DE154720C - - Google Patents

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Einrichtungen zum Schmieden und Walzen von Ingots aus Stahl oder anderen Metallen, nachdem dieselben aus der Form herausgenommen sind, aber vor dem vollständigen Erhärten derselben.The invention relates to a method and devices for forging and rolling of ingots of steel or other metals after they have been removed from the mold but before they have hardened completely.

Das Verfahren hat den Zweck, den durch Schwinden entstehenden Trichter im Ingot möglichst zu verringern.The purpose of the process is to remove the funnel from shrinkage in the ingot to reduce as much as possible.

ίο Es ist nun vorgeschlagen worden, den Ingot zu diesem Zweck in der Form zu komprimieren, in welche das Metall eingegossen wurde.ίο It has now been proposed to use the ingot for this purpose to compress in the form in which the metal was poured.

Alle diese Verfahren haben aber den erwünschten Erfolg nicht gehabt, weil es nicht möglich ist, die Kompression derart zu regeln, daß ein Ingot ohne den durch Schwinden entstehenden Hohlraum erzeugt wird.However, none of these procedures have had the desired success because it has not it is possible to regulate the compression in such a way that an ingot without the one created by shrinkage Cavity is generated.

Die wesentliche Bedingung zur Erreichung dieses Zieles ist, daß die durch äußere Kompression erzeugte Verkleinerung des ,Querschnitts beständig gleich ist dem Schwinden, das in Beziehung steht zu der Menge des in der Zeit, die die Querschnittsverminderung dauert, festgewordenen Metalls.The essential condition for achieving this goal is that through external compression generated reduction of the cross-section is consistently equal to the shrinkage, that is related to the amount of in the time that the draft occurs lasts, solidified metal.

Diese Bedingung ist schwer zu erfüllen. Erfolgt die Querschnittsverminderung zu rasch, so tritt das Metall über den Rand des Ingots, erfolgt sie dagegen zu langsam,'so ist ein mehr oder weniger ausgebildeter Hohlraum unvermeidlich, der die Qualität des Ingots schädigt.This condition is difficult to meet. If the cross-section is reduced quickly, the metal steps over the edge of the ingot, but if it happens too slowly, 'so a more or less developed cavity is inevitable, which affects the quality of the ingot.

Nach vorliegender Erfindung werden diese Mängel dadurch vermieden, daß auf den Teil des Ingots, der sich über dem gerade der äußeren Druckeinwirkung unterliegenden Teil befindet, kaltes Wasser gespritzt wird. Der Zufluß dieses Wassers läßt sich sehr leicht regeln, und es wird stets möglich sein, ihn derart zu gestalten, daß die .Erhärtung des Ingots in einem gegebenen Zeitraum derart ist, daß das daraus sich ergebende Schwinden genau gleich der Querschnittsverminderung ist.According to the present invention, these shortcomings are avoided in that on the part of the ingot, which is located above the part that is just subject to the external pressure cold water is being sprayed. The inflow of this water is very easy regulate, and it will always be possible to shape it in such a way that the hardening of the Ingots in a given period of time is such that the resulting shrinkage is exactly the same as the reduction in cross-section.

Das Aufspritzen des Wassers hat daher nicht nur den Zweck, die ganze Operation zu beschleunigen und dadurch die Leistung der Apparate zu erhöhen, sondern soll eine Ausübung des Druckes genau an der bestimmten Stelle und in dem gewünschten Augenblick selbsttätig ermöglichen und ferner die Wandung des Ingots entsprechend abkühlen, da die Ingots sonst zu warm sein würden, um sie ohne Gefahr den notwendigen Formänderungen zu unterwerfen.The purpose of spraying the water is not only to accelerate the entire operation and thereby increase the performance of the apparatus, but also to automatically enable the pressure to be exerted precisely at the specific point and at the desired moment, and also to enable the wall of the ingot accordingly cool, as otherwise the ingots would be too warm to subject them to the necessary shape changes without risk.

