DE1758935B2

DE1758935B2 -

Info

Publication number: DE1758935B2
Application number: DE1758935A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Friedrich Langenhard Lauener (Schweiz)
Original assignee: Prolizenz AG
Current assignee: Alcan Holdings Switzerland AG
Priority date: 1967-09-07
Filing date: 1968-09-05
Publication date: 1973-09-27
Also published as: SE344893B; AT287217B; DE1758935C3; CH475811A; ES357874A1; IS990B6; FR1582915A; IS1750A7; NL157823B; GB1203351A; US3570586A; NL6812516A; BE718794A; NO121009B; DE1758935A1

Description

Die Erfmdune bezieht sich auf eine Maschine mit Raupenkokille für das Bandgießen von Nichteisenmetallen insbesondere von Aluminium und Alummiumlesierunsen. bei der Kokillenhälften und umlaufende Führunssteile der Maschin; jeweils durch eine metallische" Träger aufweisende Verbindung zusammenhängen.

Bei Raupenkokillen zum kontinuierlichen Gießen von Metallbändern wird im allgemeinen die Gießform durch eine Doppelreihe von Kokillenhälften gebildet, die zu zwei endlosen Ketten \ereinigt sind. Am Eineießende legen sich die einander gegenüberliegenden KoVillenhälften gegeneinander und bewegen sich in dieser Läse über eine gewisse Strecke, auf cer sie die Raupenkokille bilden: dann trennen sie sich. um sich nach kurzer Zeit am Eingießende wiederi η

zu treffen. . .

Eine »attunessemäße Gießmaschine ist aus E. H e r rmanru Handbuch des Siranggießens, Alumina Verlas Düsseldorf, S. 51 und 52 und Bilder IM) u Λ 151, bekannt. Bei dieser Gießmaschine hänger die Kokillenhälften jeweils mit einem umlaufenden K'--runssteil, das die Kokillenhälfte läng' einer vorbestimmten Bahn führt, durch eine metallische Träger aufweisende, relativ massiv.. Verbindung zusamme. Hierdurch wird ein relativ großer Teil der \on eier jeweiligen Kokillenhälfte während der Berührung rit dem eineegossenen Metall aufgenommenen Wärme ..n das zuseordnete Führungsteil weitergegeben, welches sich infolgedessen \erziehen kann. Dadurch ergeben sich in der Führung der Kokillenhälften unzuläsvge Abweichunsen von der theoretisch bestimmten B.ii 1, was zu ungleichmäßigem Querschnitt und unebener Oberfläche des gegossenen Bandes führt. Außerdem besteht die Gefahr, daß die Stoßstellen zwischen den aufeinanderfolgenden Kokillenhälften nicht mehr einwandfrei schließen, wodurch Grate um' Absfr.ze auf dem segossenen Band und unter Umständen so_u;r Austritt flüssigen Metalls aus der Raupenkokille entstehen. Es kommt noch das Problem des Abdichten* der Gießdüse in der Kokille hinzu, weil ein Rückwärtsfließen der Schmelze verhindert werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß die Kokilleninnenfläche bei den auftretenden Betriebsverhältnissen die ursprüngliche Form beibehält.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer gattungsgemäßen Maschine vorgesehen, daß der wärmeleitende Querschnitt und/oder der Wärmeleitungskoeffizient der Verbindung eine so geringe Gesamtwärmeleitfähigkeit ergibt, daß die umlaufenden Führungsteile im" Betrieb höchstens handwarm werden.

Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche. Außer für das Bandgießen von Aluminium und Aluminiumlegierungen ist die Maschine

lemäß der Erfindung auch besonders zum Gießen von Zink. Kupfer und deren Legierungen geeignet.

Da sich das Führungs- und Antriebssystem für die Kokillenhälften thermisch praktisch nicht '»erziel-¹., '.».eist ein mit der erfmdungsgemäßen Maschine gegossenes Bund einen gleichmäßigen Querschnitt und eine praktisch ebene, gratfreie Oberfläche auf.

Der mit der Erfindung erziehe Fortschritt macht sich bei großen Bandbreiten und bei Werkstoffen mit höheren Schmelztemperaturen besonders bemerkbar. Lm nämlich Metallbärder guter Qualität von größerer Breite, beispielsweise \or 600 bi M'Onim oder mehr, wirtschaftlich gießen zu könner. müssen im wesentlichen folgende Bedingungen erfüllt werden:

1. Die Kokillenhäiften müssen auf der Strecke, auf der sie die Gießform bilden, genau und \on Wärmeeinwirkung unbeeinflußt geführt werden. Abweichungen \on der theoretisch bestimmten Bahn dürfen höchstens wenige zehntel Millimeter betragen.

