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Gießkokille Man hat bereits erkannt, daß es beim Gießen von dichten
Blöcken und ähnlichen Werkstücken aus Aluminium- und Magnesiumlegierungen wichtig
ist, daß sich die Eingußtülle für den Gießstoff in möglichst kurzer, und zwar gleichbleibender
Entfernung oberhalb des Gießspiegels in der Kokille befindet.
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Um dies zu ermöglichen, hat man vorgeschlagen, die Gießkokille mit
einer seitlichen Längsöffnung zu versehen, die entsprechend dem Steigen des Spiegels
durch ein Abdeckmittel abgedeckt wird. Es ist auch weiterhin bekannt, dieses der
Gießkokille gegenüber verstellbare Abdeckmittel derart auszubilden, daß eine Reibung
gegenüber dem in der Kokille befindlichen Gießstoff vermieden wird.
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Die Erfindung bezweckt, die Kokille bei möglichst dichter Heranführung
der Gießtülle an den Gießspiegel so auszubilden, daß für den Gießstoff in der Kokille
möglichst gleichmäßige Erstarrungsbedingungen während des ganzen Gießvorganges gegeben
sind.
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Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, die Gießkokille aus einer
dickwandigen Außenkokille und einer dieser gegenüber dem fortschreitenden Gießvorgang
entsprechend beweglichen dünnwandigen Innenkokille aufzubauen, wobei der Gießstoff
am oberen Ende der Außenkokille zugeführt wird. Die Außenkokille, die an ihrem ganzen
Umfang einen starken, gleichmäßig bemessenen Wandungsquerschnitt besitzt, stellt
die genügende Wärmeabfuhr sicher und schafft für den Gießstoff gleichmäßige Erstarrungsbedingungen,
da der Gießstoff während des ganzen Gießvorganges stets am oberen Ende der Außenkokille
zugeführt wird.
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Um den unterbrochenen Einguß des Gießstoffes in die Innenkokille zu
ermöglichen, kann diese in an sich bekannter Weise mit einem Längsschnitt versehen
sein. Der Längsschlitz der Innenkokille kann mitausgegossen werden, wobei zweckmäßig
zum Verhindern der Reibung des Gießstoffes an der Außenkokille am unteren Ende des
Längsschlitzes der Innenkokille ein Metallband befestigt wird, welches über den
oberen Rand der Außenkokille nach außen verläuft. Dieses Metallband deckt dann den
Längsschlitz am Außenumfang der Innenkokille ab. Der Ausguß des Längsschlitzes der
Innenkokille wird, da für ihn andere Erstarrungsbedingungen gelten als für den eigentlichen
Gießblock, vor dem Verarbeiten von dem Gießblock entfernt. Man kann aber auch so
vorgehen, daß der Längsschlitz der Innenkokille nicht mitausgegossen wird. In diesem
Fall wird der Längsschlitz der Innenkokille durch einen entsprechend bemessenen
Längsstab oder leistenartigen Ansatz an der Außenkokille ausgefüllt. Bei Verwendung
eines die Reibung verhindernden Metallbandes kann dieses über diesen Längsstab nach
oben aus der Kokille herausgeführt werden.
Wenn auch die Innenkokille,
die ja infolge der Anordnung der Außenkokille sehr dünnwandig gehalten sein kann,
die Erstarrungsbedingungen in senkrechter Richtung so gut wie gar nicht beeinflußt,
so kann man, fair es für notwendig erachtet wird, auch in senkrechter Richtung für
den Gießstoff vollkommen gleichmäßige Erstarrungsbedingungen schaffen, indem die
Innenkokille am oberen Ende der Außenkokille schichtweise aufgebaut wird. Der Aufbau
der Schichten erfolgt dem fortschreitenden Gießvorgang entsprechend in der Weise,
daß oberhalb des Gießspiegels stets nur die zum Einguß unbedingt erforderlichen
Schichten aufgebaut sind.
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Wird die Innenkokille aus mehrteiligen Schichten aufgebaut, so kann
für den Gießstoff der Längsschlitz in der Innenkokille auch in Fortfall kommen.
