DE2302410A1

DE2302410A1 - Verfahren zur reparatur von kokillen

Info

Publication number: DE2302410A1
Application number: DE2302410A
Authority: DE
Inventors: Guy Hentges
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1973-01-18
Filing date: 1973-01-18
Publication date: 1974-07-25
Also published as: GB1439799A; FR2214541A1; ZA738796B; DE2302410C3; FR2214541B1; HU174748B; IT1000372B; CS191905B2; AU6368773A; RO65619A; CA1013933A; CH569536A5; JPS49102517A; JPS5542902B2; BE808763A; AT332002B; PL88554B1; DE2302410B2; GB1439800A; ATA5174A

Description

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Anwaltsakte 23 399 ' 18. Jan. 1973

HILTI AKTIENGESELLSCHAFT IN SCHAAN (Fürstentum Liechtenstein)

Verfahren zur Reparatur von Kokillen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reparatur von Kokillen und dergleichen Giessgeräten unter Ueberbrücken der Schadens-—stelle mittels einer Metallplatte und Befestigen der Metallplatte mittels in vorbereitete Ausnehmungen der Kokillen und der Metallplatte eingesetzter Befestigungselemente.

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Es ist bekannt, die zumeist durch Risse beschädigte Zone einer Kokille durch Metallplatten, welche ihrerseits in dieser Zone an der Kokille befestigt werden, zu reparieren, sodass ein abermaliges Benützen der Kokille gewährleistet ist. In erster Linie hängt der möglichst oftmalige Einsatz der auf diese Art reparierten Kokille von der Güte der hochbeanspruchten Befestigung der Metallplatten ab.

Eine bekannte Reparaturmethode besteht darin, die Metallplatten mit Durchgangsbohrungen und die Kokille mit korrespondierenden Sacklochbohrungen zu versehen, in welche Metallstifte als Befestigungselemente eingepresst oder eingeschraubt werden. Das rückwärtige Ende dieser Stifte wird mit der Metallplatte vernietet oder verschweisst, wodurch ein formschlüssiges Gegenlager geschaffen wird.

Erfahrungsgemäss besitzen die unter grossem Kraftaufwand eingepressten Stifte relativ kleine Verankerungswerte in der Kokillenwandung, sodass lediglich durch eine entsprechende Vielzahl von Befestigungsstellen eine hinreichende Halterung der Metallplatte möglich ist. Eine Vielzahl von Befestigungsstellen bedingt zwangsläufig ebensoviele Durchgangsbohrungen in der Metallplatte, was jedoch zu einer erheblichen Schwächung der Metallplatte führt.

Auch das weiterhin bekannte Einschrauben von Stiften hat gewichtige Nachteile. So müssen die Sacklochbohrungen der Kokille mit Gewinden versehen werden, was infolge der Unbeweglichkeit der tonnenschweren Kokille, wiederum nur mit mobilen Spezial-Gewindeschneidern am Einsatzort der Kokille bewerkstelligt werden kann. Sowohl dieser Vorgang als auch das Einschrauben der Stifte ist äusserst zeitraubend und deshalb unwirtschaftlich.

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Ferner ist auch das Vernieten bzw. Verschweissen des rückwärtigen Stiftendes mit der Metallplatte ein separater, aufwendiger Arbeitsgang.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Reparaturverfahren anzugeben, das wirtschaftlich durchführbar ist und zudem hohe Haltewerte der Befestigungen gewährleistet.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass durch Spreizelemente aufweitbare Spreizdübel verwendet werden, wobei die Aufweitung der Spreizdübel durch Eintreiben der Spreizelemente mittels pulverkraftbetriebenen Setzgeräten erfolgt.

Solche Dübel lassen sich im ungespreizten Zustand ohne bedeutenden Kraftaufwand in die vorzugsweise als zylindrische Bohrungen gestalteten Ausnehmungen, welche mit Vorteil einen geringfügig grösseren Durchmesser als die Dübel aufweisen, einführen und werden, wenn sie sich in der gewünschten Endstellung befinden, durch Spreizung verankert. Die kinetische Energie der mit Pulverkraft angetriebenen Spreizelemente wird hierbei in Verformungsenergie umgewandelt und bewirkt somit eine radiale Aufweitung des Dübels in den Ausnehmungen und sehr hohe Verankerungswerte.

Dabei reichen einige wenige der erläuterten Befestigungen aus, um die entsprechende Verbindung der Metallplatte mit der Kokille zu erzielen. Der entscheidende Vorteil dieses Verfahrens ist somit, dass es ohne besonderen manuellen Kraftaufwand, mit herkömmlichen pulverkraftbetriebenen Setzgeräten, bei äusserst geringem Zeitaufwand, durchführbar ist und sehr hohe Haltewerte erzielt werden.

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Die zur Durchführung dieses Verfahrens verwendeten Spreizdübel weisen mit Vorteil einen zylindrischen Schaft runden Querschnitts auf, an dessen rückwärtigem Ende ein Gegenlager vorgesehen ist, welches die Metallplatte gegen die Kokille hält. Zur Erzielung einer besonders guten Verankerung der Spreizdübel entspricht vorzugsweise die Länge des Schaftes etwa der zweifachen Dicke der Metallplatte. Ein Gegenlager erübrigt das bei bekannten Verfahren in einem gesonderten Arbeitsgang durchzuführende aufwendige Vernieten bzw. Verschweissen des hinteren Dübelendes mit der Metallplatte.