2. Die mit dem Band in Berührung kommende Kokillenfläche (Kormwandung) muß über den ganzen Bereich der Temperatuneränderuns. d;n die Kokille zyklisch durchläuft, in der ursprünglichen form bleiben. Abweichungen dürfen höchstens wenige zehnte! Millimeter betragen.

3. Die Berührungsflächen zwischen den einander folgenden Kokillenhälften müssen während des Durchlaufen·- der Gießstrecke ein gutes Schließen der Trennfugen gewährleisten, damit ein Band mit praktisch gratfreier Oberfläche erhalten wird.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die oben angeführten Bedingungen dann erfüllt werden, wenn einerseits eine unmittelbare Berührung der Kokillen,lälften mit den Eührungs- und Antriebsteilen vermieden wird und andererseits die Kokillenhälften .so gestaltet und so gehalten sind, daß sie sich wohl frei ausdehnen, nicht aber in unzulässigem Maße \cr werfen können. Auf diese Weise wird das präzise Funktionieren der Führungs- und Antriebsteile durch die thermischen Einflüsse in den Kokillenhälften nicht beeinträchtigt, und es wird eine praktisch gleichmäßige Stärke des gegossenen Bandes erreicht.

Durch weitere, an Hand der Figuren beschriebene und zum Bereich der Erfindung gehörende Maßnahmen wird dafür gesorgt, daß sich die Kokillenhälften praktisch nicht verwerfen.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Darstellungen an mehreren Ausführungsbeispielen noch näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die Maschine schematisch in Seitenansicht,

F i g. 2 den Aufbau eines Kokillengliedes mit der Kokillenhälfte nach F i g. 5 sowie mit den entsprechenden Führungs- und Antriebsteilen und einem Teil des Maschinenkörpers, teilweise im Schnitt.

F i g. 3 eine Seitenansicht von F i g. 2 unter Weglassung der Anlriebszahnräder.

F i g. 4 eine Draufsicht von F i g. 2 mit abgenommenen Kokilic'.ihälften,

F i g. 5 eine Kokillenhälftc einer ersten Ausführungsform in schaubildlicher, schematischer Darstellung und wie sie in der Maschine nach F i g. 2 bis 4 verwendet wird,

F i g. 6 die Unterseite der Kokiücnhälfte nach F i g. 5 mit Führungsnuten und Führungsstücken,

F i g. 7 eine Seitenansicht der Kokillcnhälfte nach F i 2. 6 mit Führungsnuten.

F i g. S eine Stirnansicht einer KokiÜenhälfte einer zweiten Ausführungsforni.

F i 2. 9 einen Schnitt quer zur Kühlfläche (Formwandune) der KokiÜenhälfte nach F i g. S in. größerem Maßstab.

F i g. 10 den Aufbau eines Kokil'.engliedes mit der KokiÜenhälfte nach F i g. 8 und 9 sowie mit der, entsprechenden Führungs- und Antriebsteilen und einem Teil des Maschinenkörpers.

:o Das Prinzip der Raunengiefimaschme nach F i g. 1 braucht hier nicht eingehend beschrieben zu werden, da es in der Einleitung erklärt ist. Die Gießform 100 ist durch eine Doppelreihe \on Kokillenhälften '01 gebildet, die zu zwei umlaufenden endlosen Ketten 102 vereinigt sind. Am Eingießende 103 legen sich die einander gecenüberüegenden Kokillen gegeneinander und bewegen sich in dieser Lage über eine gev is-.e Strecke, auf der sie die Rr .penkokiüe 100 bilden. Das Gießmetall fließt aus dei Pinne 104 du:^h die Düse 105 in die geschlossene Gießform 100. Der erstarrte Strang 106 tritt in dieser Ausfuhrung unten aus der Gießform heraus und wird durch Förderwalzenpaare 107 und 108 weitergeführt. I ber die Besonderheiten der erfindungsgemäßen Maschire geben die Erläuteruneen zu den F i 2. 2 bis " und S bis 10 Aufschluß.

Die erste Forderung ist die Lnterbindung eines nennenswerten Wärmefiusses \on den Kokillenhälften auf das Trag- und L muiufs\stern. Die Notwendigkeit dieser Forderung wurde in den bisherigen Konstruktionen nicht erkannt, jedenfalls nicht verwirklicht. Es gibt 1. B. Raupenkokillen, in denen die Formhälften durch Laschen miteinander verbunden und durch Zahnräder angetrieben sind, mit denen sie unmittelbar in Kontakt kommen.

In der erfindungsgemäßen Raupengießmaschine stützen sich die Kokillenhälften durch einen oder mehrere Zwischenteile geringer Gesamtwärmeleitfähigkeit, vorzugsweise durch metallische Träger m.thältnismäßig kleinen Querschnitts, auf tragende Führungsteile. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Führungs- und Antriebsteüe praktisch kalt bleiben.

