-
Verfahren zum Stranggießen von Hohlkörpern und hierzu, dienende Vorrichtung
Das, Stranggießen von Hohlkörpern erfordert zur Herstellung der Innenfläche einen
Dorn, welcher rechnerisch und empirisch zweckdienlich ausgebildet werden kann und
welcher meistens konische oder auch parabolotid:ische. Form besitzt.
-
Trotzdem bleiben beim Gießvorgang verschiedene, Veränderliche bestehen,
' die in ihrer Auswirkung oder in -ihrer Zusarnmenwirkung mathematisch ungenau
bleiben und, wenn auch nur geringfügig, von Guß zu Guß oder auch während des einzelnen
Stranggießvorganges selbst schwanken können, wie z. B. die abstich"veise Gußzusammensetzung,
die Gießtemperatur, die Wärmeleitfähigkeit des Gusses, der Kokille und des Dornes,
die Schwindung auf Grund der Kühlung usw.
-
Beim Gießvorgang kann man durch Beobachtung des Gießspiegelis in etwa,
jedoch nur sehr unvoillkommen, diesen Schwankungen gerecht werden, da, sich die
Formung des Gußkörpers völlig unsichtbar in, dem oft schmalen Spalt zwischen Kokille
und Dorn vollzieht.
-
Schwindet z. B. aus irgendweilchen Anlässen ein Werkstoff schneller
als erwartet oder, weist ein Werkstoff, wie z. B. Gußeisen, während seiner Erstarrung
und nach derselben unterschiedliche Schwindungen auf, so kann.,es leicht vorkommen,
daß sich der, Werkstoff in immer stärker werdendem Maße an den, Dorn anpreßt oder
sogar auf dem Dorn so fest aufschrumpft, daß der Gießvorgang unterbrochen wird,
kenntlich werdend durch plötzliches Überfließen des, geschmolzenen MetalIs oder
durch Abreißen des gebildeten Stranges" Schwindet andererseits ein, Werkstoff langsamer
als erwartet, was besonders im Erstarrungs-intervall
möglich ist,
so, ka-nn es vorkommen, daß sich die, gebildete schwache Gußhaut vom Dorn abhebt
und die Gefahr des Durchbruches von flüssigem Metall in den Raum zwischen Dorn und
Gußhaut -entsteht, wodurch sich Überlappungen auf der innerlen Gußhaut bilden, welche
ihrerseits Anlaß zu Verkleirnmungen geben können.
-
Diese Vo-rgänge sind nicht nur im Entstehen unsichtlyar für das Bedienungspersonal,
sondern sie würden außerdem wegen ihrer Schneilligkecit ein Reaktio#nsvermögen!
erfordern, welches das Menschlich mögliche übersteigt, d. h. die von dem
Bedienungspersonal. auf Grund der rein. äußerlichen Wahrnehmungen getroffenen Gegenmaßnahmen,
wie, z. B. Veränderungen der Gießgeschwindigkeit, der Absenkgeschwindigkeit, der
Dornlage usw., kommen meist zu spät und können alsdann einen einwandfreien Ablauf
des ganzen Stranggießvorgan-ges nicht mehr sicherstellen.
-
Hiter soill nunerfindungsgemäß dadurch Abhilfe geschaffen werden,
daß die Veränderung dels Gleitwiderstandes des gegossenen Stranges auf dem Dorn
durch in Richtung der Strangachse bewe.-1 liche. Lagerung des Dornes zur Steuerung
des Ab-
laufs dies gesamten Stranggießvorganges dient, An sich ist
es möglich, die auf Grund der Messung und Anzeige des GleitwiCerstandes des Gußkörpers
an dem Dorn, erfolgende Steuerung des -3#hlaufes des gesamten Stranggie,ßvcgrgall,-e:s
von Hand vo,rzun#ehimen,. Infolge der Schnelligkeit der Schwankungen und dem hierzu
verhältnismäßig Z3
langsamen Reaktionsvermögen. des Bedienungspersonals empfiehlt
es sich jedoch, diese Steuerung des Ablaufes. des gesamten, Stranggießvor,-anges
selbsttätig zu gestalten und den in Richtung der Strangachse beweglich gelagerten
Dorn als selbsttätiges Reggelorgan für die Absenkgeschwindigkeit des, gegossenen
Stranges oder für die Einstellung, der Gießspiegielhöhe oder für die Höheneins-tellung
des Dornes oder für die Intensität der Dornkühlung auszubilden.
