NO121009B - - Google Patents

Description

Maskin med beltekokille for båndstøping av

ikke-jernmetaller, spesielt aluminium og

aluminiumlegeringer.

Foreliggende oppfinnelse angår en maskin med beltekokille for båndstoping av ikke-jernmetaller, spesielt aluminium og aluminiumlegeringer, men også sink, kopper og deres legeringer.

For kontinuerlig stoping av bånd er det utåklet forskjellige innretninger, og er det kjent å danne en stopeform av en dobbelt-

rekke kokillehalvdeler som er forbundet med hverandre til to endelose kjeder. Ved innstbpingsenden legger de ovenfor hverandre liggende kokillehalvdeler seg mot hverandre og beveger seg i

denne stilling over en viss strekning hvorunder de danner beltekokillen, hvoretter de skilles at for etter kort tid på ny å treffes ved innstopingsenden. I andre utfbrelsesformer er kokillehalvdelene i den ene rekke ikke forbundet med hverandre, men beveges adskilt fra hverandre og holdes i omlop i et forings-system slik at de ved innstopingsenden kontinuerlig forener seg med hverandre til en lukket stopeform. I "Handbuch des Stranggiessens" av E. Herrmann, 1958, Aluminium-Verlag GmbH, Diisseldorf, er det på side 51 til 63 beskrevet stoping i beltekokiller,

I henhold til flere forslag stenges støpeformens innstopingsende

av en stbpedyse gjennom hvilken smeiten under drift kontinuerlig tilfores stopeformen. Støpeformens annen ende stenges til å begynne med av en startplugg og senere av det stivnede bånd.

Det er mulig å begrense stopeformen sideveis med innlegg.

Det er kjent å forsyne kokillehalvdelene med kjolekanaler for å holde dem kjolt ved hjelp av et flytende kjolemiddel.

Det er også kjent å fjerne den av kokillehalvdelene opptatte varme fbrst etter gjennomlbpingen av stbpestrekningen ved å dyppe dem i en kjolevæske eller ved påsprbyting. Denne form for kjbling muliggjbr en temperaturregulering av kokillehalvdelaae, dvs. at disse kan holdes på den for stbpingen resp. stivhingen gunstigste temperatur ved tilsvarende kjbling, mens kokillehalvdeler med kontinuerlig innvendig kjbling er relativt kalde ved stbpe-strekningens begynnelse.

Alle kjente innretninger av nevnte art oppviser den ulempe at kokillehalvdelene på grunn av stadig vekslende temperatur blir ubrukbare etter relativt kort tid da de kaster seg på grunn av de ytterst hbye varmespenninger. Dermed blir kjbleflåtene (formveggene) ujevne og stbtflåtene i på hverandre fblgende kokillehalvdeler utette, hvorved det stbpende bånd får uregelmessige tverrsnitt, en ujevn overflate og ved kokillenes stbtflater sogar avsatser og grader idet amelten trenger inn i de oppståtte åpninger og spalter. Endelig kan det opptre utetthet mellom kokillehalvdelene slik at smeiten flyter ut i det fri. Dertil kommer problemet med avtetting av stopedysen i kokillen, idet en til-bake s tr omning av smeiten må forhindres. Tettingen blir desto vanskeligere jo sterkere kokillehalvdelene er deformert.

De nevnte vanskeligheter tiltar med okende båndbredde, hvorfor

slike innretninger hittil bare har vært anvendt til forholdsvis små båndbredder qg for råmaterialer med relativt lave smelte-temperaturer.

Av de mange konstruksjoner har bare den fra Hunter-Douglas Corpo-ration slått igjennom ("Handbuch des Stranggiessens", side 536/37

og 5l+0/l+1), og kun for støping av bånd av aluminium og aluminiumlegeringer.

Hunter-Douglas-maskinen fremhever seg forst og fremst ved at hver kokillehalvdel hver for seg kjoles ved vannsirkulasjon. Kjøle-vannet tilfores og bortfores ved hjelp av slanger som er forbundet med en fordeler som sirkulerer synkront med kjeden som bærer formhalvdelene. Takket være den derved oppnådde kraftige kjbling lar det seg gjore å holde temperaturen på kokillehalvdelene relativt lav slik at forkastninger kan holdes på et tålelig nivå.

Den nyeste og bredeste maskin av denne type er beregnet på 16 mm tykke og 533 mm brede stopeplater av aluminiumlegeringer.

På den side hvor de omlopende kjoleslanger befinner seg, er Hunter-Douglas-maskinen utilgjengelig og kjølesystemet er komplisert. Dessuten kan en slik maskin ikke konstrueres for plater av be-traktelig bredde, som f.eks. 600 til 800 mm, idet formhalvdelene av den anvendte type kaster seg i utilbiJrlig grad ved slike bredder.