F i g. 2 zeigt schemaiisch die Befestigung einer

Kokillenhälfte 10 nach F i g. 5 auf ein tragendes Führungsteil 11, das aus Stahl besteht. Die Kokillcnhälfte stützt sich auf dieses Führungsteil 11 mit vier Trägern 12 in Gestalt von Stahlbolzen von 10 mm Durchmesser und 45 mm Länge mit gehärteten, um einen Radius von 22,5 mm abgerundeten Enden, die auf Stützscheibehen 13 aus gehärtetem Stahl gelagert sind. Diese Stützscheibchen sind einerseits in die Kokillenhälfte 10 und andererseits in das Führungsteil 11 eingelassen. Das Befestigen geschieht mit Hilfe des in eine Bohrung 14 in der Mitte der Kokillenhälfte 10 eingeschraubten weiteren Trägers 15 in Gestalt eines Stahlbolzens von 20 mm Durchmesser, der mittels der Mutter 16 unter Zwischen'egen von Tcllerfedern 17 gegen das Führungsseil 11 fest angezogen wird.

Die Stüt'.scheibchen 13 haben die Gestalt einer ebenen Rundscheibe mit erhabenem Rand: die abgerundeten Enden der Träger 12 berühren normalerweise nur den ebenen Teil der Stützscheibchen. und zwar praktisch nur punktförmig, so daß der Wärmeübergang minimal und vernachlässigbar ist. Beim Ausdehnen oder Zusammenziehen der Kokillenhälfte 10 nehmen die Träger 12 ehe schwache Schräglage ein; diese Veränderung der Lage der Träger 12 geschieht

zu Ξ Das Führung! fähigkcit bedeutend niedriger ist als diejenige des

dachen Achsen te^ngsstucke 21 22 und£ P^t,.^~baren Träger 12 können auch

ounk.'gen nnt dΪΤ «£ Pafailekbene'gegenüber ao nachgiebige Stützen vorgesehen werden welche d.e

5 PfAnfnoiiMl unverschiebbar ist. Kokillenhälfte 10 und das Führungsteil 11 fest ver-

XtSS^toM^Sw**™*™* binden und sich bei Längenänderungen der ersteren

länee der Führungsstücke 21, 22 und 23 mit der Wand vorzugsweise nur elastisch verformen.

Amen 18 19 b'w 20 etwa 35 mm und die Ein- Es können auch starre Träger verwendet werden, der Nuten IB, l» γ»λ . zu ^ ^ _{wekhen die KokiUenhalfte 10 bei} Längenanderun-

ZwShen dem FührungsteU 11 und der Kokillen- gen gleitet, wobei die Gleitflächen vorzugsweise einen häf^e 10 ist ein Zwischenraum vorhanden, der den selbstschmierenden Gleitbelag, z. B. aus Graphit oder Warn Suß von der Kokillenhälfte zum Führungsteil Bornitrid, aufweisen, oder «können an Stelle des weSaehend verhindert. Vorzugsweise ist zwischen Gleitbelages auch k'eine Walzkörper verendet wer-

ipHpr Kokillenhälfte 10 und jedem huhrungste» li ein 30 ucn. es i>i aucn mogiicn. oniic ιί»««.. —

lltktierendes Blech 24 z. B. aus rostfreiem Stahl die KokiUenhalfte 10 vom Führungsteil 11 durch ene oderTnodisiertem Aluminium, angeordnet, das die einteilige oder unterteilte Isolierplatte zu distanzieren. W-mesSien zurückwirft auf sicher Pla«e die KokiUenhalfte bei Langen-

Dieses Blech besitzt Öffnungen für den Durchgang änderungen, immer ausgehend vom Fixpunkt //. der Träeer 12 des weiteren Trägers 15 und der 35 gleitet.

Führungsstücke 21 22 und 23, vorzugsweise mit einem Es ist femer möglich, die KokiUenhalfte 10 mittels

Soiel von einem oder mehreren Millimetern. Es ist eines in diese und in das Führungste.l 11 h.ne.nvon vier Druckfedern 25 z. B. aus 2-mm-Stahldraht, ragenden Bolzens, durch welchen der Fixpunkt beeegen Distanzbüchsen 26 gedruckt, die den Abstand stimmt wird, gegen Verschieben zu sichern und durch von der Kokillenhälfte bestimmen. 4° ein oder mehrere Führungsstucke 21 b.s 23 am Ver-

An Stelle eines reflektierenden Bleches kann eine drehen in der Parallelebene zu hindern,
wärmedämmende Masse vorgesehen werden. Das Führungsteil 11 ist beidseitig mit einem Zahn-

Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 bis 7 ge- Stangenabschnitt 27 versehen, welcher der Lange A schieht die Verbindung der Kokillenhälften 10 mit den (F i g. 5) der Kokillenhälfte 10 entspricht. In die tragenden Führungsteilen 11 erfindungsgemäß nicht +5 Zahnstangenabschnitte 27 greift zwecks Bewerkstellidirekt (die KokiUenhalfte 10 und das Führungsteil 11 gung der Kokillenbewegung beiderseits ein angetne berühren sich nicht), sondern durch die vier Träger 12 benes Zahnrad 28 ein. An den Enden ler Achse 29. von 10 mm Durchmesser und durch den weiteren deren Mittellinie in der Trennungsebene zweier Ko-Träger 15 von 20 mm Durchmesser. killenhälften liegt (s. F i g. 3), befinden sich Führungs

d Fd abgewandte Fläche der 50 rollen 30 Die Achse 29 ist in Bohrungen 31 gelagert

fläche von 80 840 mm*. Die Träger 12 haben einen vorgesehen, die über die Gelenkteile 33 des be
Querschnitt von total 314 mm², doch fallen sie für die harten Führangsteiis 11 greifen. Die Rollen 30 laufer Wärmeleitung praktisch außer Betracht, da sie sich in genau bearbeiteten Führungen 34 eines Maschinen mit beiden Enden praktisch nur punktförmig abstützen. 55 körpers 35. Da das Führungsteil 11 kalt bleibt, ist ein« Der weitere Träger 15 hat einen Querschnitt von sehr genaue Führung gewährleistet, unabhängig voi 314 mm¹ Rundet man diese Zahl unter Berücksichti- den Temperaturschwankungen in den Kokillenhälften euna des Querschnittes der Druckfedern 25 auf 350, Die Kokillenhälften werden bei der Berührung mi

ergibt sich daß in der beschriebenen Ausführungsform der Schmelze ungleichmäßig erwärmt. Es treten hierbe das Verhältnis der der Formwandung abgewandten 60 in den wärmeren Bereichen Druck- und in den kälterei Fläche der KokiUenhalfte 10 zum Querschnitt der Zugspannungen auf, welche Spannungen bei gegebene metallischen Verbindungsteile mehr als 200:1 beträgt. Temperaturverteilung um so höher sind, je mehr di Der für die Kennzeichnung der erfindungsgemäßen wärmeren Bereiche an einer freien Ausdehnung ge Maschine benutzte Ausdruck »metallische Teile ver- hindert sind. Diese Spannungen verursachen das Vei hältnismäßig kleinen Querschnitts« bedeutet, daß der 65 werfen der Kokillenhälften; außerdem führen sie zi resamtauerschnitt dieser metallischen Verbindung^- Ermüdungserscheinungen und Rissen in der Kokillen teile erößenordnungsgemäß 200mal kleiner ist als die fläche, wodurch die Lebensdauer der Kokillenhälfte Zl Formwandung parallele Verbindungsfläche der sehr ungünstig beeinflußt wird.

7 8

Durch eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen sprechende Formgebung bei der Bearbeitung der Kühl-

Maschine wird das Verwerfen der Kokillenhälften fläche 36 (Formwandung) weitgehend kompensiert

vermieden. werden.

Bei der in den F i g. 2 bis 7 dargestellten Aus- In der als Beispiel gezeigten Kokillenhälfte 10 nach

führungsform der erfindungsgemäßen Maschine sind 5 F i g. 2 beträgt die Breite A 600 mm und die Breite B

die Kokillenhälften so dick, daß die weitaus größte der Formwandausnehmung 36 550 mm. Da diese

Wärmemenge, die das Gießmetall zuführt, die Rück- Kokillenhälfte für das Gießen von 18 mm dicken

seite der Kokillenhälften nicht erreicht und beim Bändern aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen

anschließenden Kühlen der Formwand nach Durch- bestimmt ist, beträgt die Tiefe C ihrer Ausnehmung 36

laufen der Gießstrecke durch diese Formwand hin- io (welche die Formwand bildet) rund 9 mm. Die Dicke D

durch mittels des Kühlmittels wieder entzogen wird. der Kokillenhälfte beträgt 255 mm, ihre Länge E in

Mit anderen Worten sind in dieser Ausführungsform Gießrichtung 188 mm. Das Verhältnis der Dicke D

die Kokillenhälften so gebaut, daß im Betrieb der zur Länge £ ist daher 1,36; die Kokillenhälfte ist

Wärmefluß im wesentlichen in dem Bereich stattfindet, dicker als lang.

