DE1163500B - Vorrichtung zum Stranggiessen von Metallen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: B 22 d

Deutsche Kl.: 31c-21

Nummer. 1163 500

Aktenzeichen: P12087 VI a / 31 c

Anmeldetag: 4. Juni 1954

Auslegetag: 20. Februar 1964

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stranggießen, welche im wesentlichen aus einem auf dem Maschinengestell drehbar gelagerten Gießrad mit einer Formrinne am Umfang besteht, die mit einem über einen Teil des Radumf anges mitlaufenden Band einen Formkanal bildet.

Es ist bekannt, derartige Gießvorrichtungen mit einer um eine zu der des Gießrades parallele Achse drehbaren Spannscheibe zu versehen, wobei die beiden Räder von einem endlosen Band umfaßt werden, ίο Das Gießrad besitzt auf der Peripherie seines aus Kupfer gefertigten Umfangsringes eine Rinne, die teilweise von dem Band abgedeckt ist und die Gießform bildet. An der Innenseite des Umfangsringes des Gießrades ist, der genannten Rinne benachbart, ein mit den hohl ausgebildeten Speichen des Rades in Verbindung stehender ringförmiger Kanal angeordnet, der von einem über die Radnabe zugeführten sowie durch die hohl ausgebildeten Speichen fließenden geeigneten Kühlmittel durchströmt wird.

Bei einem anderen bekannten Gießrad ist der formgebende hohle und innen gekühlte Umfangsteil des Rades auf seitliche Lagerbüchsen aufgezogen.

Die bekannte Art der Kühlung hat sich hinsicht-

Vorrichtung zum Stranggießen von Metallen

Anmelder:

Ilario Properzi, Mailand (Italien) Vertreter:

Dr.-Ing. H. Leithäuser, Patentanwalt, Essen, Bertoldstr. 9

Als Erfinder benannt:

Ilario Properzi, Mailand (Italien)

Beanspruchte Priorität:

Italien vom 18. Juli 1953 (Nr. 18 843)

schmolzenen Metall in Berührung stehender Flächen der Formrinne zu erzielen.

Der Ring ist erfindungsgemäß mit der Formrinne zwischen Seitenwänden des Rades festgeklemmt, wo-

lich der effektiven Kühlwirkung im allgemeinen als 25 bei der aus den Seitertwändea und dem Ring gebilzufriedenstellend erwiesen, doch wird offensichtlich dete Hohlraum des Rades gekühlt ist und die Seitenhierbei der dem Kühlmittelstrom benachbarte Innen- wände des Rades radiale, über dem äußeren Umfang teil der Formrinne stärker gekühlt als der Außenteil des Ringes vorstehende Verlängerungen in einem derselben, wodurch sich innerhalb der Formrinne gewissen Abstand von den Seitenflächen des Ringes Temperaturunterschiede ergeben. Hieraus folgt weiter 30 aufweisen, die etwa in Höhe des Ringes mit Durcheine ungleichmäßige Kühlung des Querschnittes des brüchen versehen sind, durch die ein Kühlmittel mitgeschmolzenen Metalls in der Formrinne, so daß tels in Kühlmittelrohren vorgesehener Spritzlöcher unter Umständen die kristalline Struktur des herge- zwecks Kühlung des Ringes eingeleitet wird. Der auf stellten Metallstranges ungünstig beeinßußt wird. diese Weise indirekt befestigte Ring kann sich unter Eine derartige ungleichförmige Kühlung ist jedoch 35 den herrschenden, naturgemäß, stark schwankenden zur Herstellung hochwertiger Erzeugnisse ungeeignet, Temperatureinflüssen in dem erforderlichen Maß ausda sie die Bildung von Rissen und Furchen im Be- dehnen bzw. zusammenziehen, wodurch bleibende reich der Formrinne nach einer gewissen Betriebs- Verformungen, wie Risse und Sprünge des Ringes zeit zur Folge hat, und zwar auf Grund der äußerst vermieden werden. Hierdurch erhöht sich die Lebeaashohen Temperaturen sowie der Temperaturunter- 40 dauer des vergleichsweise teuren Ringes beträchtlich, schiede, welchen diese Zone ständig ausgesetzt ist. Dabei wird durch die neuartige Ausbildung der Vor-Das Gießrad wird dadurch unbrauchbar und muß richtung zum Stranggießen eine besonders vorteildaher bereits nach kurzer Lauf dauer erneuert werden. hafte Kühlung der Formrinne ermöglicht, da einmal Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine der aus den Seitenwänden des Gießrades und dem mit verbesserte Ausführung des Gießrades bei einer Vor- 45 der Formrinne versehenen Ring gebildete Hohlraum: richtung der beschriebenen Art zu schaffen, welche des Rades mit einem Kühlmittel beschickt wird, worn der Lage ist, Metallstränge von einwandfreier durch eine außerordentlich günstige Wärmeabfuhr kristalliner Struktur herzustellen und welche lange erzielt wird, und da andererseits durch die radialen» Zeit in Betrieb sein kann, ohne wesentlichen Ab- über den äußeren Umfang des die Formrinne aufnutzungen unterworfen zu sein. Im einzelnen besteht 50 weisenden Ringes vorstehenden Verlängerungen mit die der Erfindung gestellte Aufgabe darin, eine mög- Durchbrüchen Kühlmittel auf die Seitenwände des liehst gleichmäßige Kühlung sämtlicher mit dem ge- Ringes aufgespritzt wird.

