AT17199U1 - Form zum Stranggießen - Google Patents

Abstract

Kokille (10) zum Stranggießen von Metallerzeugnissen, die Plattenelemente (11) und dazugehörige Gegenplattenelemente (15), die miteinander durch Verbindungselemente (16) verbunden sind, umfasst. Die Platte (11) umfasst eine erste Wand (13) im Kontakt mit dem gegossenen Metallerzeugnis und eine zweite Wand (14) auf der der Gegenplatte (15) zugeordneten Seite. Die zweite Wand (14) der Platte (11) weist eine Vielzahl von Nuten (18) und von Verankerungsmitteln (17a) der Verbindungselemente (16) auf. Die Nuten (18) und die Verankerungsmittel (17) befinden sich innerhalb einer Kühlfläche (26).

Description

Beschreibung

ANWENDUNGSGEBIET [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stranggießkokille.

[0002] Insbesondere findet die vorliegende Erfindung bei Plattenkokillen, oder Kokillen in einem einzigen Körper, Anwendung, die eingesetzt werden, um Metallerzeugnisse wie Knüppel, Vorblöcke, Brammen oder andere Arten zu gießen.

STAND DER TECHNIK

[0003] Es sind Kokillen zum Stranggießen von Metallerzeugnissen bekannt, die dafür ausgelegt sind, einen Gießhohlraum zu definieren, in dem das flüssige Metall gegossen wird und schrittweise erstarrt, während es in der Kokille vorrückt, um das feste Metallerzeugnis endgültig zu erhalten.

[0004] Nachfolgend wird auf die gerade Kokille Bezug genommen, aber die vorliegende Erfindung ist auch auf gekrümmte Kokillen oder ähnliche anwendbar.

[0005] Lediglich beispielhaft sind, mit Bezug auf Fig. 1, Kokillen 10 bekannt, die von einer Vielzahl von Platten 11 definiert sind, die miteinander verbunden sind, oder in einem einzigen Körper ausgebildet sind, um den Gießhohlraum 12 zu definieren, in dem das flüssige Metall gegossen wird.

[0006] Nachfolgend wird man von Platten 11 sprechen, indem man jeweils sowohl die Platten 11 als solche, als auch eine oder mehrere Platten oder Wände 11 der Kokille 10 im einzigen Körper versteht.

[0007] Die Platten 11 sind mit einer ersten Fläche, oder Wand 13, die den Gießhohlraum 12 definiert, und mit einer zweiten Fläche oder Wand 14, die der ersten Wand 13 gegenüberliegt, versehen.

[0008] Es ist auch bekannt, dass die Platten 11 einen Eintrittsrand und einen Austrittsrand für die Schmelze aufweisen. Der Eintrittsrand definiert den Beginn des Bereichs, in dem das flüssige Metall in die Kokille 10 gegossen wird, während der Austrittsrand den Bereich definiert, in dem das gegossene Produkt aus der Kokille 10 austritt.

[0009] Bei dieser Art von Kokille sind mit den Platten 11 ferner Gegenplatten 15 durch Verbindungselemente 16 verbunden, die dafür ausgelegt sind, sie eng im Kontakt miteinander zu halten.

[0010] Die Platte 11 und die Gegenplatte 15 sind mit einer Vielzahl von Löchern 17 versehen, in die die genannten Verbindungselemente 16 verankert werden.

[0011] Diese Vielzahl von Löchern 17 ist üblicherweise in ausgerichteten, zur Gießrichtung parallelen und voneinander beabstandeten Reihen angeordnet.

[0012] Es ist auch bekannt, dass in der zweiten Wand 14 der Platte 11 eine Vielzahl von Nuten 18 ausgebildet wird, die einen Teil des Kühlsystems der Platte 11 selbst bilden. Diese Nuten 18 haben vorwiegend einen Längsverlauf, in einer Richtung, die zur Gießrichtung im Wesentlichen parallel ist.

[0013] Die Gegenplatte 15 ist ferner mit einer oder mehreren Einlassöffnungen und mit einer oder mehreren Auslassöffnungen, in einer mit den Enden der Nuten 18 koordinierten Stellung, versehen.

[0014] Wenn die Platte 11 und die Gegenplatte 15 miteinander verbunden sind, definiert die Mitwirkung zwischen den Nuten 18 der Platte 11 und den Öffnungen der Gegenplatte Kanäle 19, in denen eine Kühlflüssigkeit fließt.

[0015] Das Vorhandensein der Löcher 17 in der Platte 11 bestimmt eine nicht-homogene Verteilung der Nuten 18 im Hinblick auf die Oberflächenausdehnung der Platten 11.

[0016] Dies führt dazu, dass Gruppen von Nuten 18 wechselseitig, zum Beispiel, um eine erste Teilung P1 beabstandet sind, während sie, wenn eine Reihe von Löchern 17 zwischen ihnen zwischengeschaltet ist, um eine zweite Teilung P2 beabstandet sind, die größer als die erste Teilung P1 ist.