welcher der Gießformwand zugewandt ist, während 15 Die Gießmaschine (s. Fig. 1) umfaßt 24 solcher

in dem Bereich, der an die der Formwand abgewen- Kokillenhälften in jeder Raupe. Je 6 aneinander- oder

deten Fläche angrenzt, ein nur unbedeutender Tempe- aufeinanderliegende Kokillenhälften auf beiden Seiten

raturwechsel stattfindet. bilden den Formhohlraum. Dieser ist infolgedessen

Gemäß letzterer Bedingung sollen nach einer zweck- 180 .-, 6 = 1128 mm lang.

mäßigen Ausführung die Kokillenhälften einen warmen ao Mit 37 ist der warme Teil bezeichnet, mit 38 der

und einen kalten Bereich aufweisen. Der warme Be- kalte. Während des Wanderns der Kokillenhälften auf

reich der Kokillenhälfte stellt einen Teil der eigent- der Strecke, auf welcher sie mit den gegenüberliegenden

liehen Kokille dar, die mit der Schmelze bzw. dem zu Kokillenhälften den Formhohlraum, d. h. die Kokille

gießenden Band in Berührung kommt und den Wärme- selbst bilden, fließt die Wärme senkrecht in den warmen

transport übernimmt, während der Zweck des alten as Teil 37 hinein und erreicht ungefähr die in F i g. 5

Bereiches darin besteht, den warmen Bereich dauernd durch eine gestrichelte Linie 39 angedeutete thermische

in der gewünschten, bestimmten Lage zu halten, so daß Grenzzone. Nach dem Auseinandergehen am Kokillen-

dic im Betrieb mit dem zu gießenden Band in Beruh- ausgangsende werden die Kokillenhälften nach einem

rung stehende Kokillenfläche immer genau aus- beliebigen Verfahren gekühlt, wobei der Wärmefluß

gciiduei und foiiiibcsiändig bleibt. 30 umgekehrt wird »nrf von der thermischen Grenzzone39

Die Masse des warmen Bereichs ist so bemessen, gegen die Formwand 36 geht. Nachdem die gekühlten

daß sie die der Schmelze bzw. dem Band entzogene Kokillenhälften am Eingießende wieder zusammen-

Warme während mindestens eines Durchlaufs durch gebracht worden sind, werden sie erneut vom flüssigen

die Gießstrecke speichern kann. Zweckmäßigerweise Metall aufgeheizt, und der Wärmefluß geht in Richtung

wird für die Kokillenhälften eine Dicke gewählt, die 35 auf die thermische Grenzzone 39. Dieser Vorgang

dem 8-bis 20fachen, vorzugsweise dem 10- bis 15fachen wiederholt sich, bis das Gießen beendet ist. Wie aus

der die Dicke des zu gießenden Bandes bestimmenden obigem hervorgeht findet ein wesentlicher, wechselnder

Abmessung des Formhohlraumes entspricht. Wärmefluß zwischen der Formwand 38 und der

Auf dem Rückweg zur Ausgangsstelle der Gieß- thermischen Grenzzone 39 statt.

strecke wird der warme Bereich der Kokillenhälften 40 Bei einer Gießgeschwindigkeit von 2,5 mmin

durch Eintauchen in eine Kühlflüssigkeit oder durch (Gießmetall: Reinaluminium) betrug die Tiefe F der

Bespritzen mit einer solchen auf die gewünschte Grenzzone 39 ungefähr 50 bis 60 mm und die Dicke G

Temperatur gekühlt. des kalten Teils (Tragteils) ungefähr 205 bis 195 mm.

Die Temperatur der Kokillenmasse in größerer An den Kokillenhälften wurden bei deren Aus-Tiefe wird beim Durchlaufen der Gieß- wie der Kühl- 45 einandergehen folgende Temperaturen gemessen:

strecke praktisch nicht beeinflußt, sobald eine be- Mitte der Formwand 36 210 C

stimmte Betriebstemperatur erreicht ist. _{Rand der} Formwand 36 (noch in der

Im folgenden wird der Bereich der Kokillenhälfte, _{Tiefe der} Ausnehmung) 160 ⁼ C

in dem der wesentliche Wärmeaustausch stattfindet, _{Mitte der} thermischen Grenzzone 39 100" C

»warmer Teil« benannt und der andere Bereich »kalter 50 Thermische Grenzzone 39 an den Sei-

Teil«. Durch die ausreichende Bemessung des kalten tenwänden der Kokillenhälfte 80° C

Teils wird die erforderliche Starrheit erreicht.