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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann das die Formrinne abdeckende Band breiter sein als der die Formrinne tragende Ring, wodurch eine vergrößerte Wärmeabstrahlfläche gebildet und damit eine weiter verbesserte Kühlung erzielt wird. Der Ring darf allerdings die Verlängerungen der Seitenwände des Rades nicht berühren.

Schließlich kann bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der neuen Vorrichtung ein orts-

bei kann die gewissermaßen von außen auf die Formrinne wirkende Kühlung weitgehend an die vom Inneren des Gießrades her wirkende angepaßt werden.

In den Zeichnungen ist eine beispielsweise Ausführungsform der neuen Stranggießvorrichtung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 die Seitenansicht einer kontinuierlich arbei-

Gießrad 11 hineinragt, dient zum Ableiten des geschmolzenen Metalls aus dem Tiegel 25. Im Fundament 10 ist ein Antriebsmotor 29 angeordnet, der das Gießrad 11 über ein Reduktionsgetriebe 30, den Riemen 31, ein Geschwindigkeitsregelgetriebe 32 und eine Kette 33 antreibt.

Das in den Fig. 2 bis 4 im einzelnen dargestellte Gießrad umfaßt zwei parallele, scheibenförmige metallische Seitenwände 35, 36 beispielsweise aus Stahl,

festes Band vorgesehen sein, welches auf einer ge- ίο von denen die Wand 35 in ihrer Mitte mit einem wissen Strecke an den Wänden des Gießrades der- Durchbruch 37 und einer diesen Durchbruch umart anliegt, daß zwischen seiner Innenfläche und der gebenden Büchse 38 versehen ist. Diese Büchse 38 ist Außenfläche des die Rinne abdeckenden beweglichen im Gehäuse 13 drehbar gelagert (Fig. 1) und wird Bandes ein Zwischenraum verbleibt, wobei Mittel über ein auf ihr befestigtes Zahnrad 62, das durch vorgesehen sind, um ein Kühlmittel in diesen Zwi- 15 das seinerseits durch die Kette 33 angetriebene Zahnschenraum einzulassen und wieder abzulassen. In rad 63 angetrieben wird, in Drehung versetzt. Die dem auf diese Weise gebildeten Zwischenraum kann Büchse 38 ist an ihrem Ende in einem abgedichteten somit ebenfalls eine Kühlflüssigkeit zirkulieren, Lager 64 abgestützt, welches auf einem Tragbock 65 welche insbesondere eine starke Anfangskühlung des befestigt ist, der seinerseits auf dem Fundament 10 geschmolzenen Materials in der Formrinne bewirkt, 20 angebracht ist. Das Lager 64 wird durch die Dichwas dessen rasche Verfestigung zur Folge hat. Hier- tung 66 wasserdicht abgeschlossen. Eine Einlaßöffnung 67 im Lager 64 steht mit dem Inneren der Büchse 38 in Verbindung und kann an die öffnung 67 einer unter Druck stehenden Kühlmittelquelle 25 (z. B. Wasser) in beliebiger Weise angeschlossen werden.