For okonomisk å kunne stope metallbånd av god kvalitet og av store bredder, som f.eks. 600 til 800 mm eller mer, må i det vesentlige folgende betingelser kunne oppfylles:

1. Kokillehalvdelene må på den strekning hvor de danner stopeformen, fores noyaktig og upåvirket av varmeinnvirkning. Avvikelser fra den teoretisk bestemte bane må i hoyden andra til noen få tiendedels millimeter. 2. De kokilleflater (formveggene) som kommer i beroring med båndet, må over hele det temperaturforandringsområde som kokillen syklisk gjennomloper, forbli i den opprinnelige form. Avvikelser kan kun andra til noen få tiendedels millimeter. 3. Berøringsflatene mellom de to hverandre berorende kokillehalvdeler må under gjennomlopingen av stopestrekningen tilveie-bringe en god sammenslutning slik at det oppnås et bånd med praktisk talt gradfri overflate.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å kunne oppfylle de oven-nevnte betingelser når det på den ene side sorges for at en umiddelbar beroring mellom kokillehalvdelene og forings- og driftselementene unngås og det på den annen side sorges for at kokillehalvdelene utformes og holdes slik at de fritt kan utvide seg, men ikke i utillatelig grad kaste seg. På denne måte påvirkes ikke forings- og driftselementene av den termiske på-virkning i kokillehalvdelene og det oppnås en praktisk talt ens-artet styrke i de stopte bånd.

Stopemaskinen med beltekokille i henhold til oppfinnelsen utmerker seg frem for alt ved at kokillehalvdelene ikke kommer i umiddelbar beroring med forings- og driftselementene og at de er forbundet med disse gjennom bære- og befestigelseselementer med dårlig ledningsevne slik at varmeoverforingen fra kokillehalvdelene til forings- og driftselementene ved ledning i det vesentlige hemmes.

Ved denne oppfinnelsesmessige forholdsregel oppnås at forings-

og driftselementene for kokillehalvdelene i.det hoyeste blir håndvarme og dermed praktisk talt ikke kaster seg.

På den. annen side blir det i henhold til ytterligere forholds-regler sorget for at kokillehalvdelene praktisk talt ikke kaster seg, hvilket vil fremgå av den folgende beskrivelse sett i sammenheng med de medfolgende tegninger som viser utforelses-eksempler og hvori:

Fig. 1 skjematisk viser maskinen i sideoppriss.

Fig. 2 viser oppbyggingen av et kokilleledd med kokillehalvdelen i henhold til fig. 5, såvel som med de tilsvarende forings- og driftselementer og en del av maskinkroppen, delvis i snitt. Fig. 3 er et sideoppriss av fig. 2, idet drivtannhjulene er utelatt. Fig. h er et oppriss av fig. 2, hvor kokillehalvdelene er fjernet. Fig. 5 er en kokillehalvdel av en forste utforelsesform i en anskueliggjørende skjematisk fremstilling og slik som den blir anvendt i maskinen i henhold til fig. 2- h. Fig. 6 viser undersiden av kokillehalvdelen vist i fig. 59 med foringsspor og fijringselement. Fig. 7 er et sideoppriss av kokillehalvdelen i henhold til fig. 6 med foringsspor. Fig. 8 er et frontoppriss av en kokillehalvdel av en annen utforelsesform. Fig. 9 er et snitt på tvers av kjoleflaten (formveggen) av kokillehalvdelen i henhold til fig. 8 i forstorret målestokk. Fig. 10 viser oppbyggingen av et kokilleledd med kokillehalvdelen i henhold til fig. 8 og 9 med de tilsvarende forings- og driftselementer og en del av maskinkroppen.

Prinsippet for beltestbpemaskinen i henhold til fig. 1 behoves ikke her å bli inngående beskrevet, da det innledningsvis er forklart.

Stopeformen 100 er utformet av en dobbeltrekke kokillehalvdeler

101 som forener seg til to omlopende endelbse kjeder 102. Ved innlopsenden 103 legger de mot hverandre liggende kokiller seg inntil hverandre og beveger seg i denne stilting over en viss strekning hvorunder de danner beltekokillen. Stopemetallet flyter ut av rennen 10<*>f gjennom dysen 105 i den lukkede stopeform 100. Den stivnende streng trer i dette tilfelle ut nedentil og fores videre ved hjelp av foringsvalseparet 108.

De spesielle trekk ved maskinen i henhold til oppfinnelsen fremgår av fig. 2 - 7 og 8 - 10.

