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Die Erfindung betrifft eine Stranggiesskokille mit einem einen magnetischen Kreis umfassenden Rührer, der ein die Kokillenseitenwände zumindest teilweise umgebendes Joch mit mindestens zwei gegen einander gegenüberliegende Kokillenseitenwände gerichteten Kernen aufweist.
Beim Stranggiessen wird die Schmelze entweder direkt oder über ein Giessrohr aus einem Vorratsbehälter in die Stranggiesskokille einströmen gelassen. Der aus dem Vorratsbehälter austretende bzw. aus dem Giessrohr austretende Giessstrahl dringt infolge seiner kinetischen Energie tief in den flüssigen Kern des sich in der Stranggiesskokille bildenden Stranges ein. Hierbei kann es zum Mitreissen von Schlackenteilchen, Giess pulver oder anderen Verunreinigungen kommen, was bei einem tiefen Eindringen dieser Verunreinigungen zu Einschlüssen im Strang führt, da eine Abscheidung bzw. ein Hochfliessen der Schlacke etc. an den Giessspiegel des Stranges kaum mehr möglich ist.
Um das Strömungsverhalten des Giessstrahles im Inneren der Stranggiesskokille steuern zu können, insbesondere ein allzu tiefes Eindringen des Giessstrahles in den flüssigen Kern des Stranges zu vermeiden, ist es bekannt, einen Rührer direkt an der Stranggiesskokille vorzusehen, der ein Magnetfeld bewirkt, das die Geschwindigkeit des Giessstrahles verzögert und vorteilhaft auch den Giessstrahl zerteilt Die Wirkungsweise eines solchen Rührers ist vergleichbar mit der einer elektromagnetischen Bremse.
Stranggiesskokillen mit elektromagnetischen Rührern der eingangs beschriebenen Art sind beispielsweise aus der EP-B - 0 265 796, der EP-A-0 401 504, der EP-B - 0 286 935 und der WO 92/12814 bekannt.
Die eine bedeutende Masse darstellenden Joche sind gemäss dem Stand der Technik ortsfest angeordnet, um eine Belastung der Oszillationsantriebe für die Kokillenseitenwände mit diesen Massen zu vermeiden.
Meist hat man auch die Eisenkerne ortsfest angeordnet, um auch durch diese Massen verursachte Belastungen der Oszillationsantriebe zu vermeiden.
Um ein einwandfreies Oszillieren der Kokillenseitenwände gegenüber dem ortsfest angeordneten Rührer zu ermöglichen und die Kokillenseitenwände ausbauen zu können, ist zwischen den Kernen des Rührers und den Kokillenseitenwänden jeweils ein Luftspalt vorgesehen. Während des Betriebes des Rührers kommt es dadurch zu starken auf die Kokillenseitenwände wirkenden Magnetkräften, die eine Verformung der Kokillenseltenwände in Richtung zum Kern bzw. Joch bewirken.
Für Stranggiesskokillen zum Giessen eines Stranges mit Brammenquerschnitt, die als Plattenkokillen mit Breitseitenwänden und zwischen diesen geklemmten Schmalseitenwänden ausgebildet sind, werden die Schmalseitenwände von den mit den Magnetkräften belasteten Breitseitenwänden entweder nur mehr unzureichend geklemmt, oder es müssen die vom Rührer wirkenden Kräfte durch die Klemmkräfte kompensiert werden. Im letzteren Fall sind bei Ausserbetriebnahme des Rührers übermässig grosse Klemmkräfte zwischen den Breit- und Schmal- seitenwänden vorhanden.
Es ist intern bekannt, den Eisenkern starr in den Breitseitenwänden einer zum Giessen eines Stranges mit Brammenquerschnitt vorgesehenen Kokille anzuordnen, wobei dann das Joch mit einer gewissen Distanz zu den in die Breitseitenwände der Stranggiesskokille eingearbeiteten Eisenkernen angeordnet ist.
Auch hierbei ergeben sich infolge des Luftspaltes zwischen Joch und Kern Verformungen aufgrund der die Breitseitenwände zum Joch ziehenden Kräfte während des Betriebes des Rührers.
Ein weiterer Nachteil dieser Konstruktion ist darin zu sehen, dass für jede Kokille ein eigener Rührer vorhanden sein muss, der mit einem Wechsel der Kokillenseitenwände (z. B. zur Änderung des Strangformates etc.) ebenfalls ausgetauscht werden muss.
