DE2216489A1 - Verstellbare Gießform - Google Patents

Description

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3700 Prudential Plaza

CHICAGO, 111. 606Ci/tT3A ■ Hamburg, den 5. April 1972

Verstellbare Gießform

ie Erfindung.betrifft eine verstellbare Gießform, die aus mehreren,, zwischen zwei Seitenblöcken eingeschlossenen inneren Blöcken besteht, die einen Formhohlraum begrenzen.

.!Sine maßgebende Gießformkonstruktion, die besonders zum Gießen von Brammen unterschiedlicher Größe geeignet ist, ist in der U3.—PS 3 340 926 beschrieben. Diese Gießform weist mehrere innere laiaphitblöcke auf, die zwischen zwei 3eitenblöcken aus Graphit eingeschlossen sind, um einen Formhohlraum zu bilden.

üJine der bei der Verwendung derartiger Gießformen auftretende Schwierigkeit ist die zerbrechliche .Eigenschaft des Graphits. Die Blöcke können beim Zusammenbau und beim Offnen der i'orm leicht durch Ausbrechungen beschädigt werden oder zerbrechen. ils wurde daher in der U3-P3 3 544 058 vorgeschlagen, wenigstens einen dieser Graphitblöcke durch einen Metallblock, E.B. aus Gußeisen oder Stahl, zu ersetzen. Aus verschiedenen, in dieser Patentschrift angegebenen Gründen wird· hierfür der Bodenblock gewählt. Da ein i'eil des uödenblocks dem geschmolzenen Metall ausgesetzt ist und der andere Teil verhältnismäßig kühl bleibt, hat der .tflock eine neigung sich zu verziehen. Diese Verwerfung wird durch, die thermische Ausdehnung bewirkt und hat zur tfolge, daß sich der Block an den finden oder in der Mitte durchbiegt,

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so daß im Gußstück Hitzerisse oder andere Schaden auftreten können. Dieses Problem wurde dadurch gelöst, dai mittel vorgesehen wurden, um die vertikale Verwerfung des Bodenblooks zu begrenzen, jedoch eine Längsausdehnung zuzulassen.

äs wurde später bestimmt, daß auch für die jündblöcke und den üopfblock einer Gießform Metallblöcke zur Anwendung kommen sollten. Jäs wurde jedoch festgestellt, da3 die die Verwerfung verhindernden, in der üJ-PS 3 ίΗ4 058 beschriebenen Mittel nicht gleich gut bei den üopf- oder J&idblöcken geeignet waren.

Der iiirfindung liegt die Aufgabe zugrunde, &opf- und imdblöcke aus Metall für Gießformen obiger Art so auszubilden, daß die durch Wärmedehnungen verursachten Verwerfungen auf ein minimales_fzulässiges Maß zu beschränken, um verstellbare Gießformen zu schaffen, die wesentlich, weniger beschädigungsanfällig und auch¹ wirtschaftlicher herstellbar sind, als die

ein End- und üopfblöcke aus Graphit verwenden Gießformen.

Diese Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß einer der inneren Blöcke aus Metall besteht und mehrere mit Abstand zueinander, zwischen einer ersten und einer zweiten Endfläche angeordnete Schlitz« aufweist, al· eich von der Außenfläche einwärte mderäenforahohlraum begrenzenden Fläche hin über mehr als dl« halbe Dicke des Blockes erstrecken, und daß eine eine Zugspannung in dam geschlitzten Block erzeugende Vorrichtung vorgesehen ist, die einen

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an der Außenfläche des Blockes nahe der ersten Jändf lache befestigten ersten Ansatz aufweist, der durch eine Zugstangen anordnung mit "einem an der Außenfläche des Blockes nahe der ■zweiten Jindflache befestigten zweiten Ansatz verbunden ist.

