DE2154101A1

DE2154101A1 - Form zur Verwendung beim Strang gießen von Metallen

Info

Publication number: DE2154101A1
Application number: DE19712154101
Authority: DE
Inventors: Pa Bower jun John Elliott Monroe ville (V St A)
Original assignee: USS Engineers and Consultants Inc Pittsburgh, Pa (V St A )
Priority date: 1970-11-02
Filing date: 1971-10-29
Publication date: 1972-05-04
Also published as: CA953874A; ES201009U; ES201009Y; FR2112384B1; AT315402B; AU456811B2; ZA717100B; BE774651A; NL7114971A; IT940094B; US3709286A; GB1363678A; FR2112384A1; AU3498171A; BR7107229D0; RO60296A

Description

Patentanwalt»
Dfpf.-lng. A. Grünecker

urging. H. Kinkefdey ' _u,., ',*.

Dr.Jng. W. Stockmair L _1

Dr. rer. not. W. Fischer 9 1 R Λ 1 Π

München *2„ MaximUiaiatr. 43 Z I O *♦ I U I

P 4295

Eingereichte Fassung Patentanmeldung

USS EngincKcss αη,ά Consultants, Inc. 600 Grant Street, Pittsburgh, State of Pennsylvan.iL?.. _T Ci-S.A.

Form zur Verwendung beim StTang^ießen von Metallen

Die Erfindung betrifft: eirte Form, zur Verwendung beim Stranggießen von Metallen, t»ei welcher· die Außenseite eines Kupferformstückes von -Stmtepiatten c-iüigeschlosßen ist, die V/andsbärke des Kupferftonraslaiekes· geringer ist als die der Stüfc:-:platten, die Stützplatten am ihren Innenflächen Stege besitzen, welche Kühlte&ßäle zum Durchlauf von Wasser begrenzen, und das Kupf er form« tiick; mittels Befestigungsgliedern an den Stützplatten geftiElt^irt ist.

Kine ht-rkömmliche Straa^guBform ist aln doppelwandiger, an zwei Enden offener Fuh-vntng^feorpeτ ausgebildet. Die Innenv/and bzw. das eigentliche Formstwck ist dabei gewöhnlich aus Kupfer hergestellt* um eine bestmögliche Wärmeabfuhr zu gewährleisten, während i.n Hinblick auf mechanische Festigkeit für die Außenwand bzw. dan Stützelement Stahl-

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platten verwendet werden. In die obere Öffnung der Form wird flüssiges Metall.eingegossen, während υ η der unteren

• Formöffnung ein teilweise verfestigter Gußstrsng kontinuierlich austritt. Zum Kühlen des Formstückes und zum beschleunigen der Verfestigung des Gußstranges sind zwischen dom Stützelement und dem Formstück Kanäle ausgebildet, in welchen Kühlwasser umläuft. Diese Kühlkanäle sind entweder in das

-Formstück oder in das Stützelement aus Stahl, vorzugsweise jedoch in dieses eingearbeitet, um den Verbrauch an kostspieligerem Kupfer zu senken. Es ist selbstverständlich erforderlich, die Stützplatten und das Formstück miteinander zu verbinden und zu befestigen. Bisher war es -hierbei üblich, in die Außenflächen des Kupferformstückes Öffnungen "zu' bohren und diese mit einem Innengewinde zu versehen und gewöhnlich aus Stahl hergestellte Stehbolzen in diese öffnungen einzuschrauben. Die Stehbolzen durchsetzen dabei passende Öffnungen in den Stützplatteh, die mittels in die Stehbolzen eingreifenden Muttern in ihrer Stellung festgehalten sind. Bei einer herkömmlichen Formena-usbildung ist zur einwandfreien Abstützung der Stehbolzen ein verhältnismäßig dickwandiges Formstück erforderlich, woraus sich sowohl ein unerwünschtes Spannungsverhalten als auch ein großer Verbrauch an Kupfer ergibt.

Es ist daher ein wichtiges Ziel der Erfindung, eine verbesserte Stranggußform zu schaffen, bei welcher eine Verringerung der Wandstärke des Kupferformstückes möglich und dadurch ein günstigeres Spannungsverhalten und ein geringerer Kupferverbrauch erzielbar sind.