Der Ring 39, in welchem außen eine Formrinne 39 a vorgesehen ist, wird mittels der Schrauben 40, welche durch die Seitenwand 36 hindurchgeführt und

tenden, erfindungsgemäß ausgebildeten Gießmaschine, 30 in die andere Seitenwand 35 eingeschraubt sind, zwi-F i g. 2 die perspektivische Ansicht des Gießrades sehen den beiden Seitenwänden 35, 36 festgehalten, in gegenüber F i g. 1 vergrößertem Maßstab, An der Innenfläche des Ringes 39 ist an den beiden

F i g. 3 die Seitenansicht, teilweise im Schnitt, des gegenüberliegenden Kanten je eine ringförmige Nut Gießrades, ebenfalls im vergrößerten Maßstab, und ausgenommen, in welche die entsprechenden Innen-Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der 35 kanten der Wände 35, 36 eingreifen. Der Ring 39 Fig. 3. besteht vorzugsweise aus Kupfer, da hiermit eine

Die in F i g. 1 dargestellte Gießmaschine besteht hohe Wärmeleitungsfähigkeit und außerdem ein gutes aus einem Fundament 10 mit einem mit 11 bezeich- wasserdichtes Anpassen an die Seitenwände, ohne neten, um die in einem entsprechenden Lagergehäuse daß hierfür besondere Mittel vorgesehen werden 13 gelagerte Welle 12 drehbar gelagerten Gießrad. 40 müssen, gewährleistet ist.

Um die Welle 12 drehbar gelagert ist ferner ein Trag- Die durch die Formrinne 39 a zusammen mit dem

Band 28 gebildete Gießform besitzt einen im Vergleich zu bekannten Maschinen dieser Art relativ großen Querschnitt (beispielsweise in der Größen-Ordnung von 7,75 cm²). Die relativ große Querschnittsfläche ermöglicht einen breiten Zutritt zu der Gießform an der Stelle, an welcher das Band 28 mit dem Ring 39 in Berührung kommt, und damit eine freie Beobachtung der Höhe des geschmolzenen Me-

Spannung des über die Scheibe 15 und das Gießrad 50 tails in der Gießform. Die Beobachtung kann durch 11 geführten, einen Teil des Umfanges der Scheibe einen von einer an einem Ständer 61 angebrachten 15 und des Gießrades 11 abdeckenden biegsamen Lichtquelle 60 ausgestrahlten und gegen die Zutrittsendlosen Bandes 28 aufrechterhält. Am Fundament stelle in die Gießform gerichteten Lichtstrahl noch 10 der Maschine ist ein Handrad 19 drehbar gelagert begünstigt werden. Darüber hinaus können Stränge und mittels der Verbindungsstange 20 mit dem Arm 55 mit größerem Durchmesser infolge der größeren 14 verbunden. Durch Drehen des Rades 19 wird die Wärmespeicherung im Strang selbst leichter der Stange 20 geradlinig verschoben und der Arm 14 um sofort anschließenden Walzbearbeitung unterworfen die Welle 12 gedreht. werden.

Ein zweiter Tragarm 21, an dem ein Zahnsektor Die Seitenwände 35, 36 sind mit vorspringenden

22 vorgesehen ist, ist ebenfalls um die Achse 12 60 Teilen 35 a, 36 a versehen, die in radialer Richdrehbar gelagert. Der Zahnsektor 22 steht mit dem
am Arm 14 drehbar gelagerten Ritzel 23 im Eingriff.
Dieses kann mittels des Griffes 24 betätigt werden.

arm 14, der an seinem oberen Ende eine Spannscheibe 15 trägt, die ihrerseits um die zur Welle 12 parallele, schräg oberhalb derselben angeordnete Welle 16 drehbar ist.

