abschnitte die kalte Giessformwand und bilden einen Film, der von dieser kalten Wand geschützt wird. Der Film verteilt sich nach unten zwischen dem geschmolzenen Metall und der Giessform und bildet eine Schmiermittel schicht zwischen dem geschmolzenen Metall und der Giessform. Dies ist richtig in der Theorie, jedoch lässt die Praxis sehr viel zu wünschen übrig. Aus verschiedenen Gründen bildet das Schmiermittel nicht den gewünsch ten Film, oder der Film ist nicht geschlossen oder er ist zu dünn, so dass das Metall an der Wand haftet.
Wie in Fig. 9 dargestellt, kaum das Schmiermittel in einem Durchlass 9 in die Giessform eingeführt werden und bewegt sich dann in den an der Kante des flüssigen Metall bettes befindlichen Meniskus. Durch Auf rechterhalten des Unterdruckes im Schrumpf raum und durch die Bewegung der Luft in dem Raum wird eine Abwärtsbe-#vegimg des Schmiermittels hervorgerufen, so dass also die Schmierung der OTriessformwand wesentlich verbessert wird.
2. Der Unterdruck entfernt schädliches Gas. Für die Entwicklung von Gas gibt es zwei Quellen, und zwar (1) durch Zersetzung des Schmiermittels, und (2) Freigabe von ein geschlossenem Gas beim Erstarren des Me- talles. Die erste Ursache hat oft fehlerhafte Oberflächen zur Folge, während die letzter wähnte Ursache eine Porosität ergibt. Beide Erscheinungen sind unerwünscht. Durch Ent fernen derartiger Gase kann die Güte der Gussstücke verbessert werden.
3. Der Unterdruck entfernt den Kohlen stoff, der sonst in das Gussstück eingebettet wird. Beim Zersetzen oder beim Zerfallen von Teilen des Schmiermittels bleibt manchmal ein Niederschlag von Kohlenstoff, der sich an der Giessformwand sammelt. Gelegentlich werden diese Niederschläge in das Gussstück einge bettet, was sehr unerwünscht ist.
Das Auf rechterhalten von Unterdruck und das Vor handensein einer Luft-, Gas- oder andern Strö- mungsmittelbewegung im Schrumpfraum S entfernt derartige Kohlenstoffniederschläge.
4. Der Unterdruck erhöht die Geschwin digkeit der Wärmeableitung, und zwar (1) durch das erhöhte Ableiten von Wärme mit tels des den Schrumpfraum S durchströmen den Luft- oder Gasstromes und (2) das er- hö4te Ableiten von Wärme infolge einer er höhten oder verlängerten Berührung zwischen C'sussstrang und Giessformwand. Hinsichtlich (1) ist offensichtlich, dass die Bewegung von kalter Luft, Gas oder einem andern Strö mungsmittel, das in den Schrumpfraum ein gesaugt wird, Wärme aufnimmt und abführt, die bei dem Abströmen dieser Luft,
dieses Gases oder dieses Strömungsmittels zerstreut wird. Hinsichtlich (2) sei erwähnt, dass die Druckverminderung in dem Schrumpfraum die gleiche Wirkung wie eine Erhöhung des hydrostatischen Druckes des flüssigen Metall es hat. Bei dieser Druckverminderung ist daher eine längere Zeit erforderlich, ehe die Hülle die gewünschte Festigkeit erhält. Die Hülle bleibt daher mit der Giessformwand länger in Berührung, so dass auch eine schnellere Wärmezerstreuung aus dem Metall erfolgt.
Die Grösse der in dem Schrumpfraum auf rechtzuerhaltenden Druckverminderung hängt von den Ergebnissen ab, die erzielt werden sollen. Auch die in dem Behälter 7 aufrecht zuerhaltenden Betriebszustände können in gewünschter Weise verändert werden. Im all gemeinen gilt: Je grösser die Druckverminde rung im Schrumpfraum, desto günstiger die Ergebnisse. Das Schliessen des Ventils 8 er leichtert die Aufrechterhaltung von Unter drucken. Das Öffnen des Ventils \ermöglicht den Zustrom von Luft, Gas oder andern Strö mungsmitteln zum Schrumpfraum, wodurch die Schmierung erleichtert wird.