[0017] Wie im thermischen Profil in Fig. 1a gezeigt, welches zur zweiten Teilung P2 in Beziehung gebracht wird, bringt diese Differenz zwischen P1 und P2 mit sich, dass die Temperatur der ersten Wand 13 der Platte 11, an der zweiten Teilung P2, größer als die Temperatur der ersten Wand 13 der Platte 11 an der ersten Teilung P1 ist.

[0018] Dies bewirkt Ungleichförmigkeiten bei der Kühlung über die Breite der Kokille 10.

[0019] Dies führt zu Problemen auch im gegossenen Produkt. Daraus folgen insbesondere das Entstehen von Oberflächenfehlern im gegossenen Produkt und eine Verringerung der Lebensdauer der Kokille 10, womit eine Nachfrage nach Wartungs- und/oder Austauscharbeiten einhergeht.

[0020] Darüber hinaus bedingt die Ungleichförmigkeit bei der Kühlung eine Reduktion der Gießgeschwindigkeit, mit einer daraus folgenden Reduktion der Leistungsfähigkeit der Anlage.

[0021] In der Technik ist es bekannt, dass der Einlass der Kühlflüssigkeit in die Kanäle 19 in Bezug auf den Bereich erfolgt, in dem das Metall gegossen wird.

[0022] Nachfolgend wird auf diesen üblichen Zustand Bezug genommen, auch wenn die Erfindung auch auf Kokillen 10 anwendbar ist, bei denen der Einlass der Kühlflüssigkeit von unten oder von einer Zwischenstellung erfolgt.

[0023] Wenn die Kühlflüssigkeit in die Kanäle 19 eingelassen wird, wird sie einer hohen Turbulenz unterzogen, die durch die Ablenkung bedingt ist, die dem Strom auferlegt wird, um ihn von der Richtung des Einlasses zur Richtung, die mit der Gießachse verbunden ist, abzulenken.

[0024] Wenn die Kühlflüssigkeit abgeführt wird, weist sie zuerst eine höhere Temperatur auf und wird zudem nur der Abflusswirkung unterzogen, so dass sie keine effiziente Kühlwirkung in diesem Bereich entfaltet.

[0025] Es ist im Übrigen auch bekannt, dass an den Grenzflächenwänden zwischen der Platte 11 und der Gegenplatte 15, und in der Nähe der Umfangsränder dieser letztgenannten Gegenplatte, ein Aufnahmesitz eines Dichtungselementes, oder einer Dichtung, vorgesehen ist, das bzw. die etwaige Leckagen der Kühlflüssigkeit zwischen der Platte 11 und der Gegenplatte 15 verhindert.

[0026] Eine nicht optimierte Kühlung, in Bezug auf den Abführungsbereich der Kühlflüssigkeit, bewirkt, mit der Zeit, eine Beschädigung des oben genannten Dichtungselementes, mit daraus folgenden Nachteilen für die Dichtheit und die Lebensdauer der Kokille 10.

[0027] Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Kokille 10 zum Stranggießen bereitzustellen, die ermöglicht, ihre Lebensdauer zu steigern und ihre Leistungsfähigkeit zu verbessern.

[0028] Es ist auch ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Kokille 10 bereitzustellen, die ermöglicht, die Qualität der Schmelze zu erhöhen.

[0029] Es ist auch ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Kokille 10 zum Stranggießen bereitzustellen, die eine längere Lebensdauer aufweist.

[0030] Es ist ebenfalls ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Kokille 10 zum Stranggießen bereitzustellen, die, mit der Zeit, das Auftreten von Leckagen von Kühlflüssigkeit verhindert.

[0031] Es ist ebenfalls ein Ziel, die Leistung und die Leistungsfähigkeit einer Kokille 10 zu erhöhen.

[0032] Um die Nachteile des Standes der Technik zu beheben, und um diese, sowie weitere Ziele und Vorteile zu erreichen, hat die Anmelderin die vorliegende Erfindung entwickelt, untersucht und verwirklicht.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

[0033] Die vorliegende Erfindung wird in dem unabhängigen Anspruch ausgedrückt und gekennzeichnet. Die abhängigen Ansprüche erläutern weitere Merkmale der Erfindung oder Varianten des Hauptlösungsgedankens.

[0034] In Übereinstimmung mit den oben genannten Zielen umfasst eine Kokille zum Stranggießen von Metallerzeugnissen, gemäß der vorliegenden Erfindung, zumindest eine Platte und eine Gegenplatte, die mit Verbindungselementen eng miteinander verbunden sind.

[0035] Die Verbindungselemente werden an Löchern verankert, die in der Platte und, in entsprechenden Stellungen, in der Gegenplatte geformt sind.

[0036] Um die Kühlwirkung in dem Bereich zu verbessern, wo die Löcher vorhanden sind, sieht die Erfindung vor, die Funktion der Nuten zu verbessern, wo die Kühlflüssigkeit fließt.