±n zweckmäßiger Ausgestaltung des .Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, daß der erste Ansatz zwischen der ersten Endfläche und dem dieser jsidflache am nächsten liegenden-Schlitz und der zweite Ansatz zwischen der zweiten Endfläche und dem dieser ülndflache am nächsten liegenden .Schlitz angeordnet ist.

vorteilhafte Ausbildung sieht vor, daß die die Zugspannung erzeugende vorrichtung zwei sich parallel erstreckende, einen Abstand zwischen sich freilassende Zugstangen aufweist _s deren erste jcünden durch ein zapflager und eine sich durch den ersten Ansatz erstreckende Spannschraube mit dem Ansatz verbunden sind. Hierbei können die zweiten linden der Zugstangen durch einen Stift mit dem zweiten Ansatz verbunden sein.

weiterhin vorteilhafte Ausbildung sieht vor, daß in der Außenfläche des geschlitzten Blockes eine sich im wesentlichen über die ganze Länge des Blockes erstreckende iMut vorgesehen ist, in die eine Platte eingreift, die durc-i zwischen benachbarten schlitzen angeordnete Stifte mit dem til οck verbunden ist

dm Beanspruchungs-konzentration zu vermeiden, sind an den inneren junden der Schlitze Bohrungen vorgesehen.

Weiterhin sieht die Erfindung vor, daß in jedem Schlitz

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eine Beilegeplatte angeordnet ist, die sich von.der Außenfläche des Blockes bis zu den bohrungen erstrecken und eine im wesentlichen der Breite der Schlitze entsprechende Dicke aufweisen.

jtiiin Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung soll nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen eingehend beschrieben werden. is zeigen:

j?lg. 1 einen vertikalen Längsschnitt der Gießform gemäß der jjjrfindung;

Jj'ig. 2 eine Seitenansicht des in ülg. 1 gezeigten nlockes in vergrößertem iwaßstab; und

JiIg. 3 einen Schnitt in der üibene 3-3 der jj'ig. 2.

In JTig. 1 ist eine bekannte, verstellbare Brammengießform gezeigt, die gegenüberliegend angeordnete rfeitenblöcke 12 aufweist, von denen nur einer gezeigt ist. Diese Gießform ist ähnlich derjenigen, die in der Jo-Fo 3 544 058 beschrieben ist. .Hydraulische oder andere geeignete, nicht dargestellte Vorrichtungen sind vorgesehen, um die Seitenblöcke in bekannter weise zueinander hin oder auseinander zu bewegen. Mehrere innere Blöcke sind zwischen den Seitenblöcken 12 angeordnet, nämlich ein jB-opfblock 14, ein Bodenblock 16, der auf einem Träger 18 abgestützt ist und jfindblöcke 20 und 22, die alle zusammen einen ijormhohlraum 24 begrenzen. Die Höhe des i'ormhohiraumes kann durch Anheben oder Absenken des K-opfblockes 14 durch irgendwelche bekannten Litt el, z.B. Gewindespindeln 26, verändert werden. Die Länge des Formhohlraumes 24 ist ebenfalls durch geeignete Stellvorrichtungen

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28, z.B. hydraulische Stellzylinder verstellbar, die einen Endblock 20 zum anderen Endblock 22 hin- oder fortdrücken können.

Beim Betrieb wird geschmolzenes Metall unter Druck über ein Gießrohr 30 aufwärts durch einen Einguß 32 in den Formhohlraum 24 hineingedrückt. Eine geeignete Steigerkonstruktion 34 steht mit dem Formhohlraum 24 in Verbindung, um Schmelze beim ■ Schwinden nachzuführen, was beim Abkühlen des Gußstücks erforderlich ist. ■

Die Erfindung bezieht sich auf einen verbesserten Innenblock und ist in Bezug auf den Endblock 20 dargestellt. Es wirdjedoch darauf hingewiesen, daß der Kopfblock 14, der Boden-

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block 16 und der Endblock 22 in gleicher Weise abgeändert sein können.

Wie in den Figuren 2 und 3 gezeigt, ist der Endblock 20 ein langgestreckter, einteiliger Körper, der aus einem Metall, z.B. Gußeisen oder Kohlenstoffstahl besteht. Mehrere Schlitze 36 erstrecken sich von der Außenfläche 38 des Blockes quer in denselben zur Innenfläche 40 hin, die im wesentlichen eben und unterbrochen ist. Die Schlitze 36 sind in Abständen im wesentlichen über die g;anze Höhe des Blockes 20 verteilt und erstrecken sich über mehr als die Hälfte, jedoch weniger als die ganze Dicke des Blockes zum FQrmhohlraum hin. Vorzugsweise liegt die Tiefe der Schlitze bei etwa Dreivierteln der Breite des Blockes 20. Runde Löcher 42 sind an dem .inneren Ende eines jeden Schlitzes 36 vorgesehen, um Beanspruchungskonzentrationen und ein Reißen des Blockes 20 während der Wärmedehnung und der Zusammenziehung zu verhindern. ..