Die Zufüh rung von inertem reduzierendem Gas, bei- spiels-weise Propan, Stickstoff, Argon und der gleichen, schützt gegen Oxydation. Die Aus wahl der Betriebsverhältnisse hängt daher von den während des Giessvorganges zu erreichen den Zielen ab.
In den Fig. 1 bis 8 ist eine praktische Aus führungsform der Erfindung dargestellt, die bei industriellen Str anggussverfahren als ge eignet befunden und verwendet worden ist. Die in den Fig. 1 bis 8 dargestellte Vorrich tung ist eine sogenannte -#ATaagrecht-Strang- gussmaschine, in der die Giessform nicht senk recht, wie in Fig. 9, sondern waagrecht liegt.
Die Maschine zum Stranggiessen von Metall hat ein Gestell 10, auf dem ein Vorratsbehäl ter 12, ein Giessformaufbau 13 und eine ange triebene Abzugsvorrichtung 14 ausgerichtet aufgestellt sind. Der Giessformaufbau 13 hat eine lange, waagrecht liegende Giessform 15. In einem Warmhalteofen 16 wird das Metall, das vorher geschmolzen und auf eine ge wünschte Zusammensetzung gebracht ist, wäh rend der Verwendung in einem geschmolzenen Zustand gehalten.
Der Ausfluss des geschmol zenen Metalles aus dem Warmhalteofen 16 kann entweder selbsttätig oder von Hand über einen Verschluss gesteuert werden, um einen Vorrat und eine genügende Standhöhe des -geschmolzenen Metalles in dem Vorratsbehäl ter 12 zu halten, aus dem das Metall für ge wöhnlich in die Giessform 15- .fliesst. In der Darstellung wird zum Überleiten des ge schmolzenen Metalles aus dem Warmhalteofen 1.6 zum Vorratsbehälter 12 eine Rinne 17 ver wendet.
Das geschmolzene Metall aus dem Vorratsbehälter 12 fliesst in das eine Ende der Giessform 15 und tritt aus dem andern Ende der Giessform als ein erstarrtes Strang gussstück 18 heraus, das von den angetriebe nen Zugwalzen 19 und 20 erfasst wird, die beim ständigen Abziehen des Strangguss- stückes aus der Giessform helfen.
Der hier dargestellte und verwendete Vor ratsbehälter 12 hat, ein verhältnismässig schweres, aus Metall bestehendes Aussenge häuse 22 mit Seitenwänden 23, Stirnwänden 24 und eine Bodenwand 25. Aus den Stirn wänden 24 ragen ausgerichtete Zapfen 26 in entgegengesetzten Richtungen nach aussen. Das Aussengehäuse 22 kann beispielsweise aus Gusseisen oder aus Stahl bestehen. Das Ge- hause wird auf dem Gestell 10 von Lagerkon solen 27, 28 an gegenüberliegenden Enden ge tragen.
Die Lagerkonsolen 27, 28 weisen Lager 29, 30 auf, in denen die ausgerichteten Zapfen 26 gelagert sind, um den Vorratsbehälter 1.2 so zu tragen, dass er Kippbewegungen zwi- sehen der aufrechten Stellung und der Aus giessstellung ausführen kann, wie sie in den Fig. 5 bzw. 6 dargestellt sind. Kappenscheiben 32 und 33, die an den Enden der Zapfen 26 beispielsweise mittels Kopfschrauben 34 lösbar befestigt sind, halten die Lagerkonsolen 27, 28 in ihrer zusammengebauten Stellung auf den Zapfen 26.
Um den Vorratsbehälter 12 der Giessform 15 gegenüber einzustellen und ein Einschieben und Zurückziehen der Düse 35 des Vorrats behälters 12 dem Stirnende der Giessform 15 gegenüber zu ermöglichen, haben die Lager konsolen 27, 28 Fussplatten 36 und 37 mit in Längsrichtung sich erstreckenden, ausge richteten, in ihren untern Flächen befind- liehen Nuten 38 und 39, die über ausgerich tete Tragblöcke 40 und 42 des Gestelles 10 passen und längs dieser Tragblöcke gleiten können. Die Stellung des Vorratsbehälters 12 wird von einer Spindel 43 bestimmt, deren (,' ewinde in eine am Gestell 10 befestigte orts feste Konsole 44 eingreift.