Aus der prioritätsälteren, jedoch nachveröffentlichten WO-A-94/16844 ist eine Stranggiesskokille der eingangs beschriebenen Art zu entnehmen, bei der die Kerne zumindest mit einem Teil gegenüber dem Joch in Richtung etwa senkrecht zu den Kokillenseitenwänden verstellbar Sind und etwa parallel zur Erstreckung der Kokillenseitenwände, gegen die sie gerichtet sind, geteilt ausgebildet sind, wobei ein Teil der Kerne jeweils starr an einer Kokillenseitenwand befestigt ist und ein Teil am Joch verstellbar gelagert ist.
Aus der JP- 1-289550 ist es bekannt, bel einer elektromagnetischen Einrichtung einer Stranggiesskokille Kerne in der elektromagnetischen Einrichtung in horizontaler Richtung verschiebbar anzuordnen, wobei die Verschieberichtung senkrecht zu Seitenwänden der Stranggiesskokille gerichtet ist.
Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, eine Stranggiesskokille der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei der während des Betriebes des Rührers keine durch den Rührer hervorgerufenen Kräfte auf die Kokillenseltenwände wirken. Weiters soll ein einfacher Austausch der Kokille zwecks Giessens von Strängen mit unterschiedlichen Querschnittsformaten, insbesondere unterschiedlichen Dicken, möglich sein, wobei ein-und derselbe Rührer für Kokillen mit unterschiedlichen Querschnittsformaten einsetzbar sein soll. Weiters soll die Stranggiesskokille in möglichst kurzer Zeit austauschbar sein, wobei keine durch den Rührer bedingten Verzögerungen auftreten.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Kerne zumindest mit einem Teil gegenüber dem Joch in Richtung etwa senkrecht zu den Kokillenseitenwänden verstellbar sind, dass die Kerne etwa parallel zur Erstreckung der Kokillenseitenwände, gegen die sie gerichtet sind, geteilt ausgebildet sind, wobei ein Teil der Kerne jeweils starr an einer Kokillenseitenwand befestigt ist und ein Teil am Joch verstellbar gelagert ist. und dass zur Verstellung Verstelleinrichtungen vorgesehen sind, die jeweils einerseits am Joch und andererseits an den am Joch verstellbaren Teilen der Kerne abgestützt sind.
Durch die Bewegbarkeit der Kerne gegenüber dem Joch und durch die geteilte Ausbildung der Kerne können die Kerne während des Betriebes des Rührers gegen die Kokillenseitenwände und die Kernteile gegeneinander angestellt werden, bis diese Teile aneinander anliegen, so dass zwischen den Kernteilen und den Kokillenseitenwänden kein vertikaler Luftspalt vorhanden ist. Hierdurch werden die Kokillenseitenwände verformende Kräfte, die durch den Rührer bedingt wirken, vermieden.
Will man eine erfindungsgemässe Stranggiesskokille bzw. deren Seitenwände austauschen, beispielsweise zwecks Giessens eines Stranges mit einem anderen Querschnitt, werden die verstellbar gelagerten Kernteile relativ zum Joch von den Kokillenseitenwänden wegbewegt, bis sie eine Lage einnehmen, in der sie den Ausbau der Stranggiesskokille bzw. deren Seitenwände aus der Stranggiessanlage nicht mehr behindern. Nach Einsetzen einer Stranggiesskokille bzw. von Kokillenseitenwänden mit einem anderen Format werden die Kerne wiederum gegen die Kokillenseitenwände bewegt, bis sie an den an diesen starr angeordneten Kernteilen anliegen. Die geteilte Ausbildung der Kerne bewirkt, dass der Verstellweg der Kernteile zwecks Kokillenaustausch nicht allzu gross zu bemessen ist.
Vorzugsweise tragen die gegenüber dem Joch verstellbaren Teile der Kerne jeweils eine Spule, so dass die Spulen bei einem Wechsel der Stranggiesskokille In der Stranggiessanlage verbleiben können.
Zweckmässig trägt der verstellbare Teil an dem gegen die Kokillenseitenwand gerichteten Ende die Spule.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform ist das Joch gegenüber den Kokillenseitenwänden ortsfest angeordnet und ist der gegenüber dem Joch verstellbare Teil der Kerne jeweils am Joch um eine etwa horizontal gerichtete Achse verschwenkbar. Hierdurch gelingt es, die bewegten Massen beim Oszillieren der Stranggiesskokille möglichst gering zu halten.
Bei dieser Ausführungsform weisen zweckmässig die gegenüber dem Joch verstellbaren Teile der Kerne eine ballige, vorzugsweise zylindrische, Endfläche auf, die am an der Kokillenseitenwand befestigten Teil des Kernes anliegt, wobei vorteilhaft der verschwenkbare Teil des Kerns am Joch mittels gegenüber dem Joch verschiebbaren Gleitsteinen gelagert ist.
