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Verfahren und Vorrichtung zum Homogenisieren des Gefüges beim Stranggiessen von Metallen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Homogenisieren des Gefüges beim Stranggiessen von Metallen unter Verwendung mindestens einer ofenabhängigen Kokille, wobei der gegossene Strang absatzweise abgezogen und von der Kokille wegbewegt wird.
Bei den bisher bekannten, ein Klemmbackenpaar verwendenden Verfahren dieser Art wird das Klemmbackenpaar nach jedem Hub von dem gegossenen Strang gelöst, um den Hub zurückbewegt und dann von neuem gegen den Strang gepresst, um diesen um einen weiteren Hub weiterzubewegen. Mit diesem Verfahren lassen sich nur begrenzte Stranggiessgeschwindigkeiten erreichen, z. B. 40 Hübe/min, was durch die Zeit für das erwähnte Rückführen der Klemmbacken nach jedem Hub bedingt ist.
Die Erfindung fusst auf der Erkenntnis, dass es wünschenswert ist, die Anzahl Hübe pro Zeiteinheit erheblich zu vergrössern, da es sich gezeigt hat, dass die Homogenität des Gefüges des gegossenen Stranges umso besser ist, je kürzer der Hub ist und je öfter der gegossene Strang um einen Hub weiterbewegt wird. Demgemäss besteht das erfindungsgemässe Verfahren darin, dass die Bewegung des Stranges pulsierend in aufeinanderfolgenden Schritten mit kleiner Hublänge und hoher Hubzahl erfolgt, wobei die Hublänge vorzugsweise gleich oder kleiner ist als die kleinste Querschnittsabmessung des Stranges und die Hubzahl bis etwa 200 Hübe/min beträgt.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung mit Klemmbacken als Klemmeinrichtungen zu schaffen, mit der es möglich ist, genügend kleine Hübe und von diesen möglichst viele pro Zeiteinheit durchzuführen. Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass zwei je ein Klemmbackenpaar aufweisende verfahrbare Abzugtische vorgesehen sind, die in Abzugsrichtung des gegossenen Stranges mit geschlossenen Klemmbacken hin-und entgegen der Abzugrichtung des Stranges mit offenen Klemmbacken zurückbewegbar sind und deren Bewegungen hydraulisch gesteuert sind.
Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung ist es auf einfache Weise möglich, innerhalb eines Zyklus die Bewegungszeit und die Ruhezeit des Stranges zu verändern und ausserdem auch die Zykluszeit selbst zu verändern. Dies ist insofern vorteilhaft, als es damit möglich wird, den Betrieb der Vorrichtung den Eigenschaften der zu giessenden Metalle und Metallegierungen anzupassen. Es lässt sich auch ein kontinuierliches Weiterbewegen des Stranges durchführen. Das Verändern der Zykluszeit und der Bewegungsund der Ruhzeit innerhalb jedes Zyklus ist auch während des Betriebes der Vorrichtung möglich.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung an Hand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen Fig. l in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemässen Verfahrens, Fig. 2 eine abgewandelte Ausführungsform der Steuerung für die Zufuhr des Druckmittels und Fig. 3 ein Diagramm, in dem über der Zeit die absatzweise Bewegung des gegossenen Stranges aufgetragen ist.
Gemäss Fig. 1 besteht die Vorrichtung im wesentlichen aus einem Ofen --1--, einer oder mehreren, an den Ofen-l-angeschlossenen, d. h. ofenabhängigen Kokillen --2--, die von einer Kühlvorrich-
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tung --3-- umgeben ist bzw. sind. Ferner gehören zu der Vorrichtung zwei Abzugtische, die als Ganzes mit --4 bzw. 5-- bezeichnet sind, und ein nicht dargestellter Rollgang. Das flüssige, im Ofen-l- enthaltene Metall strömt in die Kokille --2--, wird in dieser durch die Kühlvorrichtung --3-- gekühlt,
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des andern Abzugtisches --5-- gleiche Bezugszeichen mit Index (') erhalten. Der Abzugtisch --4-weist ein Klemmbackenpaar --8-- auf, dessen Backen in nicht näher dargestellter Weise, z.