Die unter der am Wärmeaustausch teilnehmenden Nach dem Kühlen durch angespritztes Wasser

Schicht liegende Kokillenmasse (der »kalte Teil«) hat wurden folgende Durchschnitts-Temperaturen ge-

also den Zweck, eine Verformung des Kokillenblocks 55 messen:

innerhalb zulässiger Grenzen zu halten. Wird der Mitte der Formwand 36 115° C

Querschnitt bzw. das Flächenträgheitsmoment des _{Rand der} Formwand 36 (noch in der

Kokillenblocks 10 groß genug vorgesehen, so ist es _Tief_{e der} Ausdehnung) 105⁰C

möglich, die beim Durchlaufen eines Arbeitszyklus _{Mitte der} thermischen Grenzzone 39 105⁰C
entstehende Verbiegung der Kühlfläche 36 (Form- 60 Thermische Grenzzone 39 an den Seiwandung) innerhalb weniger Zehntelmillimeter zu tenwänden der K .,kiilenhälfte 6O⁰C

halten. Bei einem zu gießenden Aluminiumband von

600 mm Breite ergibt sich damit ein Querschnitt des Würde das Verhältnis der Dicke G zur Tiefe F

Kokillenblocks von etwa 250 mm Höhe, wobei nur (d. h. des Tragteils zum warmen Teil) zu klein sein,

etwa >/₅ der Kokillenmasse (»warmer Teil«) am 65 wurden die Wärmeschwankungen im warmen Teil ein

Wärmetransport teilnimmt und ⁴/s (»kalter Teil«) als stetiges Verwerfen des letzteren verursachen, und es

Versteifung dienen. Die jeweils auftretende Durch- wäre nicht möglich, breite Bänder mit der erforder-

biegung der Kokillenhälfte 10 kann durch ent- liehen Querschnittsgenauigkeit zu gießen. Die Kokillen-

ίο

der, Kok.llenhalftendort £

hohlraumes auseinandergehen, folgende Schnittstemperaturen gemessen.

Mitte der Fläche 40 70 C

Kokillenwand 41, in der Nähe der

Ecke 42 60 bis 70 L·

An der *«m U*..O»» waren die T_emp£ra-

15 ' _te Kokillenhälfte 43 nach F i g. 10 weist Nuten J _f ^ _{die massive Kokil},_{enhä!fte 10} „ach den F i g. 6 ^ _?_ _die ^ _5Q _{entspricht der Nut 18>
die} Nut 151

der Nut 20; die der Nut 19 entsprechende Nut ist in der F i g. 10 nicht sichtbar.

_{Auch au}j _{def Seite des Stah}iblockes 47, die dem FJhnjjgdl« zuge^nd. «jrfjd £■*. * *

^S8-

Mitte der Fläche 40 60 bis 70 C

Kokillenwand41,inderNäheder

Ecke 42 60 bis /U L

_{Die Endplatten 61 e}j_ner zusammengesetzten Ko_a5 ^ülenhälfte 43 werden zweckmäßigerweise besonders kräftig ausgeführt. Deren Stärke beträgt vorzugsweise 40 bis 80 mm, wobei die Steifigkeit noch durch eine Rippe erhöht werden kann, um eine unzulässige Verwerfung infolge der ungleichmäßigen Erwärmung ^Betrieb z-erhinden^

^3S

Man erkennt daß während des Gießens die Temper_atnr?m kaf"en Teil nur unwesentlich schwankt. Da ÄkiÄS vorweise aus Stahl bestehen, g

der einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten 30 ^Betrieb hit ist es möglich, durch Wahl einer genugcuucu '"■">"

Dicke der Kok 1 enhälften diesen eine Starrheit zu if die das einwandfreie Gießen von beispiels-6ά) bis ₈SZn^ breiten Aluminiumplatten

" 1 ht

D°a! Ausführungsbeispiel nach den F i g. 8 bis 10 ist besonder? für dJ Gießen von großen Bandbreiten, 7 B von 700 bis 1500 mm und mehr, bestimmt. In diesem Fall ist es vorteilhaft, an Stelle der oben beschriebenen massiven Kokillenhälften 10 aus Platten zSammeSSeSte Kokillenhälften 43 zu benutzen, woS d£ Planen senkrecht zum Gußband und in läig richtung desselben stehen.

Die die zusammengesetzte Kokillenhälfte 43 bildenden Platten 44 werden durch zwei oder mehr Zuganker 45 zusammengepreßt. Dadurch entsteht ein elastischer Körper relativ geringer Biegungssteifigkeit, der auf die für die massiven Kokillenhälften be-

schriebene Art und Weise mit dem Führungsteil 46 voneinander distanziert werden (F i g. 9). Die Z

verbunden und dadurch in seiner Lage gehalten wird. 50 schenlagen 63 können zwischen allen einzelnen Platter

Bei zusammengesetzten Kokillenhälften ist es not- oder zwischen einigen davon vorgesehen weiden

wendig das Führungsteil bedeutend kräftiger aus- Um die Ausdehnung der Platten in Richtung dei