Det forate krav er å hindre en nevneverdig varmes tr omtiing fra kokillehalvdelene til bære- og omlopssystemet. Nødvendigheten av dette krav ble ikke erkjent i de hittil kgønte konstruksjoner i hvert fall ikke virkeliggjort. Det finnes eksempelvis beltekokiller hvor formhalvdelene er forbundet med hverandre ved hjelp av lasker og drives av tannhjul hvormed de er i umiddelbar kontakt.,

I stopemaskinen i henhold til oppfinnelsen stotter kokillehalvdelene seg til bærende foringselementer ved hjelp av en eller flere mellomdeler med lav varmeledningsevne, fortrinnsvis ved hjelp av metalldeler med forholdsvis små tverrsnitt. På denne måte oppnås det at forings- og driftselementene forblir praktisk talt kalde.

Fig. 2 viser befestigelsen av en kokillehalvdel 10 i henhold til fig. 5 til et bærende foringselement 11 som består av stål. Kokillehalvdelen stotter seg til dette foringselement 11 med fire stotter 12 i form av stålbolter med 10 mm diameter og h- 5 mm lengde med herdede ender som er avrundet med en radius på 22,5 mm og som er opplagret på stotteskiver 13 av herdet stål. Disse stotte-

skiver er innfelt på den ene side i kokillehalvdelen 10 og på

den annen side i foringselementet 11. Befestigelsen skjer ved hjelp av den i en boring 1<*>f i midten av kokillehalvdelen 10

innskrudde stålbolt 15 med diameter 20 mm og som ved hjelp av en mutter 16 under mellomlegg av fjærskiver 17 er trukket fast an mot foringselementet 11.

Stotteskivene 13 er utformet som en flat rundskive med opphoyet

kant. De avrundede ender av stålboltene 12 berbrer normalt bare den flate del av stotteskiven, og praktisk talt bare punktformig,

slik at varmeledningen blir minimal og neglisjerbar. Ved ut-

videlse eller sammentrekking av kokillehalvdelen 10 inntar stål-

bolten 12 en svakt skrånende stilling og hvilken stillingsendring av stålbolten 12 praktisk talt skjer friksjonslost, slik at spenninger i kokillehalvdelen 10 og i foringselementet 11 praktisk talt ikke opptrer. En svakt skråstilling av stålbolten 12 bevirker ingen forringelse av avstanden mellom kokillehalvdelen 10 og foringselementet 11 da dens ender er utsnitt av en kule hvis radius (22,5 mm) utgjor halvdelen av boltelengden C+5). Ved hjelp av tre i sporene 18, 19 og 20 (fig. 6 og 7) glidende, på foringselementet 11 påskrudde foringsstykker 21, 22 og 23 holdes kokillehalvdelen 10 i den for foringselementet bestemte sentrale stilling uten at den derved hindres i en fri lengdeforandring som folge av temperaturvekslinger. Foringsstykket 23 hindrer en sideverts forskyvning og foringsstykkene 21 og 22 sikrer mot en forskyvning i kokillens bevegelsesretning. De i samme plan og i sporretningen forlengede, tenkte akser av fbringsstykkene 21, 22 og 23 skjærer hverandre i et punkt H, som i det fblgende vil bli kalt fast-

punktet, som i parallellplanet er uforskyvbart i forhold til foringselementet 11.

I den illustrerte maskin andrar fbringsstykkenes 21, 22 og 23 berbringslengde med veggen i sporene 18, 19 resp. 20 ca. 35 mm og inngrepsdybden ca. 10 mm.

Mellom foringselementet 11 og kokillehalvdelen 10 er der et

mellomrom som i vesentlig grad hindrer varmestrbmning fra kokillehalvdelen til foringselementet. Fortrinnsvis forefinnes det

mellom hver kokillehalvdel 10 og hvert foringselement 11 et stykke reflekterende blikk 2h, f.eks. av rustfritt stål eller anodisert aluminium som reflekterer varmestrålene.

Dette blikkstykke inneholder åpninger for gjennomforingen av stottene 12, stålbolten 15 og foringsstykkene 21, 22 og 23, fortrinnsvis med et spillerom på 1 eller flere mm. Ved hjelp av fire trykkfjærer 25, f.eks. av 2 mm ståltråd, trykkes det mot avstandshylser 26 som bestemmer avstanden fra kokillehalvdelen.

I stedet for et reflekterende blikk kan det anordnes en varmeisolerende masse.

Ved utforelsesformen i henhold til fig. 2 til 7 skjer forbindelsen mellom kokillehalvdelen 10 og det bærende foringselement 11 i henhold til oppfinnelsen ikke direkte (kokillehalvdelen 10 og foringselementet 11 berorer ikke hverandre), men gjennom de fire stotter 12 av 10 mm diameter og gjennom stålboltene 15 av 20 mm diameter.