[0037] Gemäß der vorliegenden Erfindung ist zumindest eine der Nuten, die in der Platte geformt sind, in der Richtung der Stärke der Platte geneigt.

[0038] Diese Neigung wird von der Mittelachse der Nut definiert, die in Bezug auf die zweite Wand der Platte um einen Neigungswinkel zwischen 30° 85°, bevorzugt zwischen 45° 80° und in noch bevorzugterer Weise zwischen 60°-80°, geneigt ist.

[0039] Gemäß einer ersten Variante sind alle Nuten, die mit den jeweiligen Reihen von Löchern verbunden sind, geneigt und laufen zur Lochachse hin zusammen.

[0040] Gemäß einer anderen Variante weisen die geneigten und zur Lochachse hin zusammenlaufenden Nuten eine Länge oder Tiefe auf, die größer als bei den nicht geneigten Nuten ist, die den Reihen von Löchern nicht direkt zugeordnet sind. Dies ermöglicht, die Effektivität der Kühlwirkung an dem Bereich oder in der Nähe des Bereichs der Platten zu erhöhen, der die Löcher aufweist, wo keine Nuten vorhanden sind.

[0041] Gemäß einer anderen Variante sind alle Nuten, die zwischen zwei Reihen von Löchern vorhanden sind, derart geneigt, dass sie, in Bezug auf die erste Wand, im Wesentlichen gleichmäßige Endteilungen aufweisen.

[0042] Gemäß einer weiteren Variante kann die Tiefe aller oder einiger Nuten je nach besonderen geforderten Erfordernissen ändern.

[0043] Es sei bemerkt, dass durch das Vorsehen von geneigten Nuten der Durchsatz der Kühlflüssigkeit und die Austauschfläche der Flüssigkeit erhöht werden.

[0044] Diese Maßnahmen ermöglichen, die gewünschte Kühlung entlang der Kokille zu erhalten.

[0045] Gemäß einer oder mehreren Varianten ermöglicht die Erfindung demzufolge, die Rissbildung am Fertigprodukt zu reduzieren und die mechanischen Eigenschaften im Allgemeinen, und zwar sowohl der Kokille als auch des gegossenen Produkts, zu verbessern.

[0046] Ferner ermöglicht die Erfindung, die Lebensdauer der Kokille zu erhöhen und die Nachfrage nach Wartungs- und/oder Austauscharbeiten zu verringern.

[0047] Darüber hinaus ermöglicht die Erfindung, die Gießgeschwindigkeit zu erhöhen, womit eine Steigerung der Produktivität der Anlage einhergeht.

[0048] Die Erfindung ermöglicht ebenfalls, die Turbulenz der Kühlflüssigkeit zumindest im Endbereich der Nuten zu verbessern, in dem die Abführung der Flüssigkeit selbst erfolgt.

[0049] Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung wird es vorgesehen, die Turbulenz der Kühlflüssigkeit in den Nuten in fortschreitender Weise von dem Einlass bis zur Abführung zu verbessern.

[0050] Eine weitere Variante der Erfindung besteht darin, Mittel zur Erhöhung der Turbulenz, an der Platte, vorzusehen, die den Nuten zugeordnet sind.

[0051] Eine weitere Variante der Erfindung sieht vor, dass die Mittel zur Erhöhung der Turbulenz

an der Gegenplatte, in Bezug auf die jeweiligen Nuten, angebracht sind.

[0052] Gemäß Ausführungsformen umfassen die Mittel zur Erhöhung der Turbulenz Verbindungs-„Septen“, die zumindest die Abschlussenden von zumindest zwei Nuten verbinden.

[0053] Gemäß einer Variante ist jeder Kanal mit einer eigenen Kammer zur Abführung der Kühlflüssigkeit versehen.

[0054] Jedes Verbindungs-„Septum“ ist funktionell dazu geeignet, die Turbulenz der Kühlflüssigkeit zu erhöhen und ihre Effizienz zu verbessern.

[0055] In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist ein Verbindungs-Septum wie ein Verbindungskanal, mit unterschiedlichen Formen und Abmessungen, je nach den gewünschten Turbulenzen ausgebildet.

[0056] In alternativen Ausführungsformen ist das Verbindungs-Septum wie eine Verbindungskammer, mit unterschiedlichen Formen und Abmessungen, je nach den gewünschten Turbulenzen ausgebildet.

[0057] In weiteren Ausführungsformen weist das Verbindungs-Septum Anschlussbereiche, Wülste oder Kanten auf, die die Turbulenz der Kühlflüssigkeit weiter erhöhen.

[0058] In weiteren Ausführungsformen sind Mittel zur Erhöhung der Turbulenz entlang zumindest eines Teils der Längserstreckung von zumindest einer Nut vorgesehen.

[0059] In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfassen die Turbulenzerhöhungsmittel Wülste, Kanten, Aussparungen, Anschlüsse und/oder Verbindungen zwischen zwei oder mehreren Nuten, und sind dazu geeignet, die Turbulenzen, und daher die Effizienz der Kühlung, zu erhöhen.