In einer bevorzugten Ausführungsform einer Stranggußform nach der Erfindung sind als Befestigungsglieder Stehbolzen vorgesehen, welche an einem Kupferformstück angeschweißt sind und Öffnungen in Stegen durchsetzen, wobei Muttern von der Außenseite der Stützplatten her schraubend in die Stehbolzen eingreifen.

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Es ist ein wichtiger Vorteil der Erfindung, daß die Stehbolzen an Bändern aus rostfreiem bzw. korrosionsbeständigem Stahl angeschweißt sind, welche ihrerseits in im Kupferformntüek ausgebildeten,senkrecht angeordneten Kanälen aufgenommen und am Kupferformstück angeschweißt sind.

Die Erfindung sei nun anhand in der Zeichnung gezeigter
~Ausführungsbeispiele beschrieben. In der Zeichnung ist:

Pig. 1 eine vereinfachte Schrägansicht in auseinandergesogener Anordnung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäß aus- i gebildeten Form,

Fig. 2 eine senkrechte Schnittansicht einer Doppelwand eines weiteren Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Form,

Fig. 3 eine Schnittansicht ähnlich Fig. 2, ,ieöoch
eines weiteren Ausführxzngsbeispiels einer
erfindungSf^emäßen Form, und

Fig. 4 eine waagerechte Schnittansicht einer Doppelwand eines weiteren Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Form. (

Entsprechend Fig.1 besitzt eine Stranggußform nach der Erfindung eine aus Kupfer hergestellte Innenwand bzw. ein
Formstück 10, eine aus Seitenplatten 12 aus Stahl zusammengesetzte Außenwand bzw. ein Stützelement, End- bzw. Stirnplatten 13 und Eckleisten 14· Die Zeichnung zeigt ein Formstück in einstückiger, geschweißter Ausführung mit verhältnismäßig geringer Wandstärke von vorzugsweise etwa 9,53 nun. In die Innenflächen der Seiten- und Endplatten 12 bzw. 13
ist eine Anzahl Kühlkanäle 15 eingearbeitet, welche voneinander durch stehengebliebene Stege 16 getrennt sind. Die

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Kanäle dienen als Durchlässe für den Durchlauf des zum Kühlen des Formstückes verwendeten Wassers und besitzen daher an ihren oberen und unteren Endstücken ausgebildete Wassereintritts- und -austrittsöffnungen, welche in üblicher Weise ausgeführt sind und, da nicht zur Erfindung gehörig, in der Zeichnung nicht dargestellt sind. In die Außenflächen des Formstückes 10 sind in jeweils den Stegen 16 gegenüberliegenden Bereichen eine Anzahl flache, senkrecht angeordnete Kanäle 17 eingearbeitet, in welchen Bänder 18 aus rostfreiem bzw. korrosionsbeständigem Stahl angeschweißt sind. Diese Bänder besitzen eine Stärke von vorzugsweise etwa 4»76 mm und eine Breite von etwa 25»4 mm und sind bei diesem Ausführungsbeispiel über ihre ganze von der Oberkante bis zur Unterkante des Formstückes sich erstreckende Länge einstückig ausgebildet. An jedem Band 18 ist eine Reihe im senkrechten Abstand voneinander angeordneter Stehbolzen angeschweißt, welche vorzugsweise ebenfalls aus rostfreiem bzw. korrosionsbeständigem Stahl hergestellt sind. Zum Anschweißen der Bänder 18 in den Kanälen 17 wird vorzugsweise das Elektronenstrahlverfahren angewandt, während das Anschweißen der Stehbolzen 19 an die Bänder vorzugsweise mit Hilfe einer herkömmlichen Schweißpistole erfolgt. Zur Aufnahme der Stehbolzen weisen die Seiten- und Endplatten 12 bzw. 13 die an ihnen ausgebildeten Stege 16 durchsetzende Öffnungen 20 auf. Zum Befestigen der zusammengefügten Teile sind Muttern vorgesehen, welche von der Außenseite der Platten her schraubend an den Endstücken der Stehbolzen eingreifen. Zum Erleichtern des Transports und zur Erhöhung der Verdrehsteifigkeit der zusammengebauten Form sind Eckleisten 14 vorgesehen, welche mittels (nicht gezeichneter) mit Gewinde versehener Verbinderelemente an der Form gehaltert sind.