Das obere Ende des Tragarmes 14 besitzt einen zylindrischen Ansatz 17, in welchen der Träger 18 der Scheibe 15 eingeführt ist, wobei eine in diesem Ansatz 17 angeordnete Federung die erforderliche

tung über den Umfang des Ringes 39 hinausragen und sich in axialer Richtung von den Seitenflächen des Ringes in einem gewissen Abstand befinden. Jeder dieser vorspringenden Teile der Seitenwände ist

25, in welchen geschmolzenes Metall aus dem Zu- 65 mit einer Reihe von Durchbriichen 41 in der Nähe flußrohr 26 eingeleitet wird. Das Zuflußrohr 26 ist an des äußeren Randes versehen. Die Durchbrüche 41 eine nicht gezeigte Quelle für geschmolzenes Metall liegen in radialer Richtung den Seitenflächen des angeschlossen. Ein Abflußstutzen 27, der in das Ringes 39 gerade gegenüber.

Der Arm 21 trägt den im Schnitt dargestellten Tiegel

Das biegsame Metallband 28 steht mit dem Umfang des Ringes 39 zu beiden Seiten der Rinne 39 a in Berührung und deckt die Rinne längs eines gekrümmten Abschnittes ab, so daß eine Gießform für das in das Gießrad eingeführte geschmolzene Metall gebildet wird. Wie in F i g. 4 gezeigt ist, ist das Band 28 breiter als der Ring 39, wodurch das Band in axialer Richtung beiderseits über den Ring hinausragt und Wärmeabstrahlflächen bildet. Das Band be-

Ein weiteres biegsames Band52 (Fig. 3) aus Gummi oder anderem wasserundurchlässigem Material umgibt den unteren Teil der Ränder der vorstehenden Teile 35 a, 36« der Seitenwände. An einem 5 Ende ist das Band 52 starr am Träger 53, der am Fundament 10 angebracht ist, befestigt, während es am anderen Ende durch eine einstellbare Spannschraube 54, die ebenfalls am Fundament 10 angebracht ist, gehalten wird. Da das Band 52 auf den

sitzt jedoch eine geringere Breite, als der Abstand io Rändern vor vorspringenden Teile 35 a, 36 a der zwischen den vorspringenden Teilen 35 α, 36 α der Seitenwände anliegt, bildet es zwischen seiner Innen-Seitenwände beträgt, so daß es nicht den gesamten
Abstand zwischen diesen Vorsprüngen einnimmt und
die Zirkulation eines Kühlmittels in diesem Zwischenraum nicht behindert.

Wie aus Fig. 4 hervorgeht, bilden die Seitenwände 35, 36 und der Ring 39 eine innere Kammer, in welche ein geeignetes Kühlmittel, z. B. Wasser, durch die Büchse 38 eingelassen werden kann. Ein

fläche und der Außenfläche des beweglichen Bandes 28 eine Kammer, wobei die Seitenwände dieser Kammer durch die vorspringenden Teile gebildet 15 werden. Die in diese Kammer über einen am Träger 53 angebrachten Hahn 55 sowie durch die Durchbrüche 41 eingelassene Kühlflüssigkeit fließt entlang

des Bandes 28 abwärts und wird durch einen un Band 52 nahe an der untersten Stelle desselben vorAbflußrohr 43 ist innerhalb der Büchse 38 unver- 20 gesehenen Abfluß 56 abgelassen, drehbar und koaxial mit derselben angeordnet und Die Spannschraube 54 dient zum Einstellen der