-
Eine Ausführungsform der Erfindung bestehtdarin, daß die-,##,bseink,-escliwindi-gkeit
des erzeugten Stranges aus der Gießeinrichtung derart in, Abhänggigkeit von dem
Gleitwiderstand des Stranges auf dem Dorn, insbesondere selbsttätig, gesteuert wird,
daß bei größer werdendem Gleitwiderstand die Absenkgeschwindiigkeit vergrößert wird,
und umgekehrt, wob,-i vorzugsweise die Gießspiegalhöhe, durch verstärkte bzw. verringerte
Zuteilung von flüssigem Werkstoff gleichgehalten wird Und, wobei fernerhin auch
die Höhenlage des Dornes und seine Kühlung gleichbleiben können.
-
Weiterhin kann. da;s, Verfahren derart durchgeführt werden, daß die
in Abhängigkelt von, d-,m. Gleitwidorst:and de-s Strangcs auf dem Dorn, insb--,sondere
selbsttätig, derart ge-
steuert wird, daß bei größer werdendem Gleitwiderstand
die Gießspieigelhöhe dürch verringerte Zuteilung von flüssigem Werkstoff abgesenkt
wird, und tangekehrt, wobei Absenkgaschwindigkeit, Höh,en-lagte des Dorn:es und
Intensität der Dornkühlung gleichgehalten. werden können. Gemäß einer anderen Aus,führungsform
der hrfindung kann der Dorn selbst d#-prart in Abhängigkeit von dem Gleitwiderstand
des Stranges auf ihm in Richtung der Gießachse, und zwar insbesondere ebenfalls
selbsttätig bewegt werden, daß bei größer werdendem Gleitwiderstand der Dorn, gegenüber
der Kokille, bei zu dieser insbesondere gleichbleibender Gießspiegelhöhe angehoben
wird, und umgekehrt, wobei in diesem, Fall auch die Absenkgeschwindigkeit des gegoissenen
Stranges und die Intensität der Dornkühlung gleichbleiben können. Eine Abänderung
dieses Verfahrens könntie im Übrigen auch darin beistehen, daß an Stelle ein-er
Lagenveränderung des. Dornes eine, umgekehrte Lagenverändeirting der Kokill-e selbst
in Richtung der Stranggießachse vorgenommen. wird.
-
Schlließlich besteht noch die Möglichk-eit, die, Dornkühlung in Abhängigkeit
von dem Glc-iitwi.de.,rstand des Stranges auf dem Dorn, insbesondere selbsttätig,
derart zu baeinflussen, daß bei größer werdendem G#leitwi,d#--r#stian#d die Dornkühlung
verringert wird., und umgelwhrt, wenn auch diese Maßnahme in: den meisten Fällen
nur m.i.t einer gewissen- Verzögerung zur Wirkung gelangen wird, so daß es Seich
g%atib,--,nenfaMs, empfiehlt, gleichzeitig mit dieseir Maßnahme, auch noch eine
der vorbeschriebenen Maßnahmen, zur Anwendung zu bringen.
-
Im übrigen iGt selbstverständlich die Erfindung nicht auf die Einzelanwendung
der vorbeschriebenen Verfahren beschränkt, sondern es können diese verschiedenen
Verfahren auch in beliebiger Kombination miteinan#der zur Anwendung gelangen, Um
das Aufschrumpfen- des -gegossenen Stranges auf den Dorn und dadurch badingte Betriebsstörungien
nach Möglichkeit zu vermeiden, ist weiterhin noch Gegenstand der Erfindung, daß
bei Wachsen des, Gleitwiderstande-s des gegossenen Strangeis auf dem Dorn über einen
bestimmten Grenzwert hinaus der Dorn, insbesondere selbsttätig erheblich (bzw. -anz
nach oben aus der Gießform herausgezogen unddie Zuteilung von flüssige-m Werkstoff,
ebenfalls insbe,sc>ndere selbsttätig, völlig unterbunden wird, wohei gleichzeitig
anch, die Kühlung des Dornes. abgeschaltet werden kann-.
-
Endlich erstreckt sich die Erfindung auch noch auf eine zur Ausführung
der vorstehend beschrie,-henen Verfahren dienende Vorrichtung, welche darin besteht,
daß der Dorn in Richtung der Stranggießachse beweglich, z. B. unter Eiiischaltung
von Flüsisigkeitspuffern oder von Federn od. dgl., ge-
lagert ist, wobei die
Druck- oder Lagenveränderung dieser nachgiehigen Elemente derch entsprechende mechanische,
hydraulische oder elektrische Einrichtungen, wie Hebol, Druckzylinder, Schützen-
bzw. Wi derstandsstauerungen, auf das oder di e Antriebsorgane für den Absenktisch
und/odor für die, Zuteilung des flüssigen Werkstoffes und/older für die Heb- b.7-#v.
Absenkeinrichtung,des Dürnes und/oder für:die Boeinfitissung der Kühlmittelzuteilung
bzw. der Kühlmitteltemperatur zum DeKrn#külilrau-i-n einwirkt.
Das
Verfahren nach der Erfindung und die zu dessen Durchführung dienenden Einrichtungen,
ge#-währleisten es, durch die selbsttätige Steuerung des gesamten Stranggieißvorganges
entsprechend' den jeweils vorliegenden und sich ändernden Gießverhältnissen, undGießbedingungen
den Stranggießvorgang praktisch unabhängig von der menschlichen Beobachtung derart
zu gestalten, daß einwandfreie gleichmäßige Erzeugnisse -der gewünschten Güte und
Beschaffenheit in Janfender Produktion: h#crgestellt werden können.
-
In der Zeichnung ist zur Erläuterung des Verfahrens nach der Erfindung
eine zur Ausführung detsselben dienende Einrichtung scheinatisch beispiels,.vcise
dargestellt.
-
Der Stranggießvorgang erfolgt in an sich be-
kannter Weise,
in der z. B. ortsfesten wasser' o# gekühlten Kokille i, in welche, von. oben her-
der gleichfa-Ills wassergekühlte konische- DOrn. 2 hineinragt.
-
Der Dorn: 2 ist in Richtung der Stranggießachse an dem Gestänge
3 beweglich gelagert" wobei das Gestänge 3 mit den Kolben von zwei
Hul)zyl,in!de#rn,4 verbunden ist, welche auf beiden Seiten mit einer Druckflüssigkeit
gefüllt sind. Die Hubzvlinder 4 stehen auf den Kolben je ein-es fest angior<Ineten
weiteren Druckzylinders 5.
-
Zur Einleitung undr zur Durchführung des Stranggießvorganges dient
d'er ,'\,bsenktisch 6, welcher von einem Druckzylinder 7 (oder auch
von einem Motor) bedient wird.
-
Die Zuteilungsvorrichtung für den flüssigen- Gießwerkstoff ist der
Einfachheit halber weggelassen. Der sich durch dein Stranggießvorgang hildende Hohlkörper
ist mit 8 bezeichnet. wohei 9 die Gießspiegellage darstellt.
-
Die Druckzylin,defr 5 sind m#it einem Anzeligegerät io verbunden,
welches den jetweiligen Gleitwideirstand des gegossenen Straniges 8 auf dem
Dorn 2 anzeigt, da die Kolben, der Druckzylinder 5 den Dorn 2 nebst Gestäng%e
3 und die 14ubzvlinder 4 tragen,.
-
Ändert sich dieser Gleitwiderstand, so, ändert sich der Druck in:
den Dr#uckzylin#d-eirn 5, was durch das Meßgerät io angezeigt wird. Gleichzeitig
steuert dieses Meßgerät io über eine Regeleinrichtung ii und entsprechende Verbindungsleitungen
die Hubzylinder 4 sowie gegebenenfalls auch den Druckzylinder7 derart, daß bei steigendem
Druck in, den Druckzylindern 5 der Druck in: dien Hubzylindern 4 vergrößert
wird', wodurch der Dorn 2 selbsttätig angehoben wird, und/oder daß hierdurch der
DruckzYlindier 7 den: Absenktisch schneller, absenkt.
-
Die Beeinflussung der Gießspiegeilhöhe 9 durch. Betätigung
des Gießwerkstoffzulaufs und/oder die Betätigung der Dornkühlung kann sinngemäß
in der gleichen Weise erfolgen (vgl. die, mit Pfeilein versehene#n, weiterein Verbindungsleitungeni).
-
Im übrigen kann,die Einrichtung beispielsweise für die Bewegung des
DorneS 2 derart ausgebildet sein, daß bei Wachsen des Gleitwiderstandies über einen
bestimmten, Grenzwert der Dorn2 erhe-blich bzw. ga,nz -nach oben aus der Gießform
i herausgezogen wird, daß ferner die Zuteilung von, flüssigem Werkstoff gleichzeitig
unterbunden wird u. dgl. zweckentsprechende Maßnahmen eingeleitet werden, um z.
B. das Festschrumpfen des Werkstückes auf dein Dorn und: die dadurch bedingten umständlichen
Arbeiten und längere Stillegung der gesamten, Anlage mit Sicherheit zu vermeiden.
-
An Stelle von je zwei Zylindern 4 und 5 kann auch jeweils
nur ein solcher Zylinder4 und 5 vorgeschen sein, und ferner, ist es auch
möglich, mit =reinem einizigen, Zylinder auskommen, zu können, der die Aufgähender
Zylinder 4 und 5 allein. übernimmt.