Der Ingot wird bei vorliegendem Verfahren von unten herauf bearbeitet, d. h. seitlichem Druck ausgesetzt.In the present method, the ingot is processed from below, i.e. H. lateral Exposed to pressure.

Man könnte gegebenenfalls dem Ingot beim Gießen oder nachher eine Form geben, die das Zusammendrücken erleichtert, beispielsweise statt Ingots mit geraden Wänden solche mit konvexen Wänden gießen.If necessary, the ingot could be given a shape during casting or afterwards, which the compression facilitates, for example, instead of ingots with straight walls, cast ingots with convex walls.

Die Ingots brauchen bei bestimmten Formen, wenn sie beispielsweise sehr flach sind, nicht an allen Seiten der Druckeinwirkung unterzogen zu werden. Man kann dieThe ingots need certain shapes, for example if they are very flat are not to be subjected to pressure on all sides. You can

Schmalseiten gegebenenfalls nur mit Wasger abkühlen.If necessary, only cool the narrow sides with a wasger.

t)ie Einrichtungen, um den Ingot zweckst) the facilities for the purpose of the ingot

Vermeidung des Hohlraumes zusammenzudrücken, können je nach der Form und dem Verwendungszweck der Ingots verschieden ausgeführt werden.Avoid compressing the cavity, depending on the shape and the Intended use of the ingots can be carried out differently.

Auf der Zeichnung sind drei verschiedene Einrichtungen als Beispiel dargestellt,
ίο t)ie Fig. ι und 2 zeigen im senkrechten Schnitt bezw. in Ansicht und im Grundriß eine Presse zum Behandeln der Ingots in oben beschriebener Weise.On the drawing three different facilities are shown as an example,
ίο t) ie Fig. ι and 2 show respectively in vertical section. in view and in plan a press for treating the ingots in the manner described above.

Die Fig. 3 und 4 stellen eine andere Aus^: führungsform der Einrichtung dar, bei welcher Rollen oder Walzen als Druckwerkzeuge zur Anwendung gelangen.Figs. 3 and 4 illustrate another ^of: Guide form of the device is, reach in which rollers or rolls as the pressure tools for the application.

Die Fig. 5 und 6 zeigen teils im senkrechten Schnitt, teils im Grundriß eine weitere .20 Abart.5 and 6 show, partly in vertical section, partly in plan, another .20 variant.

Das Zusammendrücken kann in verschiedener Weise bewirkt werden, und kann man folgende Anordnungen wählen:The compression can and can be effected in a number of ways choose the following arrangements:

1. ein System von Pressen, welche sich um den feststehenden Ingot verstellen,1. a system of presses that adjust around the stationary ingot,

2. ein System von kleinen Rollen oder Walzen, zwischen welchen der Tngot eingeführt wird, wobei er die Walzen oder Rollen in Drehung versetzt,2. a system of small rollers or rollers between which the tngot is introduced by setting the rollers or rollers in rotation,

3. ein Walzwerk mit zwei Walzen für flache Ingots·, wobei der Ingot durch die Drehbewegung der Walzen zwischen dieselben gezogen wird.3. a rolling mill with two rolls for flat ingots ·, with the ingot passing through the Rotational movement of the rollers is drawn between the same.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung besteht aus vier Pressen, welche sich zu zweien gegenüberstehen. Jede Presse besteht aus einem Zylinder b und einem Kolben c. Die vier Zylinder stehen derart miteinander in Verbindung, daß, wenn der eine Wasser unter Druck empfängt, die anderen gleichzeitig Wasser erhalten, und umgekehrt. Jeder Kolben ist auf einer Seite mit einem Lederstulp und auf der anderen mit einem ' Schmiedewerkzeug d versehen.The device shown in FIGS. 1 and 2 consists of four presses which are opposed to two. Each press consists of a cylinder b and a piston c. The four cylinders are connected to one another in such a way that when one receives water under pressure, the other receives water at the same time, and vice versa. Each piston is provided on one side with a Lederstulp and on the other with a 'd forging tool.