im Lager 64 abgestützt. Ein rechtwinklig abgeboge- Spannung des Bandes 52, doch ist es nicht erforderner Teil 43 α des Rohres 43 erstreckt sich in die lieh, daß das Band derart straff angezogen ist, daß Kammer 42, und das Austrittsende des Rohres 43 ist es wasserdicht abschließt, da das Kühlmittel, wenn es durch die Dichtung 68 im Lager 64 wasserdicht ab- 25 zwischen dem Band und den Rändern der Seitengestützt. Der Spiegel des Kühlmittels in der Kammer wände austreten sollte, in einem entsprechenden 42 wird durch die Höhe des Rohrstutzens 43 α be- Becken am Boden aufgefangen wird, stimmt, wobei der Spiegel so gewählt ist, daß das In der durch das Band 52 gebildeten Kammer beKühlmittel über eine derartige Länge mit der Innen- steht zwischen dem Band 28 und jenem, 52, ein beseite des Ringes 39 in Berührung steht, welche der 30 schränkter Zwischenraum, in welchem ebenfalls Länge des durch das Band 28 abgedeckten Bogens Kühlflüssigkeit zirkuliert, wobei diese Zirkulation des Ringes entspricht. Dadurch wird in der Kammer mittels des Hahnes 55 genau eingestellt werden kann. 42 ein ständiger Kühlmittelumlauf sichergestellt. Auf diese Weise kann eine rasche, einstellbare Küh-

Zwecks Einleitung von Kühlflüssigkeit durch die lung der Außenfläche des Bandes 28 und somit des Durchbrüche 41 der Seitenwände ist seitlich der- 35 in der Formrinne 39 a befindlichen geschmolzenen selben je ein gekrümmter Rohrbogen 44, 45 vor- Metalls durchgeführt werden. Bei einer Ausführungsgesehen, welcher den Durchbrüchen 41 gegenüber- form besitzt diese Kammer beispielsweise eine Breite liegt und etwas von den entsprechenden Seiten- von ungefähr 80 mm, eine Tiefe bis zum Band 28 wänden absteht. Diese Rohrbogen 44, 45 sind im von ungefähr 9,5 mm, und das Band 52 hat eine wesentlichen über jenem Abschnitt angeordnet, der 40 Breite von ungefähr 125 mm. Diese Kammer befindet dem durch das Band 28 überdeckten Abschnitt des sich genügend nahe dem Eintrittspunkt des ge-Ringes 39 entspricht, und sind an einem Träger 46 schmolzenen Metalls in die Formrinne, so daß gebefestigt, der seinerseits am Fundament 10 der Ma- meinsam mit dem aus dem Stutzen 51 austretenden schine angebracht ist. Am Träger 46 ist ferner eine Kühlmittel eine starke Anfangskühlung des ge-Rolle 47 befestigt, die auf die Außenfläche des Ban- 45 schmolzenen Metalls in der Formrinne und eine des 28 einwirkt und dieses gegen den Ring 39 an- rasche Verfestigung desselben erzielt wird. Diese drückt. rasche Kühlung ist für die Erzeugung von gegossenen

Die Rohrbogen 44, 45 sind an eine gemeinsame, Strängen, die frei von jeglichen Mangeln sein sollen, Zuflußleitung 58 angeschlossen, über welche unter wesentlich und verhindert darüber hinaus die BiI-Druck stehende Kühlflüssigkeit zugeführt wird. Die 50 dung übermäßiger Temperaturunterschiede in dem entgegengesetzten Enden der Rohrbogen 44, 45 sind Gießrad und somit die Rißbildung und anderweitige geschlossen und werden von einem federnd am Beschädigung des Rades. Diese rasche Kühlung des Träger 49, der seinerseits am Fundament 10 an- geschmolzenen Metalls wird ferner durch das Kühlgebracht ist, abgestützten drehbaren Arm 48 gehalten. mittel im Inneren des Gießrades sowie des durch In den Rohrbogen 44, 45 sind an den den Seiten- 55 die Durchbriiche 41 eingeleiteten Kühlmittels bewänden 35, 36 gegenüberliegenden Flächen eine günstigt.