[0060] Die Erfindung ermöglicht ferner, den Verschleiß und die Beschädigung des Dichtungselementes zu verringern, sowie den Gießvorgang in seiner Gesamtheit und die Dauer der Kokille zu verbessern.

[0061] Dieses Merkmal ermöglicht daher, die Betriebslebensdauer, die Gießgeschwindigkeit und die Produktivität der Kokille weiter zu erhöhen. BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

[0062] Diese und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen ersichtlich sein, die als nicht einschränkendes Beispiel geliefert werden, worin auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, wo:

[0063] Fig. 1 in schematischer Form im Schnitt eine Platte und eine Gegenplatte einer Kokille nach dem Stand der Technik, die durch Verbindungselemente verbunden sind, zeigt;

[0064] Fig. 1a die Verteilung des thermischen Profils auf der Fläche der Platte in der Nähe der Verankerungsmittel der Kokille nach Fig. 1 darstellt;

[0065] Fig. 2 in schematischer Form im Schnitt eine Ausführungsform einer Platte und einer Gegenplatte einer Kokille der vorliegenden Erfindung, die durch Verbindungselemente verbunden sind, zeigt;

[0066] Fig. 2a die Verteilung des thermischen Profils auf der Fläche der Platte in der Nähe der Verankerungsmittel der Kokille nach Fig. 2 darstellt;

[0067] Fig. 3 eine Stirnansicht einer Platte einer Kokille für Brammen, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ist;

[0068] Fig. 4 eine Schnittansicht der Platte nach Fig. 3, entlang der Linie II, ist; [0069] Fig. 5 eine Schnittansicht der Platte nach Fig. 3, entlang der Linie Ill, ist, auf welche eine Gegenplatte positioniert wurde;

[0070] Fig. 6 eine vergrößerte Ansicht von Fig. 5 ist;

[0071] Fig. 7 in schematischer Form im Schnitt eine Ausführungsform einer Platte gemäß der vorliegenden Erfindung ist;

[0072] Fig. 8 eine Schnittansicht einer Ausführungsform einer Kokille gemäß der vorliegenden Erfindung ist;

[0073] Fig. 9 in schematischer Form ein Detail einer Ausführungsform einer Platte gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

[0074] Fig. 10 in schematischer Form ein Detail einer Ausführungsform einer Platte gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

[0075] Fig. 11 in schematischer Form ein Detail einer Ausführungsform einer Platte gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

[0076] Fig. 12 in schematischer Form ein Detail einer Ausführungsform einer Platte gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

[0077] Fig. 13 in schematischer Form ein Detail einer Ausführungsform einer Kokille gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

[0078] Fig. 14 in schematischer Form ein Detail einer Ausführungsform einer Kokille gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.

[0079] Um das Verständnis zu erleichtern, werden, wenn möglich, identische Bezugszeichen verwendet, um identische gemeinsame Elemente in den Figuren zu bezeichnen. Es soll verstanden werden, dass Elemente und Merkmale einer Ausführungsform in günstiger Weise in andere Ausführungsformen ohne weitere nähere Erläuterungen aufgenommen werden können.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN

[0080] Es soll jetzt im Einzelnen auf die verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen werden, von denen ein oder mehrere Beispiele in den beigefügten Zeichnungen gezeigt sind. Jedes Beispiel dient zur Veranschaulichung der Erfindung und ist nicht als Einschränkung derselben zu verstehen. Zum Beispiel können die Merkmale, die als zu einer Ausführungsform gehörend erläutert oder beschrieben sind, auf andere oder in Verbindung mit anderen Ausführungsformen angewandt werden, um eine weitere Ausführungsform zu erbringen. Es soll verstanden werden, dass die vorliegende Erfindung solche Abänderungen und Varianten umfasst.

[0081] In Fig. 2 ist eine Ausführungsform einer Kokille 10 zum Stranggießen von Metallerzeugnissen nach der vorliegenden Erfindung gezeigt.

[0082] Bei dieser Ausführungsform umfasst die Kokille 10 eine Vielzahl von Platten 11, die miteinander verbunden sind, oder in einem einzigen Körper ausgebildet sind (siehe z.B. Fig. 8), um einen Gießhohlraum 12 zu definieren, in dem das flüssige Metall gegossen wird, das erstarren soll.

[0083] Das, was nachfolgend, im Hinblick auf eine einzige Platte 11, erläutert werden wird, ist auch auf alle Platten 11 anwendbar, die miteinander verbunden sind, bzw. ist auch auf den Fall anwendbar, wenn der Gießhohlraum 12 aus einem einzigen Körper besteht.

[0084] In den Fig. 3, 4 und 5 wird beispielhaft eine mögliche Ausführungsform einer Platte 11 gezeigt, die dafür geeignet ist, mit anderen Platten gekoppelt zu werden, um eine Kokille 10 nach der vorliegenden Erfindung zu definieren.