Da den flate av kokillehalvdelen som vender bort fra formveggen, måler ^30 x 188 mm, har den en overflate på 80.8*4-0 mm . Stottene 12 har totalt et tverrsnitt på 31<*>f mm , men faller for varme-ledning praktisk talt ut av betraktning da de med begge ender bare er punktformig understøttet. Stålbolten 15 har et tverrsnitt på 31^ mm p. Rundet man dette tall av til 350 i betraktning av tverrsnittet til trykkfjærene 25, blir resultatet at J den beskrevne utforelsesform vil forholdet mellom flaten av kokillehalvdelens ytterside og tverrsnittet av de metalliske forbindelsesdeler andra til mer enn 200:1. Det benyttede uttrykk "metalliske deler med forholdsvis små tverrsnitt", som er karakteristisk for maskinen i henhold.til oppfinnelsen, betyr at det samlede tverrsnitt av disse metalliske forbindelsesdeler størrelsesmessig er 200 ganger mindre enn den med formveggen parallelle forbindelses-flate av kokillehalvdelen 10. EUer anderledes uttrykt, blir den samlede varmeledningsevne av forbindelsesdelene mellom kokillehalvdelen og foringselementet av størrelsesorden 200 ganger mindre enn kokillehalvdelens varmeledningsevne.

Det er selvfølgelig også av interesse å fremstille de metalliske forbindelsesdeler, i foreliggende tilfelle stottene 12 og bolten 15, av et metall med lavest mulig varmeledningsevne. I eksemplet i henhold til fig. 2 består forbindelsesdelene av vanlig stål. Krom-nikkelstål kommer også eksempelvis i betraktning, idet

dettes varmeledningsevne er betydelig lavere enn den for skrue-

bolten og lignende benyttede vanlige stål. Allikevel er det ved den beskrevne konstruksjon fullkomment tilfredsstillende å benytte alminnelig stål, idet forings- og driftselementene praktisk talt forblir kalde.

I stedet for de svingbare stotter 12 kan det også benyttes etter-

givende stotter som fast forbinder kokillehalvdelen 10 og foringselementet 11 med hverandre og som ved lengdeforandring av kokillehalvdelen bare deformeres elastisk.

Det kan også benyttes ±±ve stotter på hvilke kokillehalvdelen glir

ved lengdeforandring, hvorunder glideflatene fortrinnsvis ut-

gjores av et selvsmorende glidebelegg, f.eks. grafitt eller bor-

nitrid, eller det kan i stedet for glidebelegg anvendes små valselegemer.

Det er også mulig å distansere kokillehalvdelen 10 fra forings-

elementet 11 uten å anvende spesielle stotter, men ved hjelp av en enhetlig eller delt isolasjonsplate på hvilken kokillehalv-

delen ved lengdeforandring glir, alltid utgående fra fastpunktet H.

Det er ennvidere mulig å sikre kokillehalvdelen 10 mot forskyvning

ved hjelp av en i denne og i foringselementet innragende bolt gjennom hvilken fastpunktet bestemmes, og ved hjelp av ett eller flere foringsstykker 21 til 23 å hindre forkastninger i parallellplanet.

Foringselementet 11 er på begge sider forsynt med et tannstang-

stykke 27 som tilsvarer kokillehalvdelens 10 lengde E (fig. 5).

I tannstangstykkene griper det på begge sider inn drevne tann-

hjul 28 for utforelse av kokillens bevegelse. Ved enden av

akselen 29, hvis midtlinje ligger i skilleplanet mellom to kokillehalvdeler (se fig. 3)5 befinner seg foringsruller 30. Akselen 31 er opplagret i boringer 31• Motstående disse er det anordnet gaffelformige foringer 32 (fig. 3)? som griper over ledd-delen 33 i naboforingselementet 11. Rullene 30 lbper i noyaktig bearbeidede foringer 3^ i maskinkroppen 35. Da foringselementet 11 forblir kaldt, er det sikret en meget noyaktig foring, uavhengig av temperatursvingninger i kokillehalvdelene.

Kokillehalvdelene blir ved beroring med smeiten ujevnt oppvarmet. Herved opptrer det i de varmere områder trykkspenninger og i de kaldere områder strekkspenninger, hvilke spenninger ved gitt temperaturfordeling er desto hoyere jo mer de varmere områder hindres i en fri utvidelse. Disse spenninger forårsaker forkastninger i kokillehalvdelene og dessuten forer de til trett-hetsfenomener og rissdannelse i kokilleflåtene hvorved kokillehalvdelene s levetid påvirkes i ugunstig retning.