Reihe von Löchern 50 vorgesehen, die in radialer In oben beschriebener Weise wird das Gießrad 11

Richtung genau den Durchbrüchen 41 in den Seiten- in Drehung versetzt und geschmolzenes Metall durch wänden gegenüberliegen. Das in die Rohrbögen 44, den Stutzen 27 in die Rinnen 39 α an jener Stelle ein-45 durch das Rohr 58 eingelassene Kühlmittel tritt 60 gelassen, an der das bewegliche Band 28 mit den auf diese Weise in Strahlenform aus den Löchern 50 Rändern des Ringes 39 zu beiden Seiten der Rinne aus. Infolge der Umdrehung des Gießrades treten in Berührung kommt. Während der Umdrehung wird diese Strahlen in die Durchbriiche 41 ein und kühlen die Innenseite der Rinne zwischen der Auflauf- und die Seitenflächen des Ringes 39. Am Rohr 58 ist ein Ablaufstelle des Bandes durch Zirkulation von Kühlkleiner Stutzen 51 angebracht, durch welchen die 65 flüssigkeit in der inneren Kammer 42 gekühlt. Kühlflüssigkeit auf die Außenfläche des Bandes 28 Die Außenfläche des Bandes wird ferner zwischen

gesprüht wird, und zwar an der Stelle, an der dieses diesem Auflauf- und Ablaufpunkt zunächst durch mit dem Ring 39 in Berührung kommt. einen Strahl, der aus dem Stutzen 51 austritt, sowie

durch die Zirkulation von Kühlmittel in der durch das Band 52 gebildeten Kammer gekühlt. Die Seitenflächen des Ringes 39 werden schließlich durch Strahlen des Kühlmittels, welche aus den Löchern 50 der Rohrbogen 44, 45 austreten und durch die Durchbräche 41 in das Gießrad eintreten, gekühlt, wobei dieses Kühlmittel teilweise an diesen Durchbrächen, teilweise durch die vom Band 52 gebildete Kammer und den Abfluß 56 abfließt.

Die Gießkammer, welche durch den von Band 28 abgedeckten Abschnitt der Rinne 39 a während der Umdrehung des Gießrades gebildet wird, ist somit allseits gleichförmig gekühlt, so daß ein Gußstrang 34 mit homogener, feinkörniger Struktur erzielt wird. Infolge der gleichförmigen Kühlung der Formrinne unterliegt ferner der Ring 39 keinem schnellen Verschleiß. Der Ring 39 ist hingegen rasch austauschbar oder kann durch einen anderen Ring, der eine Rinne mit einem anderen Querschnitt besitzt, ersetzt werden, wobei dieser Austausch einfach durch Lösen der Schrauben 40 durchgeführt werden kann.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Stranggießen von Metallen, im wesentlichen bestehend aus einem auf dem Maschinengestell drehbar gelagerten Gießrad mit einer in einen Umfangring eingearbeiteten Formrinne, die mit einem über einen Teil des Radumfanges mitlaufenden Band einen Formkanal bildet, dadurchgekennzeichnet, daß der Ring (39) mit der Formrinne (39 a) zwischen Seitenwänden (35, 36) des Rades (11) festgeklemmt ist, wobei der aus den Seitenwänden (35, 36) und dem Ring (39) gebildete Hohlraum des Rades gekühlt ist und die Seitenwände (35, 36) des Rades radiale, über den äußeren Umfang des Ringes (39) vorstehende Verlängerungen (35 a, 36 a) in einem gewissen Abstand von den Seitenflächen des Ringes (39) aufweisen, die etwa in Höhe des Ringes (39) mit Durchbrächen (41) versehen sind, durch die ein Kühlmittel mittels in Kühlmittelrohren (44, 45) vorgesehener Spritzlöcher (50) zwecks Kühlung des Ringes (39) eingeleitet wird.

2. Gießvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Formrinne (39 a) abdeckende Band (28) breiter ist als der Ring (39), aber die vorstehenden Verlängerungen (35 a, 36 a) der Seitenwände (35,36) des Rades nicht berührt.

3. Gießvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein ortsfestes Band (52) vorgesehen ist, welches auf einer gewissen Strecke an den Wänden (35, 36) des Rades derart anliegt, daß zwischen seiner Innenfläche und der Außenfläche des beweglichen Bandes (28) ein Zwischenraum verbleibt, wobei Mittel vorgesehen sind, um ein Kühlmittel in diesen Zwischenraum einzulassen und wieder abzulassen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 998 882;
Iron Age, 1959, 15. Februar, S. 29, Fig. 1.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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