*,,f.-,hren als es bei massiven Kokillenhälften er- Bandbreite zu ermöglichen, sollen die Z ischenlagei

freilich ist ^{bis höchstens 2}O mm an die Kühlfläche 62 (Form

Bei den aus Platten 44 zusammengesetzten Kokillen- 55 wandung) heranreichen. Die Dicket/ der Zwischen

hälften wäre der versteifende kalte Teil 38 der massiven lagen in Millimeter soll größer sein als der halbe Wer

Kokillenhälften 10 unwirksam, so daß er in Wegfall des Produktes, errechnet aus dem Ausdehnungs

kommt außerdem wäre es unzweckmäßig, die Dicke D koeffizienten α des mit der Schmelze in Berühren

hei den zusammengesetzten Kokillenhälften gleich kommenden metallischen Kokillenwerkstoffes, au

eroß zu halten wie bei den massiven Kokillenhälften 10. 60 dem mittleren Abstand b zweier benachbarter Zwi

Die totale Dicke der aus Platten zusammengesetzten schenlagen in Millimeter und aus der Schmeh

Kokillenhälften beträgt zweckmäßigerweise z. B.

bis 150 mm, darf aber diese Werte etwas unter--oder

überschreiten. Die bei massiven Kokillenhälften

Zeh den kalten Teil 38 gewährleistete Steifheit muß 6_{5 2}

hW auf andere Art und Weise gewährleistet werden.

n« cpschieht ζ B durch Vermehrung der Träger 12 Beim Gießen von Aluminium werden somit d

d der weiteren Träger 15 sowie durch eine kräftigere Zwischenlagen bei beispiels /eise 30 mm dicken Platte

Millimetern, beispielsweise von 2 bis 5 mm Starke hergestellt, entstehen normalerwe.se, durch die naturliehe Unebenheit der Platten bedingt, gew.sse, wenn ^auch u^nreg^elmäßlE^e. statistisch verteilte Zwischenräume von wenigen hundertstein Millimeter. Diese Zw.schenräume gestatten bei Temperaturanstiegen eine ungehinderte Ausdehnung der Platten 44 m Richtung der Bandbreite.

Dadurch ist es möglich, durch die an Hand der F i g. 2, 4, 6 und 7 beschriebene Art und We₁Se der Befestigung der Kokillenhälfte auf dem Führungsteil die Kühlfläche 62 (Formwandung) ohne große Kräfte durch das Führungsteil 46 dauernd in der gewünschten Lage und praktisch eben zu halten.

Es können nun auch dickere Platten 44 verwendet werden, welche vorteilhafterweise mittels Zwischenlager. 63 aus wärme- und formbeständigem Werkstott voneinander distanziert werden (F i g. 9). Die Zwi-

schenlagen in Millimeter und aus der S temperatur Γ des zu gießenden Metalls in ⁰C:

_rf

aus Stahl mindestens 0,11 mm dick sein, z. B.

. 11-ΙΟ-⁶· 30-700
el— -— = 0,115mm

11 · 10-⁶·30·680

<·/= - ... = 0,112 mm

Die Weite der durch die z.wischenlagen an der Kühlfläche 62 (Formwand) gebildeten Spalten 64 darf anderseits nicht so groß sein, daß geschmolzenes Gießmetall zwischen die Platten so weit eindringen kann, daß sich störende Rippen an der Oberfläche des gegossenen Bandes bilden. Im Falle des Aluminiums beträgt die höchstzulässige Spaltenweite etwa 0,3 mm.

Es können in ein und demselben Kokillenblock auch Platten verschiedener Stärke angeordnet werden; das kann beispielsweise für die Befestigung der Kokillenhälfte auf dem Führungsteil 46 vorteilhaft sein.

Die Gießleistung ist abhängig von den Wärmeleiteigenschaften des Kokillenwerkstoffes. Beispielsweise ist mit Kupferkokillen gegenüber Stahlkokillen eine etwa sechsfache Gießleistung zu erwarten. Infolge der relativ hohen Gewichte der Kokillenblöcke kann Kupfer aus Preisgründen wohl nur in Ausnahmefällen in Betracht gezogen werden.

Wird der Kokillenblock aus dünnen Platten von beispielweise 2 bis 5 mm Siärke aufgebaut, ist es möglich, in Abständen Platten aus gut leitendem Werkstoff, beispielsweise Kupfer oder Aluminium, anzuordnen. Dadurch kann der Wärmcentzug ver

bessert und die Gießleistunu entsprechend erhöht werden. Um einen genügend gleichmäßigen Wärmeentzug über die Breite des zu gießenden Bandes zu gewährleisten, müssen die Plat.cn verschiedener Werkstoffe relativ eng beieinander und gleichmäßig verteilt sein. Beispielsweise soll beim Gießen eines Aluminiumbandes die Distanz zweier Platten aus gleichem Werkstoff vorteilhafterweise weniger als 40°/₀ der zu gießenden Bandstärke betragen. Die

to Dicke der Platten aus den verschiedenen Werkstoffen braucht nicht gleich zu sein; beispielsweise können ab-.vechslungsweise Kupferplatten von 2 mm Stärke mit Stahlplatten von 5 mm Stärke oder umgekehrt vorgesehen werden.