Das Aussenende der Spindel 43 trägt ein Handrad 45, mit. dem die Spindel gedreht werden kann. Am andern Ende der Spindel befindet sich ein Kopf 46, der in eine im Ende des Zapfens 26 vorhan dene Ausnehmung 47 eingreift und an der Innenfläche der Deckscheibe oder Kappen seheibe 32 anliegt.
Bei der dargestellten Ausführung wird die Notwendigkeit, Wärme dem Vorratsbehälter 12 von einer äussern Quelle, beispielsweise Heizelementen, zuzuführen, dadurch vermie den, dass Grösse und Fassungsvermögen des Vorratsbehälters dem Metallverbrauch des Stranggiessverfahrens entsprechend gewählt werden, so dass das Metall aus dem Warm halteofen 1.6 nicht im Vorratsbehälter 12 bis zum Erstarren zurückgehalten wird, und dass ausserdem Isolierwände 48 und eine Boden wand 49 aus hoch widerstandsfähigem Mate- rial die Wände und Bodenwand des Gehäuses 22 bekleiden.
Die Düse 35 ist innerhalb eines Flansches 50 auf der Deckscheibe 33 befestigt und ragt aus der nahe der Giessform 15 ge legenen Stirnseite des Vorratsbehälters koaxial zu den Drehzapfen 26 vor und erstreckt sich auch in ausgerichteten Öffnungen 52 und 53 des Aussengehäuses 22 und der isolierenden Innenwand 48 so weit, dass sie mit der Innen fläche dieser Isolierwand fluchtet. Bei diesem Aufbau der Düse und ihrer zugehörenden Teile kann die Düse aus dem. Vorratsbehälter zwecks Säuberung oder Ersatzes dadurch ent fernt werden, dass die Kopfschraube 34 ab geschraubt, die Deckscheibe 33 an ihrer Stelle gehalten und die Düse aus dem Vorratsbehäl ter 12 mit der Deckenscheibe 33 und ihrem zugehörenden Flansch 50 herausgezögen wird.
Da die Düse koaxial zu den Drehzapfen 26 aufgestellt ist, kann der Vorratsbehälter 12 in seine Ausgussstellung geschwungen werden, wobei die Düse in Verbindung mit der Giess form bleibt.
Die Düse 35 (Fug. 2 und 3) besteht aus einem Rohr 54 aus wärmeisolierendem und wärmefestem Material, das sich aus einer Stel lung, in der das Rohr mit der Innenfläche der wärmeisolierenden und wärmefesten Wand des Vorratsbehälters 12 fluchtet, zu einer Stel lung erstreckt, die innerhalb des Flansches 50 der Deckenscheibe 33 liegt, wobei diese Stelle verhältnismässig nahe dem vorspringenden Ende dieses Flansches liegt. Eine Spitze 55 aus wärmeisolierendem schwer schmelzendem Material grenzt an das Ende des Rohres 54 innerhalb des Flansches 50 an und hat eine nach aussen gebogene Endfläche 56, die das Ende des Flansches 50 überlappt und mit dem Umfang des Flansches 50 fluchtet.
Ausserdem ist am Ende- der Düse eine Fläche vorgesehen, die glatt gebogen ist und über die das ge schmolzene Metall aus der Düse in den Giess raum der Giessform 15 fliesst. Dieser Teil ver hütet die Berührung des geschmolzenen Me- talles mit dem Endabschnitt des Metall flansches 50. Aussenliegende Ringabschnitte 57 (Fug. 3) sind am Ende des Flansches 50 vor gesehen und dienen als Lagerflächen, die mit der Innenfläche der Giessform 15 in terüh- rung stehen. Fig. 3 zeigt auch, dass die Innen fläche der Düse 35 zum vorspringenden Ende der Düse kegelförmig nach aussen verläuft.
Dieser Kegel bewirkt nicht nur eine Unter teilung des Stromes aus geschmolzenem Metall, wenn der Vorratsbehälter am Ende eines Stranggussvorganges ausgeschüttet wird, son dern erleichtert auch das Abnehmen einer ver hältnismässig dünnen Metallschicht, die beim Ausschütten des Vorratsbehälters möglicher weise in der Düse erstarrt oder die unter un gewöhnlichen Umständen auftritt.