Eine Stranggiesskokille, bei der der konstruktive Aufwand möglichst gering gehalten werden kann, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Hubtisch als Joch ausgebildet ist. Hierbei erspart man sich eine separate Anordnung eines Jochs an der Stranggiesskokille. Es muss lediglich der Hubtisch hinsichtlich der Eisenquerschnitte den magnetischen Erfordernissen angepasst sein.
Vorzugsweise ist der Verstellweg der Kerne derart bemessen, dass unterhalb der Stranggiesskokille angeordnete Strangführungselemente, wie eine Biegezone, durch den die Kerne tragenden Hubtisch hindurch aus-und einbaubar sind.
Die Erfindung ist nachstehend anhand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert, wobei Fig. 1 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf eine Stranggiesskokille gemäss einer ersten Ausführungsform in schematischer Darstellung veranschaulicht. Fig. 2 ist eine Darstellung eines gemäss der Linie 11-11 der Fig. 1 geführten Schnittes. Die Fig. 3 und 4 veranschaulichen in zu den Fig. 1 und 2 analoger Darstellung eine weitere Ausführungsform.
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rechteckförmigen Hubtisches 2 erstrecken und die über am Hubtisch 2 angelenkte Laschen 6 den Hubtisch 2 in eine vertikale Hub- und Senkbewegung versetzen. Zur Führung des Hubtisches 2 in vertikaler Richtung sind nicht näher dargestellte Führungselemente zwischen dem Hubtisch 2 und dem ortsfesten Rahmen 1 vorgesehen.
Der Antrieb der beiden Exzenterwellen 4 erfolgt synchron mittels eines Antriebsmotors 7, der über Verbindungswellen 8 und Eckgetriebe 9 mit den Exzenterwellen 4 verbunden ist.
An dem Hubtisch 2 sind die Kokillenseitenwände 10, 11, 12, 13 der Stranggiesskokille, die als Plattenkokille ausgebildet ist, abgestützt. Alle Kokillenseitenwände 10 bis 13 sind als Einzelplatten ausgebildet und von innenseitig angeordneten Kupferplatten 14, 15 sowie diese stützende Stützplatten 16,17 gebildet. Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Stranggiesskokille dient zum Giessen eines Stranges mit Brammenquerschnitt, vorzugsweise zum Giessen eines Stranges mit Dünnbrammenquerschnitt. Ihre Breitseitenwände 10,11 sind direkt am Hubtisch 2 abgestützt ; die Schmalseitenwände 12, 13 sind zwischen den Breitseitenwänden 10, 11 mittels der schematisch dargestellten Klemmeinrichtungen 18 klemmbar.
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Ein einen magnetischen Kreis umfassender Rührer 19 ist dadurch gebildet, dass der Hubtisch 2 als Joch des Rührers 19 ausgebildet ist d. h. dass seine Wandquerschnitte entsprechend den magnetischen Erfordernissen hinsichtlich erforderlicher Querschnittsfläche angepasst sind. An den parallel zu den Breitseitenwänden 10, 11 liegenden Rahmenteilen 20 des Hubtisches 2 sind vertikal in die Höhe ragende Konsolen 21 vorgesehen, in denen jeweils eine Öffnung 22 zur Aufnahme eines Eisenkernes 23 vorgesehen ist.
Jeder der Eisenkern 23 erstreckt sich etwa horizontal und senkrecht zu von den Breitseitenwänden 10, 11 gebildeten Ebenen bis zu deren innenseitig angeordneten Kupferplatten 14. Jeder der Kerne 23 ist in zwei Teile 23', 23" geteilt ausgebildet, wobei sich die Teilungsebene 24 etwa parallel zu von den Breitseitenwänden 10,11 gebildeten Ebenen erstreckt. Einer, 23', der Teile 23', 23" jedes Kernes 23 ist fix in der Stützplatte 16 montiert, ragt bis zur Kupferplatte 14 und schliesst etwa bündig mit der Aussenseite der Stützplatte 16 ab.
Der andere Teil 23" jedes der Kerne 23 ist in die Öffnung 22 der Konsole 21 eingesetzt und in einer Richtung etwa senkrecht zu den von den Breitseitenwänden 10,11 gebildeten Ebenen verstellbar, u. zw. mittels Verstelleinrichtungen 25, die einerseits über Befestigungslaschen 26 jeweils mit dem Hubtisch 2, d. h. an den Konsolen 21, und andererseits über Befestigungslaschen 27 jeweils mit dem bewegbaren Teil 23" der Kerne 23 verbunden sind. Die bewegbaren Teile 23" der Kerne 23 tragen an ihren gegen die fix in den Stützplatten 16 eingesetzten Kernteile 23'gerichteten Enden 28 Elektrospulen 29.