[0085] Fig. 8 zeigt beispielhaft eine Kokille 10 mit Gießhohlraum 12 in einem einzigen Körper.

[0086] Die Platte 11 ist vorteilhafterweise, aber nicht ausschließlich, üblicherweise aus Kupfer oder aus einem anderen Metall mit der geforderten Wärmeleitfähigkeit hergestellt.

[0087] Die Platte 11 weist eine erste Wand 13, die mit der Schmelze im Kontakt ist, und eine zweite Wand 14 auf der gegenüberliegenden Seite auf.

[0088] Im gezeigten Fall verlaufen die erste Wand 13 und die zweite Wand 14 parallel zueinander, so dass der Abstand zwischen den beiden Wänden 13, 14 eine konstante Stärke der Platte 11 definiert.

[0089] Auf der Platte 11 lässt sich eine Z-Längsachse (Fig. 3) in der Längsrichtung definieren, die typischerweise der Fließrichtung der Schmelze entspricht.

[0090] Es ist daher möglich, einen Eintrittsrand 20 und einen Austrittsrand 21 für die Schmelze, die im Wesentlichen rechtwinklig zur Z-Achse sind, zu definieren, welche auch eine Fließrichtung der Schmelze definieren. Diese Fließrichtung der Schmelze wird mit einem Pfeil auf der Z-Achse in Fig. 3 angegeben.

[0091] In den graphischen Darstellungen der Fig. 3, 4 und 5 ist die Platte 11 derart ausgerichtet, dass die Eintritts- 20 und Austrittsränder 21 jeweils den oberen und den unteren Enden entsprechen.

[0092] Es ist auch möglich, eine X-Achse in der Querrichtung zu definieren, die der senkrechten Richtung der Z-Achse entspricht, die in der Ebene der zweiten Wand 14 liegt.

[0093] Schließlich ist es möglich, eine Y-Achse zu definieren, die rechtwinklig zur zweiten Wand 14 der Platte 11 ist (Fig. 5).

[0094] Die Kokille 10 umfasst ferner eine Gegenplatte 15 (Fig. 2, 5 und 8), die während ihrer Benutzung in stabiler Weise im Kontakt mit der zweiten Wand 14 der Platte 11, durch an sich bekannte Verbindungselemente 16, befestigt ist.

[0095] In dem Beispiel bestehen diese Verbindungselemente 16 aus Schrauben.

[0096] Die Gegenplatte 15 weist eine erste Wand 22 auf, die, während ihrer Benutzung, mit der zweiten Wand 14 der Platte 11 im Kontakt ist, und weist ferner eine zweite Wand 23 auf der gegenüberliegenden Seite auf.

[0097] Die Platte 11 und die Gegenplatte 15 sind mit einer Vielzahl von Verankerungsmitteln versehen, die ein beliebiges geeignetes Mittel umfassen können, um die Verbindungselemente 16 in stabiler Weise zu verankern.

[0098] Für den Fall, dass die Verbindungselemente 16 Schrauben sind, kann es sich bei den Verankerungsmitteln um Gewindelöcher 17, und insbesondere, vorteilhafterweise, um Sacklöcher 17a auf der Platte 11 und Durchgangslöcher 17b auf der Gegenplatte 15, die zueinander koordiniert sind und zum Eingriff geeignet sind, handeln.

[0099] Nachfolgend wird, für die Beschreibung der Figuren, zu Erklärungszwecken auf Löcher 17 Bezug genommen, aber dies soll nicht als einschränkender Faktor angesehen werden.

[00100] In der Ausführungsform, die in Fig. 3 gezeigt ist, ist die Vielzahl von Löchern 17 beispielhaft als Reihen von Löchern 17 angeordnet, die zur Gießachse (Z-Achse) im Wesentlichen parallel sind.

[00101] Es gehört zum Zwecke der Erfindung, dass die Löcher 17 in der Weise positioniert sind, die sich jeweils am nützlichsten und am vorteilhaftesten erweist, und zwar sowohl hinsichtlich der Verankerung als auch hinsichtlich des Wärmeaustausches.

[00102] An der ersten Wand 22 der Gegenplatte 15 ist beispielhaft ein Aufnahmesitz 24 vorhanden, der sich in der Stärke der Gegenplatte 15 erstreckt und dazu geeignet ist, ein Dichtungselement 25 aufzunehmen.

[00103] Wenn Platte 11 und Gegenplatte 15 miteinander im Kontakt sind, definiert der Innenrand des Aufnahmesitzes 24 der Gegenplatte 15 eine Kühlfläche 26 auf der Platte 11 (Fig. 5), innerhalb welcher eine Vielzahl von Nuten 18 geformt sind.

[00104] Wie zu einer einfacheren Darstellung in den beigefügten Zeichnungen angegeben, sind die Nuten 18 geradlinig, weil die Löcher 17 beispielhaft in Reihen dargestellt sind.