Bei der dargestellten Ausführung ist an der Seitenwand des Gehäuses 22 ein Gegen- gewicht 58 über Arme 59 befestigt, und zwar in einem Abstand von der Seitenwand des Behälters; die der Wand gegenüberliegt., zu der der Behälter beim Ausgiessen geschwenkt wird. Ein Stützfuss 60 ist an der Aussenseite des Aussengehäuses 22 befestigt und legt sich an die obere Fläche des Gestelles 10, um den Behälter in seiner aufrechten Stellung (Fig. 5) zu stützen. Ein mittels eines Handgriffes 63 von Hand bewegter Halteriegel 62 wird von dem Ende des Gehäuses 22 nahe dem Gegen gewicht 58 von einer Konsole 64 getragen.
Dieser Riegel wird in Eingriff mit einer von den Endkonsolen 66 getragenen Schiene 65 gebracht, um den Behälter 22 in seiner auf rechten Normalstellung zu verriegeln und ein unbeabsichtigtes Kippen des Behälters in seine Ausschüttstellung zu verhüten. Handgriff 63 und Gegengewicht 58 können zum Anfassen bei der von Hand erfolgenden Schwenkung des Behälters zwischen Normalstellung und Ausgiessstellung dienen. ..
Der Giessformaufbau 13 (Fig. 2) weist ausser der Giessform 15 einen aus Metall be stehenden Aussenmantel 67 auf, der die Aussenseite der Giessform 15 in einem Abstand umgibt und der parallel zur Giessform liegt sowie sich praktisch über die gesamte Länge der Giessform erstreckt. Der Mantel 67 kann an der Giessform mittels eines Stirnringes 68 am Düsen- oder Einlassende der Giessform und mittels einer Endkappe 69 am gegen überliegenden Ende der Form befestigt wer- den. Die Kappe 69 weist einen ringförmigen Sammelkanal 70 auf.
Der Mantel 67 wird nahe seinen entgegengesetzten Enden von Lagern 72 und 73 umgeben, die den Giessformaufbau auf dem Gestell 10 tragen.
Zum Kühlen der Giessform 15 weist der Giessformaufbau mehrere Rohrleitungen 74 auf, die auf der Innenseite des Mantels 67 in Umfangsriehtung verteilt sind und sieh vom Endring 68 zur Endkappe 69 erstrecken. Ausserhalb des Endringes 68 sind die Leitun gen 74 von Endkappen 75 geschlossen, wäh rend die gegenüberliegenden Enden der Lei tungen 74 mit dem Sammelkanal 70 in Ver bindung stehen. Eine Zuführleitung 76 ist in den Umfang der Endkappe 69 eingeschraubt und steht mit dem Sammelkanal 70 in Verbin dung, um Kühlflüssigkeit, z. B. Wasser, den Rohrleitungen 74 zuzuführen.
Zur wirksamen und kräftigen Kühlung mit einer Mindest menge an Wasser hat jede Rohrleitung 74 mehrere Sprühdüsen 77, die miteinander aus gerichtet sind und in Längsrichtung auf Ab stand stehen. Die Düsen sind zur Aussenfläche der Giessform 15 gerichtet. Der Abstand der Leitungen 74 um die Giessform. 15 und der Längsabstand der Düsen 77 auf den Leitun gen ist so gewählt, dass die gesamte Giess formfläche mit dem zu versprühenden Kühl mittel bedeckt wird. Die Ableitung des Kühl mittels auf den Mantel erfolgt über mehrere in der untern Fläche des Mantels befindliche Durchlässe 78. Das Kühlmittel fliesst über diese Durchlässe in eine Auffangschale 79 und von dort zu einem Abzugsrohr 80.
Die Grösse der Kühlung kann natürlich dadurch geregelt werden, dass der Zustrom des Kühl mittels in der Zuführleitung zu den Rohr leitungen 74 und den Düsen 77 geregelt wird.
Zur wirksamen und leistungsfähigen Wärmeübertragung über die Wand der Giess form 15 besteht die Giessform aus einem zylin drischen Kupferrohr mit einer Wandstärke genügender Festigkeit, beispielsweise von 12;5 mm Dicke zum Stranggiessen von Alumi nium mit einem Aussendurchmesser von etwa 50 bis 75 mm.