Der Kolben wird oben und unten durch Stangen e geführt, und eine auf die Traverse der Stangen e wirkende Feder/ ist bestrebt, den Kolben in den Zylinder hineinzuziehen. The piston is guided at the top and bottom by rods e, and one on the traverse The spring acting on the rods / tries to pull the piston into the cylinder.

Der Ingot α befindet sich mit seinem unteren Teile zwischen den Preßwerkzeugen. Die Pressen können mittels der Verbindungen g mit einem Krahn verbunden sein, um sie senkrecht zu verstellen und damit den Angriffspunkt der Preßwerkzeuge zu verändern, wie oben beschrieben.The ingot α is located with its lower part between the pressing tools. The presses can be connected to a crane by means of the connections g in order to adjust them vertically and thus to change the point of application of the pressing tools, as described above.

Bei h ist ein sich mit den Pressen verstellendes Spritzrohr angeordnet, welches Kühlwasser auf den Ingot an der Stelle spritzt, die sich gerade über der der Bearbeitung durch die 'Pressen unterworfenen Stelle befindet. Diese Rohre verstellen sich mit den Pressen.At h there is a spray tube which is adjusted with the presses and which sprays cooling water onto the ingot at the point just above the point being processed by the presses. These pipes adjust themselves with the presses.

Der Vorgang ist folgender:The process is as follows:

Wenn der Ingot gegossen ist, so wird eine je nach seinem Gewicht verschiedene Zeit gewartet und der Ingot dann aus der Form genommen und in die Presse gebracht.When the ingot has been poured, a period of time that varies depending on its weight is waited for and then the ingot is removed from the mold and placed in the press.

Dann wird mittels der Preßwerkzeuge ein nach und nach mit der senkrechten Verstellung der Vorrichtung von unten nach oben wechselnder Druck auf den Ingot ausgeübt, und die Seitenwände desselben werden dadurch zusammengedrückt, um die Bildung der durch die Schwindung entstehenden Hohlräume zu verhindern.Then a little by little with the vertical adjustment by means of the pressing tools the device exerts alternating pressure on the ingot from bottom to top, and the side walls of the same are thereby compressed to the formation of the cavities created by the shrinkage to prevent.

Bei der mit Rollen oder Walzen arbeitenden Vorrichtung, Fig. 3 und 4, stehen sich ebenfalls je zwei der vier um ihre Achse drehbaren Rollen i gegenüber. Diese Druckrollen haben bei j einen Einschnitt bezw. Absatz zur Aufnahme des Ingots.In the device working with rollers or cylinders, FIGS. 3 and 4, two of the four rollers i rotatable about their axis are also opposite one another. These pressure rollers have an incision BEZW at j. Paragraph for receiving the ingot.

Die Rollengruppe ist im Mittelpunkt einer Presse k angeordnet. Zur Ausführung der Operation werden die Rollen derart gestellt, daß ihre Absätze sich in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise gegenüberstehen. Auf diese Absätze wird dann der im Innern noch flüssige Ingot gestellt und dann mittels der Presse Ic nach unten getrieben, bis er unten aus der Vorrichtung heraustritt. Der Ingot nimmt hierbei die Rollen mit bezw. dreht sie und wird auf diese Weise seitlich von unten nach oben zusammengedrückt, wobei durch die kühlenden Wasserstrahlen, welche die Abkühlung des Ingots begünstigen, = eine Beschleunigung der Kompression möglich ist. Die Spritzrohre bleiben bei dieser Anordnung an ihrem Platz.The roller group is arranged in the center of a press k . To carry out the operation, the rollers are placed in such a way that their heels face each other in the manner shown in the drawing. The ingot, which is still liquid inside, is then placed on these shoulders and then driven downward by means of the press Ic until it emerges from the bottom of the device. The ingot takes the roles with resp. rotates it and is thus compressed laterally from bottom to top, whereby the cooling water jets, which favor the cooling of the ingot, = an acceleration of the compression is possible. The spray pipes remain in place with this arrangement.