Anstelle der Elektrospulen 29 könnten die Kerne 23 auch als Permanentmagnete ausgebildet sein.
Beim Betrieb des Rührers kommt es durch das Auftreten der magnetischen Kräfte zu einem selbsttätigen Heranziehen des bewegbaren Teiles 23" des Kernes 23 zum jeweils unbewegbaren Teil 23', d. h. zum in den Breitseitenwänden 10,11 eingesetzten Teil 23'des Kernes 23, wodurch ein Luftspalt, der eine Verformung der Breitseitenwände 10,11 durch diese magnetischen Kräfte verursachen kann, mit Sicherheit vermieden wird. Der Austausch der Kokillenseitenwände 10 bis 13 gestaltet sich äusserst einfach, es braucht lediglich der am Hubtisch 2 verstellbar abgestützte Teil 23" mittels der Verstelleinrichtungen 25 in eine Position gebracht werden, in der er in einer gewissen Distanz vom in den Breitseitenwänden 10,11 Integrierten Teil 23'des Kernes 23 liegt.
Sodann können die Breitseitenwände 10, 11 mitsamt den Schmalseitenwänden 12,13 bequem ausgebaut werden und gegen intakte oder solche eines anderen Formates etc., ausgetauscht werden.
Es Ist erkennbar, dass die neuen Breitseitenwände 10,11 lediglich mit einem in den Stützplatten 10,11 integrierten Teil 23'des Kernes 23 ausgestattet sein müssen, und dass der gesamte andere Teil des Rührers 19, also Joch (Hubtisch 2) und verstellbarer Kernteil 23" plus Spule 29, für sämtliche auf den Hubtisch 2 einsetzbare Kokillenseitenwände 10 bis 13 verwendbar sind, also ein Austausch dieser Einnchtungstelle nicht erforderlich ist. Hierdurch ergibt sich nicht nur eine sehr kurze Kokillenwechseizeit, sondern auch eine kostengünstige Konstruktion.
Die Verstellbarkeit der verstellbaren Teile 23" der Kerne 23 ist dabei so bemessen, dass - falls erforderlich - auch unterhalb der Stranggiesskokille angeordnete Strangführungselemente - wie beispielsweise eine Biegezone - durch den Hubtisch 2 hindurch ausgebaut werden können, ohne dass der Hubtisch 2 oder die Teile 23" der Kerne 23 von der Stranggiessanlage entfernt werden müssen. Die Teile 23" der Kerne 23 können aus zwei oder mehreren Teilen, die miteinander starr verbunden sind, z. B. aneinander
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einbauen zu können.
Gemäss der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsform - es handelt sich um eine hubtischlose Stranggiesskokille - sind die Kokillenseitenwände 10 bis 13, die analog zu der in den Fig. 1 und 2
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Der Oszillationsantrieb für die Kokillenseitenwände ist hier nicht näher dargestellt. Ein Joch 31 des Rührers 19 kann in diesem Fall ortsfest abgestützt sein, wodurch sich nur sehr geringe durch den Oszillationsantrieb zu bewegende Massen ergeben.
Um die vertikale Oszillationsbeweglichkeit der Kokillenseitenwände 10 bis 13 jeweils gegenüber dem im Joch 31 verstellbar gelagerten Teil 23" der Kerne 23 zu sichern, sind die verstellbaren Teile 23" der Kerne 23 in vom Joch 31 vertikal aufragenden Konsolen 32 mittels Gleitsteinen 33, die eine horizontale Verschiebbarkeit ermöglichen, abgestützt und gegenüber den Gleitsteinen 33 mittels Gelenkzapfen 34, die eine horizontale und parallel zur Erstreckung der Breitseitenwände gerichtete Achse 35 bilden, schwenkbeweglich gelagert.
Die gegen die in den Stützplatten 16 integrierten Teile 23'der Kerne 23 gerichteten Endflächen 36 der verstellbaren Teile 23" der Kerne 23 sind jeweils bombiert, vorzugsweise zylindrisch bombiert, ausgebildet, wodurch sich eine Wälzbewegung jeweils zwischen den verstellbaren Teilen 23" der Kerne 23 und den in den Stützplatten 16 integrierten Teilen 23'der Kerne 23 während der Oszillationsbewegung ergibt. Zur Sicherstellung dieser Wälzbewegung können an den Breitseitenwänden 10,11 Mitnahmenasen 37 angeordnet sein, an denen die verstellbaren Teile 23" der Kerne 23 zur Anlage gelangen.