Ved en videreutvikling av maskinen i henhold til oppfinnelsen oppfylles det annet krav som stilles til beltekokiller for brede bånd, nemlig unngåelse av at kokillehalvdelene forkaster seg.

Ved den i fig. 2 til 7 illustrerte utforelsesform av maskinen i henhold til oppfinnelsen er kokillehalvdelene så tykke at bare en liten del av den store varmemengde som tilfores av stopemetallet, når frem til kokillehalvdelenes bakside og som ved den tilknyttede kjoling av formveggen etter gjennomlopingen av stopestrekningen på ny blir fjernet gjennom formveggen ved hjelp av kjolemidlet.

Med andre ord er ved denne utforelsesform kokillehalvdelene slik bygget at under drift finner varmestromningen..i det vesentlige sted i det område som vender mot stopeformveggen, mens det i det område som vender bort fra formveggen bare finner sted en ubetydelig temperaturveksling.

I henhold til den siste betingelse bor i henhold til en hensiktsmessig utforelsesform kokillehalvdelene oppvise et varmt og et kaldt område. Kokillehalvdelens varme område utgjor den egentlige kokille som kommer i beroring med smeiten resp. det stopende bånd og som overtar varmetransporten, mens hensikten med det kalde område består i å holde det varme område stadig i det onskede, bestémte leie, slik at kokilleflaten som under drift står i beroring med det stopende bånd alltid er noyaktig utrettet og formbestandig.

Massen i det varme område er alltid slik tilpasset at den kan oppmaganisere den varme som trekkes fra smeiten resp. båndet under minst ett gjennomlop av stopestreknlngen. Hensiktsmessig velges det for kokillehalvdelene en tykkelse som tilsvarer 8 til 10 ganger, fortrinnsvis 10 til 15 ganger tykkelsen av den for det stopende bånd bestemte dimensjon av formhulrommet.

På tilbakeveien til stopestrekningens utgangsstilling kjoles kokillehalvdelens varme område ved neddykking i en kjolevæske eller ved påsproyting av en sådan til den foronskede temperatur.

Kokillemassens temperatur i storre dybde påvirkes praktisk talt ikke ved gjennomloping av såvel stope- som kjolestrekningen så snart en bestemt temperatur er nådd.

Ved begrensning av den vesentlige varmeutveksling i en del av kokillehalvdelen som vender mot stopeformveggen, og nærværet av et område med bare uvensentlig varmeutveksling på den annen side oppnås det at også ved storre kokillebredder, f.eks. for bånd av 600 til 800 mm bredde, holdes forkastninger i kokillehalvdelene innenfor en tålelig grad. Dette krav er ikke bare viktig med henblikk på en knirkefri funksjon av maskinen, men også for oppnåelse av plater som ved kantene praktisk talt er like tykke som på midten.

I det folgende vil det område av kokillehålvdelen hvori den vesentligste varmeutveksling finner sted, bli kalt den "varmere del" og det andre område den "kaldere del". Ved tilstrekkelig dimen-sjonering av den kaldere del oppnås den nodvendige stivhet.

Det skikt som ligger under det i varmeutvekslingen deltakende

skikt (den "kalde del") har altså til hensikt å holde forkastninger i kokilleblokken 10 innenfor tillatte grenser. Hvis det sorges for at tverrsnittet resp. flatetreghetsmomentet er stort nok, så er det mulig å holde den ved gjennomløpet av en arbeidssyklus oppståtte forboyning av kjoleflaten 36 (formveggen) innenfor noen få tiendedels millimeter. Ved stoping av et aluminiumbånd på 600 mm bredde får man da et tverrsnitt på kokilleblokken på ca. 250 mm hoyde, hvorav bare 1/5 av kokillemassen ("varmere del") deltar i varmetransporten og hvor *+/5 ("kaldere del") tjener til avstiving. Den under tiden oppståtte gjennomgående boying av kokillehalvdelen 10 kan i utstrakt grad kompenseres ved tilsvarende formgivning ved bearbeidelse av kjoleflaten 36 (formveggen).

I den som eksempel illustrerte kokillehalvdel 10 i henhold til

fig. 5 utgjor bredden A 600 mm og bredden B i formveggutsparingen 36 550 mm. Da denne kokillehalvdel er bestemt for stoping av 18 mm tykke bånd av aluminium eller aluminiumlegeringer, utgjor dybden C i utsparingen 36 (hvilken danner formveggen) rundt 9 mm. Tykkelsen D av kokillehalvdelen utgjor 255 mm, lengden E i stope-retningen 188 mm. Forholdet mellom tykkelsen D og lengden E blir da 1,36, dvs. at kokillehalvdelen er tykkere enn den er lang.