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Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß Pig. 2 sind die aus rostfreiem bzw. korrosionsbeständigem Stahl hergestellten Bänder abschnittsweise geteilt ausgeführt; wobei die Abschnitte 23 voneinander durch Zwischenräume 24 getrennt sind. Die zu den Stehbolzen gehörigen Muttern sind an der Außenseite der Platten in Senkbohrungen aufgenommen, welche auch beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 vorgesehen -sein können. Da die Ausführungsform nach Pig. 2 hinsichtlich anderer Merkmale dem Ausführungsbeispiel gemäß Pig. 1 ähnlich ist, sei es gestattet, auf eine Wiederholung der Beschreibung zu verzichten.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel,- bei welchem Stehbolzen 26 unmittelbar an einem Kupferformstück 27 angeschweißt sind.

Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß Pig. 4 ist die Erfindung an einem vierteiligen Kupferformstück durchgeführt, dessen Endstücke bzw. Stirnwände 29 an den Innenflächen von Seitenstücken bzw. Seitenwänden 30 aufstehend angeordnet sind. Bei einer derartigen Ausbildung ist es in der dem Fachmann bekannten Weise möglich, zum Gießen verschiedener Strangabmessungen die Form bzw. Kokille entsprechend zu verstellen.

Bei jedem der beschriebenen Ausführungsbeispiele ist ein dünnwandiges Formstück vorgesehen, wodurch gegenüber einem Formstück mit stärkeren Wänden nicht nur eine Senkung des Kupferverbrauchs, sondern auch eine größere Festigkeit gegenüber Hitzeverzügen und Wärmebelastungen erzielt ist. Die aus rostfreiem bzw. korrosionsbeständigem Stahl gefertigten Bänder 18 bzw. 23 weisen etwa den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten auf wie das Kupferformstück. Während gemäß Fig. 1 und 2 die Bänder die auf die Stehbolzen wirkenden Kräfte über eine größere Fläche des Formstückes

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verteilen, als bei einer Anordnung mit direkt angeschv/eiß'Gen. Stehbolzen gemäß Fig.^3t so bietet diese Ausführung eine bessere Wärmeabfuhr. Die abschnittsweise ausgebildeten Bänder gemäß Fig. 2 verleihen der Form eine größere Elastizität und eine höhere Festigkeit gegen Y/ärm ever ziehen, als bei einer Ausbildung mit einstückigen Bändern gemäß Fig. 1 erzielbar ist.

Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Einzelheiten der Erfindung, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl -für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich "sein.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Form zur Verwendung beim Stranggießen von Metallen, bei welcher die Außenseite eines Kupferforrastückes von Stützplatten eingeschlossen ist, die Wandstärke des Kupferformstückes geringer ist als die der Stützplatten, die Stützplatten an ihren Innenflächen Stege besitzen, welche Kühlkanäle zum Durchlauf von Wasser begrenzen, und das Kupferformstück mittels Befstigungsgliedern an den Stützplatten gehaltert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsglieder Stehbolzen sind, welche an einem Kupferformstück angeschweißt sind und Öffnunge.n in den. Stegen durchsetzen, und daß Muttern von der Außenseite der Stützplatten her schraubend in die Stehbolzen eingreifen.

2. Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupferformstück an seinen den Stegen gegenüberliegenden Außenflächen senkrecht angeordnete Kanäle aufweist, in welchen Bänder aus rostfreiem bzw. korrosionsbeständigem Stahl eingeschweißt sind, und daß die Stehbolzen an den Bändern angeschweißt sind.

3. Form nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder über ihre ganze, sich von der Oberkante bis zur Unterkante des Kupferformstückes erstreckende Länge einstückig ausgeführt sind.

4. Form nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder abschnittsweise geteilt ausgeführt sind und daß die Abschnitte voneinander durch Zwischenräume getrennt sind.

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5. Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stehbolzen unmittelbar am Kupferformstück angeschweißt sind.

6. Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupferformstück in einstückiger, geschweißter Ausführung vorgesehen ist.

7. Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupferformstück vierteilig ausgeführt ist, wobei Endstücke an Seitenstücken aufstehend angeordnet" sind.

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