Bei der Vorrichtung nach der schematischen Darstellung in Fig. 5 und 6 sind die Walzen / wie in gebräuchlichen Walzwerken angeordnet. . Jede Walze ist auch hier mit einem Einschnitt bezw. Absatz m zur Aufnahme, bezw. zum Angriff des Ingots versehen. Die beiden Walzen werden gleichzeitig durch irgend eine Übertragung angetrieben, daß ihre Einschnitte sich gegenüberstehen. Der Ingot wird dann auf die Absätze gestellt und durch die Drehung der Walzen zwischen diese gezogen und an den beiden gegenüberstehenden großen Seiten zusammengepreßt. Durch Wasserstrahlen aus dem feststehenden Spritzrohr h wird die Erkaltung befördert und verhindert, daß die nicht von den Walzen bearbeiteten Schmalseiten durch den inneren Druck nach außen gedrückt werden,In the device according to the schematic representation in FIGS. 5 and 6, the rollers / are arranged as in conventional rolling mills. . Each roller is also here with an incision BEZW. Paragraph m for recording, respectively. to attack the ingot. The two rollers are driven simultaneously by some kind of transmission so that their cuts face each other. The ingot is then placed on the heels and pulled between them by the rotation of the rollers and pressed together on the two opposite large sides. The cooling is promoted by water jets from the fixed spray tube h and prevents the narrow sides that are not processed by the rollers from being pushed outwards by the internal pressure,

Claims (3)

Patent-Ansprüche :Patent Claims: ι. Verfahren zum Schmieden und Walzen von teilweise erstarrten Ingots aus Stahlι. Process for forging and rolling of partially solidified steel ingots oder dergl., dadurch gekennzeichnet, daß der Ingot von unten herauf einem äußeren seitlichen Druck unterworfen wird, um das noch flüssige Metall nach dem oberen Ende des Ingots zu treiben, wobei gleichzeitig die Überfläche des Ingots durch ein Kühlmittel abgekühlt wird, um das Festwerden des Metalls derart zu regeln, daß die Oberfläche des flüssigen Metalls beständig bündig mit dem oberen Rande des Ingots sich befindet. 'Or the like., characterized in that the ingot from below up to an outer lateral pressure is applied to propel the still liquid metal towards the top of the ingot, at the same time the surface of the ingot is cooled by a coolant to solidify it of the metal in such a way that the surface of the liquid metal is stable is flush with the top of the ingot. ' 2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Pressen den Ingot zu gleicher Zeit von verschiedenen Seiten bearbeiten und dabei in der Höhe in dem Maße, wie die Kompression fortschreitet, verstellt werden, wobei die Spritzrohre der Bewegung der Pressen folgen.2. Device for carrying out the method according to claim i, characterized in that that several presses process the ingot at the same time from different sides and at the same time in height as the compression progresses, the spray pipes are adjusted with the movement of the presses follow. 3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bearbeitung des Ingots zwei oder mehr, etwa vier, Walzen dienen, die mit Einschnitten oder Absätzen zur Aufnahme bezw. für den Angriff des Ingots versehen sind, wobei der Ingot entweder durch die fest gelagerten Walzen getrieben wird und diese dreht, oder wobei die Walzen angetrieben werden und den Ingot zwischen sich ziehen.3. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, characterized characterized in that for processing the ingot two or more, about four, Serve rollers that bezw with incisions or paragraphs for recording. are provided for attacking the ingot, wherein the ingot is either driven through the fixed rollers and rotates them, or the rollers are driven and pull the ingot between them. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.1 sheet of drawings.