Stopemaskinen (se fig. 1) omfatter 2h slike kokillehalvdeler i

hvert belte. Hver 6 til hverandre eller på hverandre liggende kokillehalvdeler på begge sider danner formhulrommet. Dette blir da 188 x 6 = 1.128 mm langt.

Den varme del er betegnet med henvisningstallet 37 og den kalde

med 38. Mens veggene i kokillehalvdelene danner formhulrommet,

dvs. selve kokillen, på strekningen hvorunder de ligger mot hverandre, flyter varmen loddrett inn i den varmere del 37 og når omtrent den i fig. 5 ved en prikket linje 39 antydede termiske grensesone. Etter adskillelsen ved kokilleutlopsenden kjoles kokillehalvdelene på en passende måte hvorved varmestromningen vendes om og går fra den termiske grensesone 39 mot formveggen 36.

Etter at kokillehalvdelene er bragt sammen igjen ved innstopingsenden, oppvarmes de på ny av flytende metall og varmestromningen går i retning av den termiske grensesone 39. Denne foreteelse gjentar seg til stopingen er avsluttet. Som det fremgår av oven-stående, finner det sted en vesentlig, vekslende varmestromning mellom formveggen 36 og den termiske grensesone 39.

Ved en stopehastighet på 2,5 m/min. (stopemetall: renaluminium) utgjorde dybden F i grensesonen omtrent 50 til 60 mm og tykkelsen G i den kalde del (bæredelen) omtrent 205 til 195 mm. Ved kokillehalvdelenes adskillelse ble det målt folgende temperaturer: Etter kjbling ved påsproyting av vann ble folgende gjennomsnittstemperaturer målt:

Dersom forholdet mellom tykkelsen G og dybden F (dvs. bæredelen

i forhold til den varme del) blir for liten, vil varmesvingningene i den varme del forårsake en stadig forkastning i sistnevnte og det vil ikke være mulig å stope bæde bånd med nbdvendig tverr-snittsnbyaktighet. Kokillehalvdelen må derfor oppvise en mekanisk meget motstandsdyktig bæredel 38 (den kalde del) som i treghetstilstanden under stopingen ikke underkastes vesentlige svingninger og dermed befinner seg i en slik tilstand at den kan holde den varmere del 37 slik at den under drift ikke forkaster seg i utillatelig grad. I det illustrerte eksempel er den kalde

del 38 omtrent fire ganger så tykk som den varme del 37.

Under arbeid med en stopehastighet på 2,5 m/min. (stopemetall: renaluminium) ble det ved kokillehalvdelene der hvor de ved enden av formhulrommet skilles ad, målt folgende gjennomsnittstemperaturer :

Etter kjbling ved påsprbyting av vann på kokillens innstbpingsside ble folgende gjennomsnittstemperaturer målt:

Det sees således at under stopingen svinger temperaturene i den kalde del uvesentlig. Da kokillehalvdelen fortrinnsvis består av stål, som har en lav varmeutvidelseskoeffisient, er det mulig ved valg av en tilstrekkelig tykkelse på kokillehalvdelene å gi disse en stivhet som gjor det mulig å stope tilfredsstillende brede aluminiumplater på f.eks. 600 til 800 mm bredde.

Utfbrelseseksemplet i henhold til fig. 8 til 10 er spesielt bestemt for stoping av store båndbredder, f.eks. 700 til 1.500 mm og mer. I dette tilfelle er det fordelaktig å benytte kokillehalvdeler *+3 sammensatt av plater i stedet for de ovenfor beskrevne massive kokillehalvdeler 10, hvor platene står loddrett på stbpe-båndet og i lengderetningen av samme.

Platene hh som danner den sammensatte kokillehalvdel ^3? sammen-presses av to eller flere strekkankere ^5. Derved fås et elastisk legeme med relativt lav bbyningsstivhet som på den for de massive kokillehalvdelers måte er forbundet med og holdes på plass av foringselementet h6.

Ved sammensatte kokillehalvdeler er det nodvendig å utfore foringselementet betydelig kraftigere enn hva som er nodvendig ved massive kokillehalvdeler.

Ved den av plater hh sammensatte kokillehalvdel blir den av-stivende kalde del 38 i den massive kokillehalvdel 10 uvirksom slik at den kan bortfalle. Dessuten blir det uhensiktsmessig å holde tykkelsen D ved sammensatte kokillehalvdeler like stor som ved massive kokillehalvdeler 10. Den totale tykkelse av den av plater sammensatte kokillehalvdel utgjor hensiktsmessig f.eks. 100 til 150 mm, men kan dog overskride eller underskride disse verdier. Den ved de massive kokillehalvdeler 10 gjennom den kalde del 38 sikrede stivhet må her sikres på annen måte. Dettte kan f.eks. skje ved å anvende flere stotter 12 og bolter 15 såvel som ved en kraftigere utforing av foringselementene <*>f6, f.eks. til det dobbelte eller tredobbelte treghetsmoment, hvorved foringselementet forsterkes ved hjelp av en stålblokk h- 7 (fig. 10).