[00105] Es gehört zum Zwecke der Erfindung, die Löcher 17 in einer anderen Weise angeordnet

vorzusehen, die besser zu den spezifischen Erfordernissen passt.

[00106] In diesem Fall werden die Nuten 18 Verläufen folgen, die jeweils dazu geeignet sind, eine Gleichmäßigkeit der Kühlung zu garantieren.

[00107] In dem Fall, der beispielhaft in Fig. 3 gezeigt wird, weisen die Nuten 18 und die Gruppen von Löchern 17 einen vorwiegend geradlinigen, im vorliegenden Fall zur Gießrichtung (Z-Achse) parallelen, Verlauf auf und sind in der Kühlfläche 26 völlig enthalten.

[00108] Auf der Gegenplatte 15, in einer mit den Enden der Nuten 18 koordinierten Stellung, sind Einlassöffnungen 27 und Auslassöffnungen 28 der Kühlflüssigkeit vorhanden.

[00109] Wenn Platte 11 und Gegenplatte 15 miteinander in Kontakt gebracht und zusammen gespannt werden, bildet die Zusammenarbeit zwischen der ersten Wand 22 der Gegenplatte 15, den Einlassöffnungen 27, den Auslassöffnungen 28 und den Nuten 18 Kanäle 19, in denen die Kühlflüssigkeit fließt (Fig. 5).

[00110] Während der Benutzung wird die Kühlflüssigkeit in gewünschter Weise in die Einlassöffnungen 27 eingelassen, fließt in den Kanälen 19 und tritt aus den Auslassöffnungen 28 aus.

[00111] Gemäß der Ausführungsform, die in Fig. 2 beispielhaft gezeigt wird, weisen die Nuten 18 ihre Mittelachse, die sowohl rechtwinklig (Y2) als auch geneigt (Y3) zur zweiten Wand 14 der Platte 11 ist, auf.

[00112] Gemäß der Erfindung, werden, insbesondere dort, wo zum Beispiel ein Sackloch 17a vorhanden ist, die Nuten 18 vorteilhafterweise geneigt, um die Teilung zwischen den Endteilen einer Nut 18 und einer anderen Nut zu verringern.

[00113] Diese Ausgestaltung ermöglicht daher, das thermische Profil der Kühlung an der ersten Wand 13 der Platte 11 (Fig. 2a) zu verbessern, weil sie die Temperatur an den Löchern 17 gegenüber dem bekannten Stand der Technik (Fig. 1a) reduziert.

[00114] Diese Maßnahme ermöglicht ferner, die Rissbildung am Fertigprodukt zu reduzieren und seine mechanischen Eigenschaften im Allgemeinen zu verbessern.

[00115] Die Neigung der Nuten 18 kann auch eine Erhöhung der Tiefe, und daher ihres Querschnitts, bewirken, was ermöglicht, die Temperatur der Platte 11 an den Reihen von Löchern 17 weiter zu senken, indem der Durchsatz der Kühlflüssigkeit erhöht wird.

[00116] In Ausführungsformen ist der Neigungswinkel a der Mittelachse Y3 in Bezug auf die zweite Wand 13 der Platte 11 zwischen 30°=-85°, bevorzugt zwischen 45°=80° und in noch bevorzugterer Weise zwischen 60°-80° umfasst.

[00117] Nach der vorliegenden Erfindung ist zumindest eine Nut 18. die an eine Reihe von Löchern 17 angrenzend ist. eine geneigte Nut 18b. mit einer Mittelachse Y3. die zum Inneren der Platte 11, in Bezug auf die Achse Y1 des Loches 17, zusammenlaufend ist.

[00118] In den beispielhaften Ausführungsformen. die in den Fig. 2 und 8 gezeigt sind. sind alle Nuten 18. die den Reihen von Löchern 17 am nächsten sind. geneigte Nuten 18b. mit der Mittelachse Y3, die zur Achse Y1 des Loches 17 hin zusammenläuft.

[00119] In alternativen Ausführungsformen. wie zum Beispiel in der Ausführungsform. die in Fig. 7 gezeigt ist. sind alle Nuten 18. die zwischen der einen und der anderen Reihe von Löchern 17 liegen. geneigte Nuten 18b. mit unterschiedlichen Neigungswinkeln a, so dass sie, in Bezug auf die erste Wand, gleichmäßige Teilungen zwischen ihren Abschlussenden aufweisen.

[00120] In der Ausführungsform, die in Fig. 2 gezeigt ist, ist ferner die Tiefe der Nuten 18 veränderlich, und, zum Beispiel, sind die Nuten 18, die den Reihen von Löchern 17 am nächsten sind, tiefer.

[00121] Zum Beispiel ist in Fig. 9 eine Ausführungsform gezeigt, in der die Nuten 18, sowohl die geraden 18a als auch die geneigten Nuten 18b, nicht-geradlinige Längsverläufe aufweisen, zum Beispiel um an den Löchern 17 besser anzuliegen.

