CH396323A - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Spulen und Spiralen - Google Patents

Description

      Verfahren    und Vorrichtung     zur    Herstellung von Spulen und     Spiralen       Es ist bekannt, dass das     Stranggiessverfahren    beim  Giessen von Aluminium und Aluminiumlegierungen,  Kupfer, Buntmetallen, Stahl und anderen Metallen  immer mehr Eingang findet. Dieses Verfahren ge  währleistet qualitativ hochwertiges Gussmaterial bei  wirtschaftlicher Herstellung. Die Herstellungsmöglich  keiten reichen von kleinsten Stückgrössen bis zu  solchen von mehreren Tonnen. Für manche Verwen  dungszwecke werden Metallspulen oder -spiralen aus  Voll- oder Hohlmaterial benötigt.

   Die Erzeugung  solcher Spulen oder Spiralen mit grossem Profilquer  schnitt ist aber umständlich und teuer, weil die zur  Verfügung stehenden Profile nur in verhältnismässig  geringen Längen erzeugt und transportiert werden  können. Diese müssen vor dem Einrollen zu einer  Spule oder Spirale zusammengeschweisst werden.  Ausserdem werden beim hochkantigen Einrollen,  insbesondere bei Aluminium und Kupfer, die Ober  flächen der Profile durch die Treibrollen der     Ein-          rollvorrichtung    beschädigt. Durch die Kaltverformung  beim Einrollen wird das Material härter und muss  mehrmals nachgerollt werden, um den gewünschten  Durchmesser zu erreichen. Alle diese Arbeiten sind  umständlich und zeitraubend und daher sehr teuer.  



  Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und  eine Vorrichtung zur Herstellung von Spulen oder  Spiralen mit beliebigem Querschnitt, insbesondere  solcher mit     hochkantgestelltem    und grossem Profil.  



  Das erfindungsgemässe Verfahren     zeichnet    sich  dadurch aus, dass man die Spulen oder Spiralen     giesst.     Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens  gemäss der vorliegenden Erfindung ist dadurch ge-         kennzeichnet,    dass zur Herstellung der Spulen oder  Spiralen ein um eine Achse drehbarer Zylinder vor  gesehen ist, und die Kokille, die den     Profilquerschnitt     bestimmt, in der Achsrichtung des     Zylinders    oder  senkrecht dazu mit entsprechender Geschwindigkeit  verschiebbar ist.  



       In    der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausfüh  rungsform der Vorrichtung zur Durchführung des     er-          findungsgemässen    Verfahrens dargestellt. Es zeigt:       Fig.    1 die Vorrichtung im Aufriss,       Fig.    2 eine Draufsicht und       Fig.    3 eine     Einzelheit    in grösserem Massstab.

         Erfindungsgemäss    wird das gewünschte     Profil    mit  der erforderlichen Krümmung     in    einer wassergekühl  ten     Stranggiesskokille    hergestellt und auf einer dem       Krümmungsradius    entsprechenden Trommel aufge  wickelt.  



       In        Fig.    1 ist mit 1     ein    Zylinder, der mit der Achse  2 drehbar gelagert ist, bezeichnet. Der Durchmesser  des Rotationskörpers entspricht dem Innendurch  messer der herzustellenden Spule. Mit 3 ist eine     Strang-          gusskokille    bezeichnet, wobei der Querschnitt der Ko  kille dem herzustellenden Profilquerschnitt entspricht.  Um ein sattes Anliegen der hergestellten Spule     an     den Zylinder 1 zu erreichen, besitzt die     Stranggussko-          kille    3 nur drei Seitenwände, wobei die weggelassene  Seitenwand durch den Zylinder 1 ersetzt wird.

   Die  Kokille 3 wird durch die Spindel 4 parallel zur Achse  des Zylinders 1 geführt und verstellt. Der Antrieb des       Zylinders    1 und die Bewegung der Kokille 3 durch  die Spindel 4 erfolgt durch den mit 5 bezeichneten  Antriebsmotor. Die Kokille 3 ist mit     Hilfe    eines im      Innern befindlichen Kanalsystems durch Wasser ge  kühlt, wobei das Kühlwasser bei 6 zugeführt wird  und an den mit 7 schematisch dargestellten Austritts  stellen austritt und den aus der Kokille austretenden  Strang direkt kühlt. Werden Metalle im     Strangguss     vergossen, bei denen keine direkte Kühlung des Stran  ges möglich ist, muss die Kokille entsprechend modi  fiziert werden.  



  Auf dem Zylinder 1, der ebenfalls gekühlt sein  kann, ist ein     Mitnehmerstück    8 angeordnet. Dieses  besitzt eine     schwalbenschwanzförmige        Ausnehmung,     damit bei Beginn des Giessens der bereits erstarrte       Spulenanfang    aus der Kokille herausgezogen werden  und in seiner Lage zum Zylinder 1 fixiert werden kann.  Vor Beginn des Giessens wird die Kokille 3 von unten  her mit dem     Mitnehmerstück    8 verschlossen. Nun wird  die Kokille 3 über eine Zuführungsrinne 9 und dem  Trichter 12 mit flüssigem Metall gefüllt und gleich  zeitig die Drehung des Zylinders 1 über den beschrie  benen Antrieb eingeleitet.