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Beilegeplatten, die die gleiche Dicke wie die Breite der Schlitze haben, sind in jedem Schlitz 36 angeordnet. Die Beilegeplatten haben vorzugsweise die Breite des Blockes und erstrecken sich von der Außenfläche 38 bis zu den Löchern 42.

Es ist eine Vorrichtung 44 vorgesehen, die Wärmeverwerfungen des Blockes 20 während des Gießens Widerstand entgegensetzt. Diese Vorrichtung 44 weist Ansätze 46 und 48 auf, die am oberen und unteren Ende der Außenfläche 38 nahe der oberen Endfläche 51 und der unteren Bndfläche 49 des Blockes 20 befestigt sind. Ein Schraubenbolzen 50 mit einer Unterlegscheibe 52 erstreckt sich durch eine Öffnung im oberen Ansatz 46 und ist in den mittleren Abschnitt eines Zapflagers 54 eingeschraubt. Das Zapflager 54 weist gegenüberliegende zylindrische Zapfen 58 auf, die sich durch öffnungen von gegenüberliegend angeordneten Zugstangen 60 und 62 erstrecken. Die Zugstangen 60 und 62 erstrecken sich über die Länge des Blockes 20 und enden nahe dem Ansatz 48, der gegenüberliegend angeordnete äußere Scherblöcke 64 und 66 aufweist, die einen Abstand von einem mittleren Scherblock 68 haben. Ein Zylinderstift 70 erstrec-kt sich durch Löcher im Scherblock 64,in der Zugstange 6Oj im Scherblock 68, in der Zugstange 62 und im Scherblock 66. Ein kleiner Stift 72 kann sich durch den Scherblock 68 und den Stift 70 erstrecken, um eine Relativbewegung des Stiftes 70 gegenüber den Teilen 60-68 zu verhindern.

Eine Metallplatte 74 ist zwischen den Zugstangen 60 und 62 angeordnet und greift teilweise in eine Nut 76 ein, die sich

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entlang dem Block 20 erstreckt. Stifte oder Schrafttfen^J³'äie zwischen den Schlitzen 36 angeordnet sind, erstrecken sich durch Löcher im Block 20 und Langlöcher in der Platte 74, um letztere mit dem Block 20 zu verbinden. Geeignete kraftbetätigte Vorrichtungen 28 sind, wie zuvor beschrieben, an der Platte 74 befestigt, mit denen der Block 20 relativ zu den übrigen inneren Blöcken der Gießform 10 bewegt werden kann.

Beim Betrieb begrenzt der Sndblock 20 den Formhohlraum 24. Der Schraubenbolzen 50 wird soweit angezogen, bis das richtige Kraftmaß auf die äußere Fläche 38 des Blockes 20 ausgeübt wird. Die übrige Gießform 10 wird zum Gi©B@n Yorbereitet, worauf geschmolzenes Metall aufwärts durch dsn Einguß 30 i& äen Formhohlraum 24 gedrückt wird. Wenn das geschmolzene Metall den Block 20 berührt, neigt die den Formhoihlraum begrenzende Fläche 40 dazu, sich schneller au verlängern als diejenigen Abschnitte des Blockes 20, die näher an der Außenfläche 38 nah® den Zugstangen 60 und 62 liegen. Die Abschnitte des Blockes 20, die nahe der den Formhohlraum begrenzenden Fläche 40 liegen, stehen unter Druckspannung, während die näher der äußeren Fläche liegenden Abschnitte unter einer Zugspannung stehen. Da das Material nahe der Fläche 40 eine höhere Temperatur aufweist, als die Abschnitte des Blockes 20, die näher der Außenfläche 38 liegen, weist die Fläche 40 eine geringere Festigkeit auf und gibt daher unter dem Druck nach. Wenn ein-solches Nachgeben unter Druck zugelassen wird, wenn sich der Block 20 abkühlt, wird die Fläche 40 kürzer als der Abschnitt des Blockes 20 nahe der Außenfläche 38» so daß der Block 20 ein© Form einnimmt. .