[00122] Zum Beispiel ist in Fig. 8 eine Ausführungsform einer Kokille 10 für Knüppel oder Vorblöcke. nach der vorliegenden Erfindung, gezeigt.

[00123] Die Forschungen und Untersuchungen, die von der Anmelderin angestellt wurden, zeigen an, dass an der Einlassöffnung 27 der Kühlflüssigkeit (Fig. 5) Turbulenzen im Flüssigkeitsstrom auftreten, die den Wärmeaustausch verbessern.

[00124] Hingegen weist die Kühlflüssigkeit, an der Auslassöffnung 28, einen tendenziell eher laminaren Strom auf.

[00125] Ein laminarer Strom verschlechtert den Wärmeaustausch am Austrittsrand 21 der Platte 11, was zur Beschädigung des Dichtungselementes 25, das in diesem Bereich üblicherweise vorhanden ist, führt. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Vorhandensein von Mitteln 29 zur Erhöhung der Turbulenz vorgesehen, um den Wärmeaustausch der Kühlflüssigkeit zu verbessern.

[00126] Diese Turbulenz steigert die Wärmeaustauschwirkung der Kühlflüssigkeit in der Nähe des Austrittsrandes 21 der Schmelze aus der Kokille 10, wodurch die Leistung der Kühlflüssigkeit verbessert wird.

[00127] In Ausführungsformen, wie zum Beispiel denjenigen, die in den Fig. 1, 10, 11, 12 gezeigt sind, sind die Mittel 29 zur Erhöhung der Turbulenz als ein Verbindungs-Septum 29a zwischen den Enden von zumindest zwei Nuten 18 ausgebildet, welches Septum ermöglicht, die Turbulenz der Kühlflüssigkeit zum Austrittsrand 21 hin in der Platte 11 zu erhöhen.

[00128] Das Verbindungs-Septum 29a der vorliegenden Erfindung kann unterschiedliche Formen und Abmessungen haben und zum Beispiel als ein Verbindungskanal, wie in der Ausführungsform von Fig. 11 und 12 gezeigt, oder als eine Verbindungskammer, wie in den Ausführungsformen von Fig. 10 und 14, oder auch in einer anderen Weise, ausgebildet sein.

[00129] Es gehört zum Zwecke der Erfindung, vorzusehen, dass die Verbindungs-Septen 29a alle oder zum Teil an der Platte 11, wie zum Beispiel in den Ausführungsformen in den Fig. 10, 11 und 12, oder alle oder zum Teil an der Gegenplatte 15, wie zum Beispiel in den Ausführungsformen in Fig. 14 gezeigt, je nach den besonderen Erfordernissen angebracht sind.

[00130] Zum Beispiel ist in Fig. 14 eine Ausführungsform gezeigt, in der das Verbindungs-Septum 29a als eine Verbindungskammer ausgebildet ist, die am Endteil der Auslassöffnung 28 der Gegenplatte 15 gelegen ist.

[00131] In Ausführungsformen verbindet dieses Verbindungs-Septum 29a benachbarte Nuten 18, wie beispielhaft in den Fig. 1, 10, 11 gezeigt, oder zueinander nicht-benachbarte Nuten 18, wie beispielhaft in Fig. 12 gezeigt.

[00132] Es wurde auch bemerkt, dass die Zusammenarbeit zwischen dem Verbindungs-Septum 29a und zumindest einer geneigten Nut 18b, wie in der Ausführungsform von Fig. 11 beispielhaft gezeigt, die Wärmeaustauschwirkung weiter verbessert.

[00133] Gemäß der Erfindung kann das Verbindungs-Septum 29a rechtwinklig zur ersten Wand 13 der Platte 11, oder geneigt sein, oder kann auch Erweiterungen 29b an einem oder an beiden Enden vorsehen, wie in der Ausführungsform von Fig. 10 beispielhaft gezeigt.

[00134] Gemäß einer Variante weist das Verbindungs-Septum 29a eine oder mehrere Zwischenerweiterungen, oder eine oder mehrere Verengungen auf.

[00135] Gemäß einer weiteren Variante können in einer oder mehreren Nuten 18 Mittel 29 zur Erhöhung der Turbulenz, die als Wülste 29b ausgebildet sind, wie in der Ausführungsform von Fig. 13 gezeigt, eingefügt oder vorgesehen sein.

[00136] In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können diese Turbulenzerhöhungsmittel 29 als Wülste, Kanten, Anschlüsse, Vorsprünge oder als irgendein anderes Mittel ausgebildet sein, das dazu geeignet ist, die Turbulenzen der Kühlflüssigkeit zu erhöhen und ihre Effizienz zu verbessern.

[00137] Diese erfindungsgemäßen Turbulenzerhöhungsmittel 29 können entlang der ganzen Längserstreckung der Nut 18, oder entlang eines Teils derselben, vorhanden sein, oder können zweckmäßig positioniert sein, um die Wärme der Platte abzuleiten.