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Schließlich kann die Innenkokille auch schichtweise fortlaufend aus
aneinandergelenkten Gliedern aufgebaut werden, die am oberen Ende der Außenkokille
schraubengangförmig zuführbar sind. In diesem Falle läßt sich selbst bei Fortfall
des Längsschlitzes jede Vergrößerung der Fallhöhe für den Gießstoff vermeiden.
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Es ist bereits vorgeschlagen, gehört jedoch noch nicht zum Stande
der Technik, an einwandige Gießkokillen die Wandung aus segmentförmigen, zu einer
Kette aneinandergereihten Paßstücken zu bilden, welche die Gestalt von Abschnitten
eines Schraubenganges besitzen und durch Gelenke verbunden sind.
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Ferner hat man vorgeschlagen, Kokillen in radialer oder in axialer
Richtung zu unterteilen, um besondere Kühlbedingungen in den einzelnen Zonen zu
erreichen. Dabei sind aber die einzelnen Kokillenabschnitte in bezug aufeinander
unbeweglich angeordnet. Abgesehen davon, kommt es bei den bekannten unterteilten
Gießkokillen auch niemals auf die Schaffung gleicher Erstarrungsbedingungen an.
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Selbstverständlich kommt die neue Gießkokille nicht nur für Aluminium-
und Magnesiumlegierungen, sondern für alle Metalle und Metallegierungen in Frage,
bei denen es auf völlig gleichmäßige Erstarrungsbedingungen ankommt.
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In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsformen der Gießkokille beispielsweise
dargestellt.
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Es zeigen: Abb. i eine aus Außen- und Innenkokille bestehende Gießform,
bei der der Längsschlitz der Innenkokille mitausgegossen wird, in Seitenausicht,
teilweise im Schnitt, Abb. 2 die gleiche Gießform in Draufsicht, Abb. 3 eine etwas
abgeänderte Ausführungsform, bei der der Längsschlitz der Innenkokille nicht ausgegossen
wird, in Seitenansicht, Abb. q. die gleiche Ausführungsform in Draufsicht, Abb.
5 eine weitere Ausführungsform, bei der die Innenkokille in Höhenrichtung schichtweise
unterteilt ist, in Seitenansicht, - Abb. 6 die gleiche Gießform in Draufsicht, @:
Abb.7 die gleiche Gießform, von unten gesehen, Abb. 8 eine Ausführungsform der Gießform,
bei der die Innenkokille ohne Längsschlitz ausgeführt ist, in. Seitenansicht, Abb.
9 diese Gießform in Draufsicht.
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Abb. io veranschaulicht die Anordnung von Anpreßmitteln zum Aufeinanderpressen
der einzelnen Schichten der Innenkokille, und zwar in der linken Hälfte für eine
Gießform nach Abb. 5 und in der rechten Hälfte für eine Gießform nach Abb. B.
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Die Gießform nach den Abb. i und 2 besteht aus einer Außenkokille
i, die an ihrem ganzen Umfang gleichmäßig bemessene, starke Wandungen besitzt, um
gleiche Erstarrungsbedingungen für den Gießstoff zu schaffen. Die Außenkokille i
ist der Gießtülle :z und dem Gießtrichter 3 gegenüber unbeweglich angeordnet. Im
Innern der Außenkokille i befindet sich eine Innenkokille q., die möglichst dünnwandig
ausgeführt ist und einen Längsschlitz j besitzt, durch den die Gießtülle 2 bis in
die Achse der Gießform hindurchgeführt ist. Die Gießtülle 2 befindet sich unmittelbar
oberhalb des Gießspiegels und wird dem fortschreitenden Gießvorgang entsprechend
der Außenkokille i gegenüber abgesenkt. Am unteren Ende der Innenkokille ist an
der Außenseite des Längsschlitzes 5 ein Metallband 6 befestigt, welches am Innenumfang
der Außenkokille :i hochgeführt und über deren oberen Rand nach außen abgeleitet
ist. Dieses Metallband verhindert ein Reiben des Eingußstoffes beim Absenken der
Innenkokille an der Außenkokille. Das Metallband 6 kann sehr dünn ausgebildet sein.
