DE229410C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Beim Gießen von Blöcken aus Stahl, Flußeisen, Kupfer u. dgl. Metallen tritt beim Übergang aus dem flüssigen in den festen Zustand Gasausscheidung, Seigerung und Lunkerbildung im Innern der Blöcke ein, wodurch die Güte der aus diesen Blöcken hergestellten Erzeugnisse in hohem Grade beeinträchtigt wird. Die durch Gasausscheidungen und Lunker entstehenden Hohlräume sucht man durch Warmhalten des verlorenen Kopfes oder durch Pressen des in der Erstarrung begriffenen Blockes zu vermeiden. Abgesehen von den hohen Kosten, welche die Anwendung dieses Verfahrens zum Teil für Massenerzeugnisse ausschließen, hat man damit sehr gute Ergebnisse erzielt.

Dagegen waren die Bemühungen, das Seigern zu verhindern, bisher nahezu erfolglos. Die durch das Seigern hervorgerufenen Ungleichmäßigkeiten in der Beschaffenheit eines Blockes oder eines Gußstückes lassen sich wohl durch lang andauerndes Glühen und durch wiederholtes gründliches Durchschmieden bessern, aber nicht ganz beseitigen. Schienen, Wellen und andere wichtige Maschinenbaustücke, ganz besonders aber die Kesselbleche und die Drähte zu Förderseilen, welche harte, spröde, durch Seigerungen entstandene Stellen in sich bergen, erhalten durch die Bearbeitung innere Spannungen und sind dadurch nicht nur minderwertig, sondern oft geradezu betriebsgefährlich.

Um die Güte der aus den nach dem heute üblichen Gießverfahren erzeugten Blöcken hergestellten Gegenstände gewährleisten zu können, schneidet man den oberen Teil der Blöcke ab. Man opfert bei wichtigen Erzeugnissen Y₃ des ganzen Blockes, weil nur dessen unterer Teil einigermaßen seigerungsfrei ist.

. Zur Vermeidung all dieser Nachteile soll das nachstehend beschriebene, auch für die Massenerzeugung geeignete neue Verfahren dienen.

Man läßt den Block in der Blockform so weit erstarren, daß diese abgezogen und der Block ohne Bedenken weiterbefördert werden kann. In diesem Zustand besteht der Block aus einer festen Hülle. Diese bildet sozusagen ein Gefäß, welches mit flüssigem Stahl gefüllt ist. Aufrecht, d. h. mit der Oberfläche des noch flüssigen Metalls nach oben, wird der Block gewalzt. Der Walzdruck muß sich der Stärke der bereits erstarrten Hülle und dem Schwinden entsprechend anpassen, d. h. . die durch den Walzvorgang erzielte Veränderung in den < Abmessungen des Blockes — Querschnittsverminderung und Streckung — ist so zu bemessen, daß der noch flüssige Inhalt bis nahe an den oberen Blockrand heranreicht.

Durch die Veränderungen des Querschnittes und durch die gleichzeitige Streckung des Blockes wird der mit flüssigem und später mit breiigem Metall gefüllte Innenraum ganz eigenartig beeinflußt. Würde der Querschnitt des mit flüssigem Metall erfüllten Innenraumes unverändert bleiben, dann entstände durch die Streckung des Blockes eine erhebliche Ver-

größerung dieses Innenraumes. Bei gleichzeitiger Streckung und Querschnittsverminderung müssen diese beiden Einwirkungen im richtigen Abhängigkeitsverhältnis . zueinander gehalten werden.

Durch das Walzen wird der flüssige Inhalt verschoben, durcheinandergeknetet und gemischt, so daß das Seigern nicht eintreten kann. Dieses Bearbeiten befördert nicht nur das Ausscheiden

ίο der Gase aus dem flüssigen Metall, sondern erleichtert den bereits ausgeschiedenen Gasen den Auftrieb nach der Oberfläche hin.

Man kann das Walzen entweder ununterbrochen oder mit entsprechenden Pausen durchführen. In letzterem Falle befinden sich eine größere Anzahl Blöcke in Bearbeitung; sie werden der Reihe nach durch das Walzwerk geschickt.

In der amerikanischen Patentschrift 909556 ist ein Verfahren beschrieben, welches sich gleichfalls zweier Walzen bedient, deren Umfang sich jedoch schneckenförmig vergrößert. Diese Walzen drücken nur die Seitenwände des Blockes nach innen. Der erstarrende Block wird dabei so langsam zwischen diesen Walzen hindurchgeführt, daß die Erstarrung beendet ist, wenn der Kopf des Blockes die Walzen verläßt. Es werden nur die Wände des Blockes nach innen gedrückt, während es sich bei dem neuen Verfahren darum handelt, den Block regelrecht auszuwalzen, ihn also auch in seiner Länge erheblich zu vergrößern. Daß ein Block eine ganz erheblich bessere Durcharbeitung erfährt, wenn ihm nicht nur die Mantelflächen um den unwesentlichen Betrag des Schwindens nach innen gedrückt werden, sondern wenn er zu größerer Länge ausgewalzt wird, ist zweifellos.