   Die Umfangsgeschwindig  keit des Zylinders 1 muss der     Erstarrungsgeschwindig-          keit    des flüssigen     Metalles    in der Kokille 3 angepasst  werden. Da an der offenen Seite der Kokille 3 der  Zylinder 1 die     Kokillenwand    darstellt und der     Krüm-          mungsradius    der diesem gegenüberliegenden Seiten  wand der Kokille 3 denselben Mittelpunkt hat wie  der Zylinder 1, erstarrt das flüssige Metall in der  Kokille bereits in der gewünschten Form und braucht  nur noch mit dem Fortschreiten des Giessvorganges  auf den Zylinder 1 aufgewickelt werden.

   Die     Kokille    3  muss eine der Steigung der herzustellenden Spule,  welche durch den Vorschub 4 eingestellt werden kann,  angepasste Schrägstellung erhalten. Der erste Teil  der Spule wird durch das     Mitnehmerstück    8 festge  halten. Mit zunehmender Länge der bereits gegossenen  Spule bis zum halben Umfang des Zylinders 1 bewirkt  das Eigengewicht ein Absinken des gegossenen Profils.  Um dies zu verhindern, müssen zumindest bei der  ersten halben Windung geeignete Haltevorrichtungen  vorgesehen sein. Beim weiteren Giessen hält die auf  dem Zylinder 1 bereits aufgewickelte Spule, wenn sie  genügend     Steifigkeit    besitzt, die entstehenden Win  dungen in ihrer richtigen Lage.

   Ist die     Steifigkeit    nicht  so gross, müssen     Andrückrollen    vorgesehen werden.  



  Die Zuführung des flüssigen Metalls erfolgt über  die bereits erwähnte Giessrinne 9, die von einem das  flüssige Metall enthaltenden Behälter, meist von einem  Schmelzofen aus, versorgt wird. Die gleichzeitige Be  schickung der Kokille 3 mit flüssigem Metall ist vor  allem bei kleinen Querschnitten schwierig, da die Ent  leerung des Behälters oder Ofens äusserst     feinfühlig     vorgenommen werden muss. Es ist daher     zweck-          mässig,    knapp vor dem Einfluss in die Kokille 3 eine  regulierbare Steuervorrichtung 10 einzubauen, mit  welcher die     Zuflussmenge    des flüssigen Metalls zur  Kokille 3 genau eingestellt werden kann.  



  Bei kleinem Querschnitt des Profils und grösserer       Rinnenlänge    neigt das Metall wegen der geringen  Fliessgeschwindigkeit zum Einfrieren in der Giessrinne  9. Unter diesem Umständen ist es zweckmässig, die    Giessrinne zu beheizen oder kurz vor der Stauvor  richtung 10 einen Überlauf 11 vorzusehen. Über diesen  lässt man soviel Metall abfliessen, dass die     Fliessge-          schwindigkeit    in der Rinne 9 gross genug ist, um  ein Einfrieren des flüssigen Metalls zu verhindern.  



  Für die Herstellung von Spiralen gilt im wesent  lichen das Gleiche wie für die Herstellung von Spulen,  nur dass in diesem Falle die Kokille nicht parallel  zur Längsachse des Zylinders 1 verschoben wird,  sondern in der Ebene der zu giessenden Spirale. Die  Kokille 3 muss dann möglichst kurz ausgeführt werden,  so dass sich die Änderung im Radius der Spirale  praktisch nicht mehr bemerkbar macht. Sollen die  Windungen der Spirale dicht aneinander liegen, so  kann der bereits gegossene     Spiralteil    als Verschluss  für die einseitig offene Kokille 2 fungieren.  



  Sollen die Windungen der Spirale einen bestimmten  Abstand haben, verwendet man eine geschlossene Ko  kille und fügt während des Giessens in die bereits  vorhandenen Zwischenräume der gegossenen Win  dungen zweckentsprechende Distanzstücke ein.  



  Schliesslich können beide Herstellungsverfahren       kombiniert    werden. Es kann zunächst eine Spule ge  gossen werden und am Ende dieser die Kokille hoch  geführt werden, so dass eine zwei- oder     mehrlagige     Spule hergestellt werden kann.  



  Das beschriebene     Herstellungsverfahren    eignet sich  insbesondere zum Vergiessen von Aluminium und  Kupfer, wobei auch andere Giessverfahren zur An  wendung kommen können. Es lassen sich Spulen  oder Spiralen mit beliebiger     Windungszahl,    insbe  sondere solcher mit grossem und     hochkantgestelltem     Profilquerschnitt herstellen, und zwar in     ausserordent-          lich    wirtschaftlicher Weise, wobei innerhalb der Spulen  oder Spiralen keine Schweissstellen erforderlich sind.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur Herstellung von Spulen oder Spiralen mit beliebigem Querschnitt, insbesondere solcher mit hochkantgestelltem und grossem Profil, dadurch gekennzeichnet, dass man die Spulen oder Spiralen giesst. II. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung der Spulen oder Spiralen ein um eine Achse (2) drehbarer Zylinder (1) vorgesehen ist, und die Kokille (3, die den Profilquerschnitt bestimmt, in der Achsrichtung des Zylinders oder senkrecht dazu mit entsprechender Geschwindigkeit verschiebbar ist. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass man die Spulen oder Spiralen nach dem Stranggiessverfahren herstellt. 2. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Zylinder (1) ein Mit nehmerstück (8) angebracht ist, welches den Anfang der Spule oder Spirale in seiner Lage fixiert.