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Dem Nachgeben unter Druck wirken im Block 20 die Schlitze 36, die Beilegeplatten und die Zugstangen 60 und 62 entgegen. Die Schlitze 36 reduzieren die Zone, in der ein Nachgeben untetf Druck auftreten kann. Die Zugstangen 60 und 62 erzeugen die notwendige Kraft, um den Block 20 im wesentlichen entlang der den üOrmhohlraum begrenzenden Fläche 40 gerade zu halten, indem sie den Beanspruchungen, die die ochlitze 36 zu öffnen suchen, Widerstand entgegensetzen. Die durch die Zugstangen 60 und 62 erzeugte Kraft tfawirkt bis zu einem gewissen Grade derart, daß durch jede Beilegeplatte am Ende eines jeden Schlitzes 36 nahe dem entsprechenden Loch 42 ein Gelenk gebildet wird. Die um diese Gelenke wirkende Kraft hat eine Neigung, dem Jchwinden entgegenzuwirken, das normalerweise an der Fläche 40 auftreten würde, wenn sich der Block 20 abkühlt.

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Claims (7)

Ansprüche

1.) Verstellbare Gießform, die aus mehreren, zwischen zwei .3eitenblöcken eingeschlossenen inneren .Blöcken besteht, die einen iOrmhohlraum begrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß einer der inneren Blöcke (20) aus Metall besteht und mehrere, mit Abstand zueinander zwischen einer ersten und einer zweiten Endfläche (51 bzw.49) angeordnete Schlitze (36) aufweist, die sich von der Außenfläche 08) einwärts zu der den Formhohlraum (24) begrenzenden Fläche (40) hin über mehr als die halbe Dicke des Blockes (20) erstrecken, und daß eine eine Zugspannung in dem geschlitzten Block (20) erzeugende Vorrichtung (44) vorgesehen ist, die einen an der Außenfläche (38) des Blockes (20) nahe der ersten Endfläche (51) befestigten ersten Ansatz (46) aufweist, der durch eine Zugstangenanordnung (60,62) mit einem an der Außenfläche (38) des Blockes (20) nahe der zweiten Endfläche (49) befestigten zweiten Ansatz (48) verbunden ist.

2.) Gießform nach Anspruch T, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Ansatz (46) zwischen der"ersten Bndfläche (51) und dem dieser Endfläche am nächsten liegenden Schlitze (36) und der zweite Ansatz (48) zwischen der zweiten Endfläche (49) und dem dieser Endfläche am nächsten liegenden Schlitze (36) angeordnet ist.

3.) Gießform nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugspannung erzeugende Vorrichtung (44) zwei sieh parallel erstreckende, einen Abstand zwischen sich freilassende

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Zugstangen (gO,62) aufweist, deren erste Enden durch ein Zapflager (58) und eine sich durch den ersten Ansatz (46) erstreckende .Spannschraube (54) mit dem Ansatz (46) verbunden , sind;

4.) Gießform nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Enden der Zugstangen (60,62) durch einen otift (70) mit dem zweiten Ansatz (48) verbunden sind.

5.) Gießform nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Außenfläche (38) des geschlitzten Blockes (20) eine sich im wesentlichen über die ganze Länge des Blockes erstreckende Wut (76) vorgesehen ist, in die eine Platte (74) eingreift, die durch zwischen benachbarten .Schlitzen (36) angeordnete Stifte (78) mit dem Block verbunden ist.

6.) Gießform nach einem der Ansprüche 1-5» dadurch gekennzeichnet, daß an den inneren Enden der Schlitze (36) Bohrungen (42) vorgesehen sind.

7.) Gießform nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Schlitz (36) eine Beilegeplatte angeornet ist, die sich von der Außenfläche (38) des Blockes (20) bis zu den Bohrungen (42) erstrecken und eine im wesentlichen der Breite der Schlitze entsprechende Dicke aufweisen.

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