Um die richtige Verschleiss festigkeit zu erzielen und der Innenfläche der Giessform 15 den richtigen Oberflächenglanz zu geben, wird die Innenfläche des Kupfer- zyiinders nicht nur auf genaue Grösse geräumt und poliert, sondern die Innenfläche wird auch mit Chrom plattiert und dann gehohnt Lind poliert, um eine verschleissfeste Ober fläche zu erzielen, die beispielsweise eine Dicke von 0,1 mm hat.
Ausser einem Polieren der Innenfläche der Giessform zur Herstellung eines guten Oberflächenfinish auf den in der Giessform erzeugten Gussstücken und zur Verminderung der Reibung sowie der Haftneigung des Giessmetalles an der Giessformfläche wird die Innenfläche der Giessform geschmiert. Zn diesem Zwecke wird während des Giessvorganges von Zeit zu Zeit auf die innere Umfangsfläche der Giessform eine abgemessene Schmiermittelmenge am Einlass ende der Giessform aufgebracht.
Bei der dar gestellten Ausführung durchsetzt eine Schmier mittelleitung 82 radial den Mantel 67 nahe dem Einlassende der Giessform und steht mit einem in der Giessformwand befindlichen Ka nal 83 in Verbindung. Der Kanal 83 mündet in den Giessraum an einer hinter dem Abgabe ende der Düse 53 liegenden Stelle. Von dieser Stelle breitet sieh das Schmiermittel über den Umfang der Innenwand der Giessform aus und kriecht allmählich nach aussen und längs der Giessform, so dass eine wirksame & hmie- rung der Giessformfläche während der Bewe gung des Metalles erfolgt.
Um die Bewegung des Schmiermittels in Längsrichtung der Giessform vom Einlassende zum Auslassende zu unterstützen, und aus andern hier später erwähnten Gründen, wird der Luftdruck am Auslassende der Giessform und innerhalb des Schrumpfraumes vermin dert. Zu diesem Zweck ist am Auslassende der Giessform eine Kammer vorgesehen, die mit einer Vakuumpumpe in Verbindung steht. Ein Gehäuse 84 (Fug. 2 und 3) mit einer zylindrischen Seitenwand 85 und mit Stirn wänden 86 und 87 ist an der äussern Stirn fläche der Endkappe 69 befestigt, wobei eine Dichtung 88 zwischen Endkappe 69 und Stirn wand 86 vorgesehen ist. Fluchtende Öffnun- gen 89 und 90 in den Stirnwänden 8<B>6</B> bzw.
87 sind mit dem Innendurchmesser der Giess form 15 ausgerichtet und sind etwas grösser als dieser Innendurchmesser, so dass das das Auslassende der Giessform 15 verlassende Guss- stück 18 frei die Öffnungen 89 und 90 des Gehäuses 85 durchsetzt. An der Oberseite des Gehäuses ist ein Rohranschluss 92 vorgesehen, der mit dem Innenraum des Gehäuses in Ver bindung stellt und an einer Vaktlump-Limpe angeschlossen werden kann.
An der äussern Stirnwand 87 des Gehäuses 84 und an der Seitenwand 85 des Gehäuses ist ein Einsatz 93 angebracht, der eine Stirn platte 9.1 und einen nach einwärts ragenden Vorsprung sowie eine kegelstumpfförmige Prallplatte 95 aufweist, die konzentrisch zu den Öffnungen 89 und 90 liegt und zum Stirnende der Giessform 15 nach innen kon vergiert. Die Aussenfläche der Stirnplatte 94 _ liegt an der Stirnwand 87 an und hat einen die Öffnung 90 umgebenden Ringkanal 96, der einen Sammelkanal für den Zustrom einer Kühlflüssigkeit, z. B. Wasser, zu mehreren.
in Umfangsrichtung auf Abstand stehenden Auslasskanälen 97 der Stirnplatte 94 bildet, die so angeordnet sind, dass sie Kühlflüssig keitsstrahlen nach innen zum Gussstück inner halb der Umgrenzungswände der Prallwand 95 senden. Eine Rohrleitung 98 ist in eine Öffnung der Endkappe 87 eingeschraubt und ist mit dem Kanal 96 ausgerichtet. Die Rohr leitung kann an eine unter Druck stehende Kühlflüssigkeit angeschlossen werden.
Der Innendurchmesser des Innenendes der Prallwand 95 ist so gross,. dass er ungefähr dem Durchmesser des das Stirnende der Giess form 15 verlassenden Gussstückes entspricht. Der Abstand zwischen Innenende der Prall wand und Giissstück kann beispielsweise etwa 3 mm betragen.
Die Kühlmittelmenge, die über die Auslasskanäle 97 zugeführt und in den schmalen Raum zwischen Gussstück und Innenende der Prallwand 95 gerichtet. wird, ist so gross, dass -eine wirksame Abdichtung erfolgt, die den in der Öffnung 90 des Aussen endes von Gehäuse 84 längs des Gussstüekes fliessenden nach innen gerichteten Luftstrom so stark begrenzt, dass der verminderte Luft druck in dem die Prallwand 95 umgebenden Raum eine Druckverminderung hervorruft,
die während des normalen Arbeitens der Vor richtung über die gesamte Länge des Giess- raiunes wirksam ist. Da sich die Prallplatte 95 bis nahe zur Wand 86 des Gehäuses und dem Ende der Giessform 15 erstreckt, jedoch von dieser Wand noch etwas auf Abstand steht, wird das zwischen dem Gussstück und der Innenfläche der Prallwand 95 fliessende Kühl mittel um das Ende der Prallwand gelenkt, und zwar infolge des verminderten Drucke auf der Aussenseite der Prallwand,
und Kühl mittel und Kühlmitteldampf werden aus dem Gehäuse 84 über den Rohranschluss 92 und die Vakuumleitung abgeleitet. Unterdruck in dem ausserhalb der Prallwand 95 vorhande nen Gehäuse 84 und die Bewegung der Luft und des Gases aus dem Auslassende der Giess form 15 verhüten ein Einsickern von Kühl mittel in das Auslassende der Giessform.
Das Aufspritzen von Kühlmittel auf das die Giess form verlassende Gussstück und das Ver dampfen des Kühlmittels beim Vorbeiströmen des Kühlmittels an dem Stirnende der Prall wand in den Niederdruckraum bedeutet ein wirksames und ziemlich starkes Kühlen für das nahe Gussstück, und zwar zusätzlich zu dem Kühlen, das durch das Kühlen der Giess form hervorgerufen wird.
Aus dem Gehäuse 84 wird das Gussstück zwischen den Abzugswalzen 19 und 20 hin- durchgeführt,- die einen Teil der Abzugsvor- richtiuig 14 bilden, welche auf dem Gestell 10 im Abstand von dem Auslassende der Giess form und dem Gehäuse 84 aufgestellt ist. Die Abzugswalzen 19 und 20 (Fig. 1) werden von einer Antriebsvorrichtung, z. B. einem Motor 99, angetrieben, der eine Antriebsver bindung mit den Walzen über ein Drehzahl untersetzungsgetriebe 100 und eine Übertra gungsvorrichtung, z.
B. eine Kette 102 hat, die die Kettenräder 103 und 104 des Dreh zahluntersetzungsgetriebes bzw. der Abzieh vorrichtung 14 verbindet. Wenn auch die Ge schwindigkeit des Stranggussvorganges und das Herausziehen. des Gussstückes aus der Giessform wesentlich von dem gegossenen Ma terial und andern Faktoren, einschliesslich des Durchmessers des Gussstückes, beeinflusst wird, kann die Erzeugung eines Aluminium gussstückes eines Durchmessers zwischen 50 mm bis 70 mm mit der dargestellten Vorrichtung bei einer Geschwindigkeit von über 240 em,Ii#Iin. erfolgen.
Zur Erleichterung des Arbeitsbeginns der Stranggussvorrichtung wird eine Metallsehiene 105 aus Stahl oder einem andern Metall hohen Schmelzpunktes verwendet, die im wesent lichen durch Durchmesser des zu giessenden Gussstückes hat. Die Schiene 105 hat einen kegelförmigen und mit Gewinde versehenen Endabschnitt 106, der beim Anlassen der Ma schine von dem Auslassende her in die Giess form eingesetzt wird, so dass der Kegel- und Gewindeabschnitt in einem Abstand vom Stirnende der Düse 36 steht.