B. hydraulisch, gegen den Strang --6-- gepresst und von diesem gelöst werden können. Die Abzugtische --4 und 5-- sind auf einer Unterlage --9- in Längsrichtung des Stranges --6-- hin und her bewegbar. Der Abzugtisch-4-ist mit einem Kolben --10-- fest verbunden, der in einem Zylinder --11-- parallel zur Längsachse des Stranges -6-- hin und her bewegbar ist. An den Zylinder --11-- ist eine Druckmittelzuführleitung --12-- angeschlossen, die von einem Umsteuerventil-13-- kommt. An dem Zylinder --11-- ist ausserdem eine Leitung --14-- angeschlossen, die zu einem gesonderten, nicht näher dargestellten Druckmittelzuführsystem gehört.
Das Umsteuerventil -13-- ist ausserdem über eine Leitung --121-- mit dem Zylinder --11 1-- verbunden, an den ebenfalls eine Leitung --141-- des gesonderten Druckmittelzuführsystems angeschlossen ist. Am Ende der Zugbewegung des Abzugtisches - ist ein Schalter --15-- angebracht, der mit einem am Abzugtisch angeordneten Anschlag --16-zusammenwirkt. Die Schalter --15 und 151--stehen mit dem Umsteuerventil --13- in Wirkungsverbindung. Die Druckmittelzuführleitungen --12,12'--werden von einer Pumpe --17- gespeist, welche das Druckmittel einem Reservoir oder Behälter --18-- entnimmt und es über ein Ventil--19-, sowie über eine Mengeneinstlleinrichtung --20-- dem Umsteureventil --13-- zuführt.
In der gezeichneten Stellung des Umsteuerventils wird das Druckmittel über die Leitung --12--, z. B. mit einem Druck von 50 kp/cm2, dem Zylinder --11-- zugeführt, wodurch der Kolben-10-und damit der Abzugtish --4--, dessen Klemmbacken --8-- den Strang --6-- erfasst haben, absatzweise in Richtung des pfeiles --7-- bewegt werden. In der Leitung --14- wirkt ein Druck von beispielsweise 10 kp/cm2, so dass das Druckmittel dieses Systems aus dem Zylinder --11-- entweicht.
Während dieser Bewegung des Abzugtisches-4-wird der Abzugtisch-5-von dem Druckmittel in der Leitung --141-- über den
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-101-- entgegenKolbens --10'-- befindliche Druckmittel entweicht dabei über eine nicht dargestellte Leitung in das Reservoir-18-. Wenn der Abzugtisch-4--, nachdem er beispielsweise 20 oder 30 Hübe absatzweise
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erfassen die Klemmbacken --8'-- den Strang --6--, während die Klemmbacken --8-- vom Strang gelöst werden. Der Abzugtisch --4- wird dann mit Hilfe des Druckmittels in der Leitung-14-, wie zuvor für den Abzugtisch-5-beschrieben, in seine Ausgangsstellung zurückbewegt.
Mit Hilfe der Einstelleinrichtung --20-- kann die Menge des dem jeweils arbeitenden Kolben --10 oder 101-- zuzuführenden Druckmittels eingestellt werden. Die absatzweise Bewegung der Abzugtische - 4 und 5-wird durch das Ventil --19-- eingestellt, indem mit Hilfe'einer drehbaren Nocke --21-das Ventil --19-- periodisch auf- und zugemacht wird. Die Nocke ist über ein nicht dargestelltes, in seiner Drehzahl veränderliches Getriebe und einen ebenfalls nicht dargestellten Motor angetrieben.
Durch Ändern der Drehzahl lässt sich die Zykluszeit-T- (Fig. 3) verändern, wogegen durch Auswechseln der Nocke --21-- gegen eine Nocke anderer Form sich die Bewegungszeit und die Ruhezeit innerhalb jedes Zyklus verändern lässt. In Fig. 3 beträgt beispielsweise die Bewegungszeit zur Ruhezeit
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sehen, das von einem Impulsgeber --23-- gesteuert wird. Mit Hilfe dieses Impulsgebers lassen sich ebenfalls auf einfache Weise die Zykluszeit, die Bewegungszeit und die Ruhezeit verändern.