Wird es aus dem gleichen oder ähnlichen Stoff hergestellt wie der Eingußstoff, kann
es beim Eingießen des letzteren in die Innenkokille mit dem Eingußstoff zur Verschweißung
kommen. Bei dieser Ausbildung der Gießform kann das Gleitband 6 auch in Fortfall
kommen, da der Gießstoff im Schlitz sehr schnell erstarrt. Selbst wenn sich der
seitliche Anguß infolge des Reibens aufrauhen sollte, ist dieses unschädlich, da
ja der Anguß vor der Verarbeitung des Gießblockes von diesem abgetrennt wird. Bei
dieser Ausführung der Gießform wird der Längsschlitz in der Innenkokille mitausgegossen.
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Die Gießform nach den Abb. 3 und q. besteht wiederum aus einer Außenkokille
i, die in ihrem Umfang vollkommen geschlossen ist und gleichmäßige, starke Wandquerschnitte
besitzt. Auch hier ist die Außenkokille der Eingußtülle 2 und dem Gießtrichter 3
gegenüber unbeweglich.
Die Innenkokille q. besitzt wiederum zum
Durchlaß der Eingußtülle 2 einen Längsschlitz, der jedoch im Gegensatz zur Gießform
nach Abb. i und 2 nicht mitausgegossen, sondern durch den Längsstab 7 der Außenkokille
i ausgefüllt wird. In diesem Fall deckt das Metallband 6, das am unteren Ende der
Innenkokille befestigt ist, die Innenseite des Schlitzes 5 der Innenkokille ab.
Es erübrigt sich hier ein Entfernen des Angusses.
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Bei der Ausführungsform nach den Abb.5 bis 7, die im wesentlichen
der Ausführung nach Abb. 3 und q. entspricht, ist die Innenkokille in Höhenrichtung
schichtweise unterteilt, um auch in Höhenrichtung hinsichtlich der Innenkokille
völlig gleichmäßige Erstarrungsbedingungen für den Gießstoff zu schaffen. Die einzelnen
Schichten der Innenkokille bestehen aus zwei Teilen 8a, 8b, die bei 9 gelenkig miteinander
verbunden sind. Der Längsschlitz 5 ist an der dem Scharnier 9 gegenüberliegenden
Seite angeordnet. Am oberen Ende der Gießform werden mit fortschreitendem Gießvorgang
die einzelnen Schichten der Innenkokille aufgebaut. Um ein ununterbrochenes Gießen
zu ermöglichen, werden die Schichten der Innenkokille unterhalb der Außenkokille
i in der aus Abb. 7 ersichtlichen Weise wieder abgebaut, d. h. die Teile 8a, 8b
jeder Schicht werden so weit auseinandergeklappt, daß ein zeitweises Abtrennen des
Gießblockes erfolgen kann. Die einzelnen Schichten der Innenkokille können zu einem
endlosen Band zusammengefaßt sein.
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Bei der Ausführung nach den Abb. 8 und 9 ist die Innenkokille, die
im Innern der Außenkokille i angeordnet ist, in Höhenrichtung wiederum schichtweise
unterteilt, und zwar besteht die Innenkokille aus gelenkig miteinander verbundenen
Einzelgliedern io, die am oberen Ende der Außenkokille fortlaufend unter Drehen
der Innenkokille gegenüber der Außenkokille schraubengangförmig zugeführt werden.
Bei dieser Ausbildung der Innenkokille kommt der Längsschlitz 5 in Fortfall, ohne
daß die freie Fallhöhe für den Gießstoff vergrößert zu werden braucht.
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Bei schichtweiser Unterteilung der Innenkokille in Höhenrichtung empfiehlt
es sich, Preßvorrichtungen vorzusehen, die ein dichtes Aufeinanderliegen der einzelnen
Schichten in der Außenkokille gewährleisten. So kann beispielsweise, wie in der
linken Hälfte der Abb. io dargestellt, für die in Abb. 5 bis 7 veranschaulichte
Unterteilung der Innenkokille ein Druckhebel m Verwendung finden, der jeweils auf
das höchste aufgebaute Schichtglied der Innenkokille aufgesetzt wird. Bei der Ausbildung
der Innenkokille entsprechend Abb.8 und kann auch eine federnde Druckrolle 12 Verwendung
finden, die sich auf den ununterbrochen zugeführten Gliedern abwälzt. Selbstverständlich
können die Hebel ii und federnden Druckrollen 12 auch in mehrfacher Anordnung Verwendung
finden.