Die Plattenstärken werden entsprechend den verlangten Wärmeleiteigenschaften des Kokillenblockes gewählt.

Vorzugsweise werden die Kokillenhälften 10 bzw. 43 dadurch gekühlt, daß eine Kühlflüssigkeit in einem

ao Kasten, in dem Unterdruck herrscht, gegen die vom Gußstrang abgewendeten Formwandungen 3f bzw. 62 gespritzt wird, wobei der Unterdruck so gewählt wird, daß infolge Einströmens von Luft in den Kasten die Kühlflüssigkeit zwischen Kasten und Formhälften

»5 nicht austreten kann.

Zu diesem Zweck wird ein Kasten verwendet, der gegen die zu kühlenden Kokillenhälften offen ist und an diese bis auf einige Zehntelmillimeter heranreicht, eine Anzahl von gegen die Formwandungen 36 bzw. 62

priizdüsen enthält und ar
erzeugende Vorrichtung angeschlossen ist.

Als Kühlflüssigkeit hat
Emulsion gut bewährt.

sich eine Öl-in-Wasser-

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Maschine mit Raupenkokille für das Bar.dgießen von Nichteisenmetallen, insbesondere von Aluminium und Aluminiumlegierungen, hei der Kokillenhälften und umlaufende Führungsteile der Maschine jeweils durch eine metallische Träger aufweisende Verbindung zusammenhängen, dadurch gekennzeichnet, daß der wärme- :o leitende Querschnitt und oder der Wärmeleitungskoeffizient der Verbindung eine so geringe Gesamtwärmeleitfähigkeit ergibt, daß die umlaufender, Führungsteile (11:46) im Betrieb höchstens handwarm werden.

2. Maschine nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichne·, daß die Ge<imt\\ärmc!eitfähigkeit der Kokillen.iälften (10 bzw. 431 etwa 200mal größer ist als diejenige der Träger (12. 15i.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Träger il2. I5i einen wärmeübertragenden Gesamtquerschnitt aufwehen, dessen Verhältnis zu der der Formwsnilung (36) abtcwandten Fläche der Kokillenhälften (10 bzw. 43) weniger als 1 : 200 beträgt.

4. Maschine nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Kokillenhälften (10 bzw. 43; und den umlaufenden Führungsteilen (11 bzw. 46) ein wanwefiektierendes Blech (24) angeordnet ist.

5. Maschine nach einem 1er Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke (Ol der Kokillenhälften (10) dem 8- bis 20fachen. vorzugsweise dem 10- bis 15fachen der die Dicke des /u gießenden Bandes bestimmenden Abmessung Ό des Formhohlraumes entspricht.

6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 ¹^iS 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kokillenhälftcn (43) aus Platten (44) zusammengesetzt sind und die umlaufenden Führungsteile (46) durch Stahlblöcke (47) \erstärkt sind, welche die Kokillenhälften (43) über Träger (12, 15) genau ausgerichtet halten.

7. Maschine nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Zwischenlagen (63) aus wärmeisolierendem, formbeständigem Werkstoff, die zwischen den Platten (44) angeordnet sind.

8. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlagcn (63) bis höchstens 20 mm an die Formwandung (62) heranreichen.

9. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in Nuten (18, 19 und 20) gleitbar angeordnete Führungsstücke (21, 22 und 23) die Kokillenhälften (10) während des Betriebes trotz Längenänderungen infoige Temperaturwechsels in der zum jeweiligen Führungsteii (11) bestimmten zentralen Lage halten.

10. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlblöcke (47) Nuten (48 usw. und 52 bis 54) aufweisen, die in ähnlicher Weise wirken wie die Nuten (18 bis 20) der Kokillen-Hälften (10) der Maschine nach Anspruch 9, wobei die Nuten (52 bis 54) mit Keilen (55 bis 57) zusammenwirken, die ihrerseits in Nuten (58 bis 60) eingelegt sind.

11. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch einen Kasten für jede Kokillenreihe, der gegen die zu kühlenden, vom Gußstrang abgewendeten Kokillenhälften (10 bzw.

43) offen ist und an diese bis auf einige zehntel Millimeter heranreicht, eine Anzahl von gegen die Formwandungen (36 bzw. 62) gerichtete Spritzdüsen enthä't und an eine Unterdruck erzeugende Vorrichtung angeschlossen ist.