[00138] Selbstverständlich können an der bisher beschriebenen Kokille Änderungen vorgenommen und/oder Teile hinzugefügt werden, ohne von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

[00139] Es ist ebenfalls selbstverständlich, dass, obwohl die vorliegende Erfindung im Hinblick auf einige spezifische Beispiele beschrieben wurde, ein Fachmann ohne Weiteres viele andere äquivalente Formen von Kokille verwirklichen kann, die die in den Patentansprüchen festgelegten Merkmale aufweisen und somit alle in den von den Patentansprüchen definierten Schutzumfang fallen.

[00140] In den folgenden Ansprüchen dienen die Bezugszeichen in Klammern nur dazu, das Lesen zu erleichtern, und sollen nicht als einschränkende Faktoren im Hinblick auf den Schutzumfang angesehen werden, der den spezifischen Ansprüchen unterliegt.

Claims (14)

Ansprüche

1. Kokille zum Stranggießen von Metallerzeugnissen, umfassend Plattenelemente (11) und dazugehörige Gegenplattenelemente (15), die miteinander durch Verbindungselemente (16) verbunden sind, worin die Platte (11) eine erste Wand (13) im Kontakt mit dem gegossenen Metallerzeugnis und eine zweite Wand (14) auf der der Gegenplatte (15) zugeordneten Seite umfasst, worin die zweite Wand (14) der Platte (11) eine Vielzahl von Nuten (18) und von Verankerungsmitteln (17a) der Verbindungselemente (16) aufweist, wobei diese Nuten (18) und diese Verankerungsmittel (17) sich innerhalb einer Kühlfläche (26) befinden; dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (18) zumindest eine geneigte Nut (18b) in Bezug auf die Orthogonale der zweiten Wand (14) der Platte (11), welche Nut sich in der Stärke der Platte (11) erstreckt, umfassen.

2. Kokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine geneigte Nut (18) mit einer zugeordneten Reihe von Verankerungsmitteln (17) mitwirkt.

3. Kokille nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine geneigte Nut (18b) zur Achse (Y1) des dazugehörigen Verankerungsmittels (17) zusammenläuft und eine Länge, oder Tiefe, aufweist, die größer als die der nicht-geneigten Nuten (18a) ist, die den Reihen von Verankerungsmitteln (17) nicht direkt zugeordnet sind.

4. Kokille (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die geneigte Nut (18), in Bezug auf die zweite Wand (14) der Platte (11), einen Neigungswinkel («) zwischen 30°=85°, bevorzugt zwischen 45°=80° und in noch bevorzugterer Weise zwischen 60°=80° aufweist.

5. Kokille (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Paar von Nuten (18), zwischen denen zumindest ein Verankerungsmittel (17) zwischengeschaltet ist, zumindest in Bezug auf das Verankerungsmittel (17), durch geneigte Nuten (18b), mit Mittelachsen (Y3), die zueinander und in Bezug auf die Achse des Verankerungsmittels (Y1) zusammenlaufend sind, gebildet ist.

6. Kokille (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in Bezug auf das Ende von einer der Nuten (18) Mittel (29) zur Erhöhung der Turbulenz vorhanden sind.

7. Kokille (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (29) zur Erhöhung der Turbulenz zumindest zwei Nuten (18) verbinden.

8. Kokille (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (29) zur Erhöhung der Turbulenz Erweiterungen (29c) der Nuten (18) aufweisen.

9. Kokille (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (29) zur Erhöhung der Turbulenz innerhalb der Nuten (18) und über zumindest eine Strecke derselben wirken.

10. Kokille (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (29) zur Erhöhung der Turbulenz in der Platte (11) vorhanden sind.

11. Kokille (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (29) zur Erhöhung der Turbulenz in der Gegenplatte (15) vorhanden sind.

12. Kokille (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (29) zur Erhöhung der Turbulenz zum Teil in der Platte (11) und zum Teil in der Gegenplatte (15) vorhanden sind.

13. Kokille (10) zum Stranggießen von Metallerzeugnissen, umfassend Plattenelemente (11) und dazugehörige Gegenplattenelemente (15), die miteinander durch Verbindungselemente (16) verbunden sind; worin die Platte (11) eine erste Wand (13) im Kontakt mit der Schmelze und eine zweite Wand (14) auf der der Gegenplatte (15) zugeordneten Seite umfasst, worin die zweite Wand (14) der Platte (11) eine Vielzahl von Nuten (18) und von Verankerungsmitteln (17) der Verbindungselemente (16) aufweist; wobei diese Nuten (18) und diese Veran-

kerungsmittel (17) sich innerhalb einer Kühlfläche (26) befinden; dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in Bezug auf das Ende von einer der Nuten (18) Mittel (29) zur Erhöhung der Turbulenz vorhanden sind.

14. Kokille (10) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass diese Nuten (18) zumindest eine geneigte Nut (18b), in Bezug auf die Orthogonale der zweiten Wand (14) der Platte (11), welche Nut sich in der Stärke der Platte (11) erstreckt, umfassen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen