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Stranggusskokille
Beim Stranggiessen schmelzflüssiger Metalle werden bekanntlich vielfach aus Kupfer oder ähnlichen, gut wärmeleitfähigen Werkstoffen bestehende, oben und unten offene Kokillen verwendet. Kokillen für die Erzeugung von vier-und mehrkantigen Strängen sind vielfach aus die Wandung bildenden Platten zusammengesetzt, die fest miteinander verbunden, verschraubt oder verschweisst sind. Man hat auch schon Kokillen benutzt, deren Wandungsteile mit Nut und Feder versehen und von festumschliessenden Bandagen, Klammern od. dgl. zusammengefasst waren. Solche Bandagen erschweren aber nicht nur den Einund Ausbau der Kokillen, sie behindern auch die Ausdehnungsbewegung der Wandungsteile in der Wärme und begünstigen damit das Auftreten von verwerfungen.
Diese Verwerfungen, die sich besonders unangenehm an den relativ langen Seitenwänden von sogenannten Brammenkokillen bemerkbar machen, bilden sich oftmals nicht nur als einfache, horizontal verlaufende Krümmungen aus, sondern verformen unter Umständen die Seitenwand einer Kokille vertikal über ihre Länge und machen sie "windschief". Derartige Kokillen verursachen nicht nur Schwierigkeiten beim Giessablauf, sondern werden auch vorzeitig unbrauchbar. Die unangenehmste Folge dieser Erscheinungen ist jedoch, dass die Winkelgenauigkeit insbesondere die Rechtwinkeligkeit bei viereckigen Kokillen, verlorengeht, worauf in vielen Fällen die Längsrissbildung an den Strängen zurückgeführt wird, die unter Umständen eine Herabsetzung der Giessgeschwindigkeit erforderlich macht.
Gegenstand der Erfindung sind aus-vorzugsweise mit Nut und Federversehenen-Seitenwänden zusam- mengesetzte StranggusskokilleL, die mit Hilfe von die Wandung umfassenden Spannelementen zusammengehalten werden. Form und Anordnung der Spannelemente sind dabei so getroffen, dass sie die Ausdehnungsbewegungen der Kokillenwandungen sowohl in der Horizontalen als auch in der Vertikalen ermöglichen und damit Verwerfungen und die als Folge auftretenden Winkelverschiebungen verhindern. Schliesslich erleichtern sie noch den Ein-und Ausbau der Kokillen.
Die die erfindungsgemässen Kokillen umgebenden Spannelemente bestehen aus z. B. Stahlplatten ausreichender Stärke, die horizontal im rechten Winkel zur Längsachse der vertikal stehenden Kokillen angeordnet sind und sie ringartig mit einer der Aussenform der Kokillen entsprechenden Ausnehmung umfassen. Sie sind dabei in zwei Hälften unterteilt, die vermittels Spannschrauben oder ähnlich wirkenden Spannmitteln miteinander verbunden und vorteilhafterweise in der Horizontalen verstellbar sind. Ein solches Spannelement wirkt-bei einer vierkantigen Kokille - auf zwei einander gegenüberliegende Wandungen. Ein zweites Spannelement gleicher Form, jedoch versetzt zum erstangeordneten, wirkt auf die beiden andern Seiten, einer solchen Kokille.
Bei mehrkantigen Kokillen sind vorteilhafterweise ebenfalls je zwei einander gegenüberliegende Wandungen von einem Spannelement in der vorbeschriebenen Weise miteinander zu verspannen, so dass also immer mindestens zwei Spannelemente vorgesehen werden müssen.
Erfindungsgemäss wird weiter vorgeschlagen, diese, also mindestens zwei, Spannelemente so miteinander zu verbinden, dass eventuelle Verwerfungen der Kokillenwände nicht zu Verdrehungen werden, die zumeist zu einer Winkelverschiebung der Kokillenwände mit allen nachteiligen Folgen führen. Dabei darf aber die Längsausdehnung der Kokillenwände nicht behindert werden, und die Verbindungsmittel müssen dementsprechend ausgebildet sein. Bewährt haben sich beispielsweise zwei von einem angeordneten Spannelement aufragende Stifte, Flanschen od. dgl., zwischen die ein an der Unterseite eines dar-
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über angeordneten Spannelementes befestigter, abwärts gerichteter Stift, Flansch od. dgl. reicht. In den unteren Stiften oder Flanschen vorgesehene Stellschrauben gestatten eine genaue Fixierung der beiden Spannelemente im Verhältnis zueinander.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, sämtliche Spannelemente einer Kokille mit einem durch- gehenden Längsstab untereinander zu verbinden, der an jedem Spannelement mit Hilfe von Stellschrauben fixiert wird. Um die erforderliche Bewegungsmöglichkeit in der Vertikalen zu erleichtern, können die Stellschrauben Kugeln tragen, mit denen sie an den Verbindungsteilen bzw. dem Längsstab anliegen.
Schliesslich kommt auch der Ausbildung der Ausnehmung der rahmenartig. m Spannelemente bzw. der Aussenseite der Kokillenwände eine wesentliche Bedeutung zu. Würde die Ausnehmung der Spannelemente in ihrer ganzen-horizontal gerichteten-Länge auf der Kokillenwand unter dem Zug der Spannmittel fest anliegen, so wäre auch dadurch die Ausdehnungsbewegung des Werkstoffs in der Wärme behindert, umsomehr als ein zweites-versetzt zum erstangeordneten-Spannelement horizontal gerichteten Ausdehnungen ebenfalls entgegenwirkt, mit der Folge, dass Ausweichbewegungen des Werkstoffs zu Verwerfungen führen müssen.
Aus diesem Grunde sind die Ausnehmungen der Spannelemente einmal so bemessen, dass sie die Kokillenwandungen nur mit Abstand umgeben, während zum andern sich die langen, ungeteilten Seiten der Ausnehmung vorzugsweise nur in der Mitte der Kokillenwand abstützen sollen. Die Ausdehnungsbewegungen werden sich hier wenig auswirken, während die Verwerfungen hier zuerst und am stärksten auftreten. Als Auflageflächen können sowohl an den Langseiten der Spannelemente als auch auf der Kokillenwand angeordnete Vorsprünge dienen, die in Nuten oder zwischen Wülsten auf dem Gegenstück ruhen.
Eine andere Ausführungsform der erfindungsgemässen Kokille besteht darin, dass die Kokillenaussenwände bzw. die Kokillenwände dachförmig ausgebildet werden und Spannelemente sich auf dem "First" abstützen. Eine solche Ausbildung der Kokillenwand wirkt von sich aus schon eventuellen Verwerfungen stark entgegen. Die angeordneten Spannelemente haben dann nur im wesentlichen noch die Aufgabe, die Kokillen zusammenzuhalten und Verdrehungen zu verhindern bzw. die Winkelgenauigkeit aufrecht zu erhalten.
Die Verwendung einer dachförmig ausgebildeten Kokillenwand ist dann von besonderer Bedeutung, wenn beispielsweise sechskantige zusammengesetzte Kokillen von den beschriebenen Spannelementen gehalten werden sollen. In einem solchen Fall ist es nicht unbedingt notwendig, drei der genannten Spannelemente-an je zwei Seitenwänden - vorzusehen. Es genügen vielmehr zwei versetzt zueinander angeordnete Spannelemente, wenn vier von den sechs Seitenwänden paarweise als winklige, dachförmige Wandteile ausgebildet werden und das zugeordnete Spannelement sich auf dem "First" dieser Kokillenwände abstützt. Die verbleibenden zwei Seiten werden dann in der nach der Erfindung üblichen Weise zusammengespannt.
Erfindungsgemäss können also nicht nur quadratische oder rechteckige Stranggusskokillen zusammengesetzt und gegen Verwerfungen und Verdrehungen gesichert werden, sondern auch vieleckige Kokillen, bei denen die Möglichkeit besteht, einander gegenüberliegende Wandungen, die gegebenenfalls eine dachförmige Ausbildung aufweisen, mit Hilfe eines Spannelementes zu erfassen. Es müssen jedoch in allen Fällen mindestens zwei Spannelemente zusammenwirkend angeordnet sein.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand von recht-und vieleckigen Kokillen beschrieben.
Fig. l zeigt eine rechteckige Kokille mit dem umgebenden Spannelement A in der Draufsicht, Fig. 2 zeigt das unterhalb des vorgenannten Spannelementes angeordnete und im rechten Winkel dazu wirkende Spannelement B in der Draufsicht, Fig. 3 zeigt die Anordnung der Spannelemente A, B an der Kokille in der Ansicht, Fig. 4 zeigt die Verbindung mehrerer versetzt zueinander an einer Kokille angeordneter Spannelemente, Fig. 5 zeigt eine rechteckige Kokille mit dachartig geformten Aussenwandflächen im Schnitt mit angeordnetem Spannelement, Fig. 6 zeigt eine achtkantige Kokille im Schnitt mit angeordnetem Spannelement, Fig. 7 und 8 zeigen eine sechskantige Kokille mit den versetzt zueinander angeordneten Spannelementen A und B.
Die in Fig. 1 dargestellte und aus den mit Bohrungen 2 versehenen Wandteilen 4,6, 8, 10 zusammengesetzte Kokille ist von dem zweigeteilten Spannelement A/12,12a umgeben. Das Spannelement besitzt eine Ausnehmung, die mit Abstand 14 die Kokillenwandungen umschliesst und ist mit Hilfe der Spannschrauben 16, 16a in den Pfeilrichtungen 18,18a verstellbar. Auf diese Weise unterliegen die einander gegenüberliegenden Wandteile 4 und 8 der Spann Wirkung dieses Elementes, das an den ungeteilten längeren Seiten 20,20a der Ausnehmung Vorsprünge 22,22a trägt, die jeweils zwischen zwei Wulsten 24,
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24a an den Kokillenaussenwänden 4 und 8 anliegen.
Fig. 2 zeigt die gleiche, aus den Wandteilen 4,6, 8, 10 zusammengesetzte Kokille, bei der jedoch das aus den Teilen 26,26a bestehende Spannelement B um 900 versetzt zum Spannelement A der Fig. 1 angeordnet ist. Die Spannschrauben 28,28a wirken hiebei in Richtung der Pfeile 30, 30a und halten somit die Wandungsteile 6 und 10. Auch hier liegen die ungeteilten längeren Seiten 32,32a der Ausnehmung mit Vorsprüngen zea zwischen den Wulsten 36,36a an den Kokillenaussenwänden 6 und 10
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In Fig. 3 sind die beiden Spannelemente nach den Fig. 1 und 2 in der Ansicht dargestellt, wobei das
Spannelement A nach Fig. 1 nur in der Hälfte 12a mit den Spannschrauben 16, 16a sichtbar ist, während von dem über-angeordneten Spannelement B die Verbindungsseiten der Hälften 26,26a mit der
Spannschraube 28a sichtbar sind. Die beiden Spannelemente sind miteinander nur durch den Flansch 38 am oberen Spannelement b und die beiden Flansche 40,40a am unteren Spannelement A verbunden. Die
Flansche 40, 40a, zwischen die der Flansch 38 reicht, sind mit Stellschrauben versehen, die-zur Anlage an den Flansch 38 gebracht-eine seitliche Bewegung der beiden Spannelemente im Verhältnis zueinan- der verhindern, jedoch die Möglichkeit einer Längsausdehnung der Kokillenwandungen zulassen.
In Fig. 4 ist eine andere Ausführungsform der Sicherung gegen Verdrehung der Kokillenwandung bzw. der Spannelemente aufgezeigt. Sämtliche Spannelemente A-B,A-B,A-B einer Kokille sind unter- einander durch einen Längsstab 56 verbunden, der in Bohrungen oder Schlitzen 60 der Spannelemente eingeführt und mit Hilfe von Stellschrauben 58 fixiert und so gehalten wird, dass die Längsausdehnungen der Kokillenwände nicht behindert werden.
Die in Fig. 5 dargestellten Kokillenwände 4,6, 8, 10 weisen eine dachförmige Aussenseite auf, auf deren "First" 54 das Spannelement B mit seinen Hälften 26,26a bzw. den ungeteilten Langseiten 32,32a anliegt.
Die achtkantige Kokille nach Fig. 6, umschlossen von den Spannelementhälften B/26,26a, zeigt das Anliegen der ungeteilten Längsseiten 32,32a mit den Vorsprüngen 34, 34a an einander gegenüberlie- genden Kokillenwänden, an denen die Nocken 36, 36a die Vorsprünge 34,34a zwischen sich aufnehmen.
In den Fig. 7 und 8 ist eine sechskantige Kokille mit den Wandungsteilen 46,48, 50,52 dargestellt, wobei die Teile 46,50 insgesamt dachförmig ausgebildet sind. Das Spannelement A liegt mit seinen un- geteilten Langseiten 20,20a bzw. den Vorsprüngen 22,22a auf der Mitte der Wandungsteile 48,52 auf.
Das versetzt dazu angeordnete Spannelement B (Fig. 8) ruht mit den Langseiten 32,32a auf den Firsten 54 der dachförmig ausgebildeten Wandteile 46,50.
In allen Figuren tragen die im rechten Winkel zur Längsrichtung der Kokille angeordneten platten- förmigen Spannelemente aufrechtstehende Kragen 42,42a (s. Fig. 3), die die Kokillenwandungen vertikal umgeben und Bohrungen für die Aufnahme der Spannschrauben 16, 16a - 28, 28a besitzen. Sie bilden gleichzeitig Distanzstücke bei mehreren übereinander angeordneten Spannelementen.
Die Bohrungen 44 in dem horizontal liegenden Teil der Spannelemente (s. Fig. 3) dienen der Befesti- gung der Kokille am Giesstisch, wobei aber-mit Rücksicht auf die Längsbewegung der Kokillenwandun- gen-vermieden werden muss, die Befestigung am Giesstisch mit mehr als einem Spannelement vorzu - nehmen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Aus einzelnen, z. B. mit Nut und Feder versehenen, Seitenwänden zusammengesetzte Strangguss- kokille, die mit Hilfe von Spannelementen zusammengehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass min- destens zwei, die Kokille umfassende, in zwei Hälften (12, 12a-26, 26a) unterteilte, durch Spannmittel (16, 16a-28, 28a) miteinander verbundene und gegebenenfalls verstellbare Spannelemente (A, B) vorge- sehen sind, die vorzugsweise in der Mitte zweier einander gegenüberliegender Kokillenwände (4, 8-
6, 10) anliegen und im Hinblick auf ihre Spannrichtung (18, 18a-30, 30a) versetzt zueinander angeord- net sind.