Bei dem neuen Verfahren wird demnach ein wesentlicher Teil des Auswalzens der Blöcke vorgenommen, ja es wird sich ermöglichen lassen, die Arbeit des Blockwalzwerkes zu ersparen bzw. durch das neue Verfahren zu ersetzen.

Die bisher üblichen Walzwerke, bei welchen sich das Walzgut, also auch der Block, wagerecht oder in wenig geneigter Lage durch die Walzen bewegt, können nicht ohne weiteres zur Durchführung des neuen Verfahrens verwendet werden.

Die Erfindung ist in den Fig. 1 bis 14 veranschaulicht.

Wie Fig. ι und 2 zeigen, sind die Walzen b so angeordnet, daß der Block a in bekannter Weise senkrecht, und zwar mit der Oberfläche des Metallbades stets nach oben, die Walzen durchläuft. Vorrichtungen, die zum Führen und Anheben des Blockes dienen, sind in den Figuren angedeutet.

Abweichend hiervon vollzieht sich das Walzen bei der Ausführungsform des Verfahrens nach Fig. 4 am Umfang des sich um seine Längsachse drehenden Blockes a. Hierbei arbeiten drei Walzen d, d, d zusammen, von denen die eine der verlangten Druckwirkung entsprechend eingestellt werden kann. Sind die aufrecht stehenden Walzen d, d, d, wie in Fig. 5 dargestellt ist, schräg und nachstellbar gelagert, dann kann das Verfahren an konischen Blöcken zur Durchführung gelangen. Werden die oberen Lager der Walzen einander genähert, dann findet die Bearbeitung des Blockes hauptsächlich an seinem oberen Teil statt. Hierdurch kann der Block in einen Zylinder übergeführt werden, der wiederum durch Näherung der unteren Lager Kegelform erlangt, und zwar unter entsprechender Zunahme seiner Länge.

Bei der Ausführungsform des Verfahrens nach Fig. 3 wird der Block α in einem Schrägwalzwerk bearbeitet. Er dreht sich dabei um seine Längsachse und geht in deren Richtung aufrecht stehend durch die Walzen c, c, c hindurch.

Das neue Verfahren ist mit großem Vorteil bei ringförmigen Blöcken anwendbar. In Fig. 6, 7, 8 und 9 ist das Gießen solcher Blöcke in ringförmigen Blockformen dargestellt. Der Querschnitt des Ringes wird so gewählt, daß er oben flüssig bleibt, so daß die Gase ungehindert austreten können. Beim Gießen nach Fig. 8 und 9 ergeben sich ringförmige Brammen.

Zum Auswalzen der Ringblöcke dienen Walzwerke nach Art der älteren Kopfwalzwerke für Radreifen (Fig. 10) oder nach Art der neueren Radreifenwalzwerke (Fig. 14).

Nachdem der Ringblock eine genügend starke und feste Hülle erlangt hat, wird er aus der Blockform gehoben und in genau wagerechter Lage — damit der flüssige Inhalt des Ringes nicht ausläuft — zwischen die Walzen gebracht. Auch hierbei ist das Bestreben darauf gerichtet, den Querschnitt des Ringblockes einerseits zu verringern und andererseits seinen Durchmesser (Umfang) so zu vergrößern, daß der noch nicht erstarrte Innenraum mit flüssigem Metall bis oben hin gefüllt bleibt. Die Fig. 11, 12 und 13 zeigen verschiedene Ausführungsformen der hierbei verwendeten Walzen.

Bei diesem Walzvorgang wird der flüssige Inhalt nach vorn gedrückt, während er hinten den Walzen folgt.

Ist die Gasausscheidung beendet, dann werden die oberen Ränder zusammengedrückt und zu einem schmalen Ansatz (Grat) ausgewalzt, der durch Abgraten entfernt wird.

Claims (5)

1. Patent-An Sprüche:

   i. Verfahren zum Verdichten und Gleichartigmachen von gegossenen Stahl-, Flußeisen-, Kupfer- u. dgl. Blöcken mittels Walzens des außen erstarrten Blockes in senkrechter Stellung, dadurch gekennzeichnet,

   daß der Block, indem er randvoll gehalten , wird, in senkrechter oder wenig geneigter, ' das Ausfließen verhindernder Stellung einem j Walzverfahren so ausgesetzt wird, daß er j im Querschnitt verändert und in der Länge j gestreckt wird.

   I .
2. 2. Ausführungsart des Verfahrens nach j Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß j der Block die Walzen in der Richtung seiner j Längsachse durchläuft.
   ,
3. 3. Ausführungsart des Verfahrens nach ^; Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Block beim Walzen um seine Längsachse kreist.
4. 4. Ausführungsart des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Block außer der Drehung um seine Längsachse in der Richtung dieser Achse die Walzen durchläuft.
5. 5. Ausführungsart des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Ringblöcke in gleicher Weise mit der offenen Ringseite nach oben gedrückt und gestreckt werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.