Die Schiene 105 hat eine solche Länge, dass das Aussenende der Schiene zwischen den Abzugswalzen 19 und 20 liegt, wenn sich das Kegel- und Gewindeende in der Nähe des Endes der Düse befindet. Mit der in dieser Weise aufgestellten Schiene wer den die Abzugswalzen angelassen und der Vorratsbehälter wird mit so viel geschmolze nem Metall beschickt, dass der Giessvorgang beginnt. Beim Zurückziehen der Schiene 105 bildet sich das' Gussstück und das abgekühlte und ih fester Form befindliche Gussstüelz folgt der Schiene 105 aus der Form zu den Abzugswalzen.
Die Schiene kann nach Aus führung ihrer Aufgabe zum Anlassen des Giessvorganges von dem Ende des Gussstückes abgenommen werden, indem das Schrauben ende aus den entsprechenden Gewindegängen herausgeschraubt wird, die im Anfangsende des Gussstückes zu Beginn des Gussvorganges gegossen worden sind.
Aus der vorstehenden Beschreibung einer Ausführung der Erfindung und ihres Arbeits verfahrens ergibt sich, dass das Verfahren zunz Stranggiessen aus folgenden Stufen besteht: Zuführen von geschmolzenem Metall zum Ein lassende des gradlinigen Gussformraumes einer aus Metall bestehenden Gussform -unter einem solchen Druck oder mit einer solchen Ge- schwindigkeit, dass der Arbeitsabschnitt der Giessform mit Metall gefüllt wird;
Ableiten an Wärme aus dem in der Giessform befind lichen Metall durch geregeltes Kühlen der Aussenfläche der Giessform, um eine Erstar rung des Metalles in der Giessform zu erzielen., und Zurückziehen des Gussstranges aus dein Auslassende der (xiessform. Die Arbeitsleistung und die Eigenschaften des mit der vorstehend beschriebenen Maschine und dein Verfahren Hergestellten Erzeugnisses werden durch das Schmieren der Innenfläche der Giessform ver bessert, wobei das Schmiermittel nahe oder an dem Einlassende der Giessform aufgebracht wird.
Schmiermittel, die zur Verwendung in der Giessform geeignet sind, bestehen aus Rüböl, Rizinusöl, Mineralöl und einem Gemisch von Öl und Graphit. Eine weitere Stufe des Verfahrens, die das Arbeiten der Maschine und die Eigenschaften der in der Maschine hergestellten Gussstränge verbessert, besteht darin, dass der Luftdruck am Einlassende der Giessform so weit und so stark herabgesetzt wird, dass der Unterdruck über die gesamte Länge des Giessforminnenraumes wirkt, uni die hier beschriebenen Ergebnisse zu erzielen.
Die Bewegung der Luft zum Auslassende der Giessform infolge des auf das Gehäuse 84 zur Einwirkung gebrachten Vakuum wird durch das innerhalb der Giessform erfolgende Schrumpfen des Gussstrangmetalles während des Abkü.hlens erleichtert. Die Bewegung der Luft in der Giessform verbessert das Abkühlen des darin befindlielien Metalles.
Das mit dem erfindungsgemässen Verfah ren und der Maschine hergestellte Gussstück hat ein gutes Korngefüge und ist praktisch frei von Löchern und schädlichen Ober flächenfehlern, Rissen oder Hohlräumen. Be sonders das Schmieren der Giessformfl'äche, die in geregelter Weise erfolgende Verminde rung des Luftdruckes innerhalb des Giess raumes während des Giessens sowie die unter den erwähnten Bedingungen erfolgende Küh lung tragen zur Verbesserung der Korneigen schaften des Giessmetalles bei.
Der zwischen der Giessformwand und dem in der Giessform befindlichen Metall während des Giessverfah- rens durchgeführte Luftstrom, oder Gasstrom verbessert nicht nur die Eigenschaft des Giess metalles, sondern regelt den Metallstrom zur Giessform. Schliesslich ist noch darauf hinzu weisen, dass eine Vorrichtung geschaffen wurde, bei der der Beginn und das Stillsetzen des Giessvorganges verhältnismässig leicht aus geführt werden kann.