Stålblokken h7 inneholder på den side som vender mot den sammensatte kokillehalvdel k- 2>, spor som tilsvarer sporene 18, 19 og 20 i kokillehalvdelen 10 (fig. 6) og som har en lignende funksjon. Sporet <>>+8 tilsvarer sporet 18 og sporet ^-9 sporet 20. Det til sporet 19 tilsvarende spor er ikke synlig i fig. 10. Den sammensatte kokillehalvdel h- 3 i henhold til fig. 1.0 inneholder også spor i likhet med den massive kokillehalvdel 10 i henhold til fig. 6 og 7. Sporet 50 tilsvarer sporet 18, sporet 51 SBporet 20, mens det til sporet 19 tilsvarende spor ikke er synlig i fig. 10.

Også på siden av stålblokken k- 7 som vender mot f oringselementet h6, er det anordnet spor 52, 53 og 5^5, som er anordnet i likhet med sporene 18, 19 og 20 i fig. 6. For foring samvirker sporene 52, 53 og 5^ med kiler 555 56 og 57 som på sin side er innlagt i spor 58, 59 og 60.

Endeplatene 61 i en sammensatt kokillehalvdel ^3 utfores hensiktsmessig spesielt kraftig. Deres tykkelse utgjor fortrinnsvis ^0 til 80 mm, hvor stivheten dessuten kan forhoyes ved hjelp av en ribbe for å forhindre en utillatelig forkastning som folge av ujevn oppvarming.

Hvis platene h- h fremstilles av blikk av noen få millimeters tykkelse, f.eks. 2-5 mm, oppstår det normalt på grunn av natur-lige ujevnheter i platene visse, og også uregelmessig, statisk fordelte mellomrom på noen få hundredels millimeter. Disse mellomrom tillater ved temperaturstigning en uhindret utvidelse av platene hk i retning av båndbredden.

Derved blir det mulig ved på den i henhold til fig. 2, k, 6 og 7 beskrevne måte for befestigelse av kokillehalvdelen på foringselementet å holde kjoleflaten 62 (formveggen) konstant i det foronskede leie og praktisk talt jevnt ved hjelp av foringselementet ^-6 uten utovelse av storre krefter. ^

Det kan også anvendes tykkere plater hh som fortrinnsvis holdes adskilt ved hjelp av mellomlegg 63 av varme- og formbestandig. material (fig. 9). Mellomleggene 63 kan anbringes mellom alle enkeltplater eller mellom noen av disse. For å muliggjore en utvidelse av platene i retning av båndbredden bor mellomleggene i hciyden rage 20 mm ut mot kjoleflaten 62 (formveggen). Tykkelsen d av mellomleggene bor i mm være storre enn den halve verdi av det beregnede produkt av utvidelseskoeffisienten a til det med smeiten i beroring kommende metalliske kokillematerial, av den gjennomsnittlige avstand b mellom to nabomellomlegg i mm og av smeltetemperaturen T til det stopende metall i °C:

Ved stoping av aluminium blir dermed mellomleggene ved for eksempel 30 mm plater av stål minst 0.11 mm tykke, f.eks.:

Bredden av de ved mellomleggene ved kjoleflaten 62 (formveggen) dannede spalter 6*+ bor på den annen side ikke være så stor at det smeltede metall kan trenge så dypt inn mellom platene at det danner seg forstyrrende ribber på overflaten av det stopte bånd.

I tilfelle aluminium andrar den tillatte spaltebredde seg til hoyst ca. 0,3 mm.

I en og samme kokilleblokk kan det også være anordnet plater av forskjellig tykkelse, hvilket kan være fordelaktig for befestigelse av kokillehalvdelen på foringselementet.

Stopekapasiteten er avhengig av kokillematerialets varmeledningsegenskaper. Eksempelvis har kopperkokiller i forhold til stål-kokiller ca. seks ganger storre kapasitet, men på grunn av kokilleblokkens hoye vekt kan kopper på grunn av prisen nærmest bare komme i betraktning i unntakstilfeller.

Hvis kokilleblokken bygges opp av tynne plater av f.eks. 2 til 5 mm tykkelse, så er det mulig å anordne plater av godt varmeledende material, som kopper eller aluminium, i avstand fra hverandre. Derved kan varmefjerningen forbedres og stopekapasiteten tilsvarende forhoyes. For å sikre en tilstrekkelig jevn varme-fjerning over det stopende bånds bredde, må platene av forskjellig material fordeles relativt tett og regelmessig. Eksempelvis bor ved stoping av et aluminiumbånd avstanden mellom to plater av samme material fortrinnsvis være mindre enn h0% av det stopende bånds bredde. Tykkelsen av plater av forskjellig material he-nover ikkfc å være lik, eksempelvis kan kopperplater av 2 mm bredde veksle med stålplater av 5 mm bredde, eller omvendt.

<p>latetykkelsen bor velges i overensstemmelse med de forlangte varmeledningsegenskaper til kokilleblokken.

Fortrinnsvis kjoles kokillehalvdelene 10 resp. ^3 ved at en kjolevæske i en kasse, hvori det hersker undertrykk, sproytes mot den side av formveggen 36 resp. 62 som vender bort fra stope-strengen, idet undertrykket velges slik at kjolevæsken ikke kan stromme ut mellom kassen og formhalvdelene som folge av innstrømning av luft i kassen.

For dette formål anvendes en kasse som er åpen mot kokillehalvdelene

som skal kjoles og som rager hen mot disse noen få tiendedels millimeter, inneholder et antall mot formveggene 36 resp. 62

rettede sproytedyser og er tilknyttet en innretning for tilveiebringelse av undertrykk.

Som kjolevæske har en olje-i-vann-emulsjon vist seg godt egnet.

En utforligere beskrivelse herav vil finnes i den tilgjengeliggjorte

norske patentansokning nr. 3<*>+5^/68: "Fremgangsmåte for kjoling av kokillehalvdelene i en stopemaskin med beltekokille, samt anordning for utforelse av fremgangsmåten".

Claims (3)

1. Maskin med beltekokille for båndstoping av ikke-jernmetaller, særlig aluminium og aluminiumlegeringer, karakterisert ved at kokillehalvdelene (10,>+3) er forbundet med forings- og drivelementene (11,27) ved hjelp av bære og feste-elementer (12,15) med lav total varmeledningsevne.

2. Maskin som angitt i krav 1,karakterisert ved at den totale varmeledningsevne for bære-og festeelementene er av storrelsesorden 200 ganger mindre enn den for kokillehalvdelene.

3. Maskin som angitt i krav 1 eller 2,karakterisert ved at bære- og festeelementene (12,15) er av metall og har et varmeoverforende samlet tverrsnitt hvis forhold til den kokille- halvdelflate som vender mot formveggen (36) er mindre enn 1:200. h. Maskin som angitt i krav 1, karakterisert ved at det mellom kokillehalvdelene (10,V}) og forings- og drivelementene (11,^6) er anordnet en reflekterende plate (2<*>f).;5. Maskin som angitt i krav 1,karakterisert ved at kokillehalvdelene (10) er så tykke at varmefluksen, under drift, i det vesentlige finner sted i det område som vender mot stopeformveggen, mens det område som grenser mot den flate som vender bort fra formveggen er utsatt for bare en ubetydelig temperaturvariasjon og er så kraftig at den holder det annet område av kokillehalvdelene noyaktig innrettet i den onskede bestemte posisjon.;6. Maskin som angitt i krav 1,karakterisert ved at kokillehalvdelene C+3) er sammensatt av plater ( hh) og at foringselementene C+6) er forsterket ved hjelp av stålblokker ( h7) som over stolper (12) og stålbolter (15) holder kokillehalvdelene noyaktig innrettet.;7. Maskin som angitt i krav 1 eller 5, karakterisert ved at det mellom platene ( hh) er anordnet mellomlegg (63) av varmeisolerende, formbestandig material.;8. Maskin som angitt i krav 1, 5 eller 6, karakterisert ved at mellomleggene (63) rager maksimalt 20 mm mot formveggen (62).;9. Maskin som angitt i krav 1 eller 5,karakterisert ved at foringsstykker (21,22,23) som er anordnet for glidebevegelse i spor (18,19,20) under drift holder kokillehalvdelene . (10) i den forut bestemte midtre posisjon i forhold til det respektive foringselement (11) til tross for lengdeforandringer som folge av temperaturvariasjoner.;10. Maskin som angitt i krav 1 eller 6,karakterisert ved at stålblokkene ( h7) er utformet med spor (osv. og 52-5*0 som virker på samme måte som sporene (18-20) i kokillehalvdelene (10), idet noen av sporene ( 52- 5h) i stålblokkene samvirker med kiler ( 55- 57) som på sin side er anordnet i spor (58-60).