Vorzugsweise ist das Gegenlager ein den Durchmesser des Schaftes übersteigender Eund, welcher nach dem Verankern des Dübels, ohne dass es eines gesonderten Arbeitsganges bedarf, die erforderliche Abstützung der Metallplatte gewährleistet.

Insbesondere bei Kokillen mit stark unebenen Wandungen können die Metallplatten nur schwerlich in Anlage mit der Kokille gebracht werden. Mit einem Gegenlager, das durch eine auf einem Gewinde des Dübel-Aussenmantels angeordnete Mutter gebildet ist, kann dieses Problem gelöst werden.

Um ein funktionsrichtiges, möglichst zentrisches Einführen des Spreizelementes in den Dübel zu gewährleisten, besitzt die rückwärtige Stirnfläche des Dübels eine dem Aufsetzen des pulverkraftbetriebenen Setzgerätes dienende Aussparung. Besonders vorteilhaft ist die Aussparung als konische Ansenkung gestaltet, deren kleinster Querschnitt jenem der Setzgeräte-Mündung entspricht. Somit gelangt die Geräte-Mündung während des Einschiebens in die Ansenkung automatisch in die funktionsrichtige Stellung.

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Einem weiteren Vorschlag der Erfindung entsprechend, weist der Spreizdübel eine durchgehende Axialbohrung auf, deren rückwärtiger Teilbereich zylindrisch und deren vorderer Teilbereich sich nach vorne verjüngend ausgebildet ist. Der zylindrische Teilbereich der Axialbohrung weist vorteilhaft einen mit dem Querschnitt des Spreizelementes korrespondierenden Querschnitt auf, wodurch einerseits eine Führung des Spreizelementes während des Eindringensdesselben gewährleistet wird und andererseits ein Spreizen des Dübels in dem aus der Kokille ragenden Dübelbereich nicht erfolgt. Durch die sich verjüngende Form des vorderen Axialbohrungs-Teilbereiches wird nebst der Führung des Spreizelementes ein kontinuierliches Spreizen der vorderderen Dübelpartie erzielt.

Eine äusserst geringe Streuung der Verankerungswerte der einzelnen Spreizdübel wird dadurch erreicht, dass der vordere, zum Aufweiten vorgesehene Bereich vom Dübel-Aussenmantel radial gegen das Zentrum ragende, parallel zur Dübelachse verlaufende Nuten aufweist. Die Nuten unterteilen den Querschnitt des Spreizbereiches in vorzugsweise kongruente Sektoren, wodurch gewährleistet wird, dass die Dübel symmetrisch spreizen und dadurch die Verankerungskräfte über den gesamten Umfang der Kokillenbohrungs-Wandung verteilt warden. Ferner ermöglichen diese Nuten eine relativ stark erweiternde Spreizung, sodass selbst bei etwas zu grossen und ungenauen Kokillen-Bohrungen ausreichende Verankerungen zu erlangen sind. Beste Ergebnisse werden mit drei derartigen Nuten erzielt.

Die Verankerungswerte des Spreizdübels lassen sich ferner durch umlaufende Radialrillen, die im vorderen Bereich des Dübel-Aussenmantels angeordnet sind, erhöhen. Durch solche Radialrillen werden Rippen geschaffen, welche während des

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Spreizvorganges in die Kokillen-Bohrungswandung eindringen und somit eine formschlüssige Verbindung bewirken.

Vorzugsweise besitzen die Spreizelemente der Dübel einerzylindrischen Führungsteil runden Querschnitts am rückwärtigen Ende und ein am Führungsteil anschliessendes, gegen eine Spitze hin sich verjüngendes vorderes Teilstück. Um eine Spreizung im gesamten in die Kokille eintauchenden Dübelbereich zu bewirken, entspricht zweckmässigerweise die Länge des vorderen Spreizelemente-Teilstückes annähernd jener des in die Kokille eintauchenden Dübelbereiches. Die aufgezeigte Form des Spreizelementes erleichtert das zentrische Eindringen derselben in die Axialbohrung und trägt zu einem kontinuierlichen Spreizvorgang, bei dem ein relativ geringer Kraftaufwand erforderlich ist, bei.

Um das Eindringen des Spreizelementes in das Dübelmaterial zu erleichtern, besitzt das Spreizelement eine höhere Festigkeit als der Spreizdübel.

Die Erfindung soll nunmehr anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden und zwar zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Befestigungsstelle mit teilweise eingesetztem Spreizdübel

Fig. 2 einen Schnitt des Spreizdübels entlang der Linie H-II in Fig. 1

Fig. 3 einen Schnitt durch eine Befestigungsstelle mit einem vollends eingesetzten und gespreizten Dübel.

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Ein in Fig. 1 dargestellter Ausschnitt einer Kokillenwandung 1 Vielst eine zylindrische Sacklochbohrung 2 auf. An die Kokillenwandung 1 ist eine vorzugsweise aus Stahl bestehende Metallplatte 3 angelegt, die ihrerseits eine mit der Sacklochbohrung 2 korrespondierende Durchgangsbohrung 4 besitzt. Ein gesamthaft mit 5 bezeichneter Spreizdübel besitzt einen zylindrischen Schaft 6 mit einem als Eund 7 ausgestalteten Gegenlager an dessen rückwärtigem Ende. Zum funktionsgerechten Aufsetzen eines Setzgerätes ist an der hinteren Stirnseite des Spreizdübels 5 eine konische Aussparung 8 angebracht. Ferner ragt eine Axialbohrung 9, von der Aussparung 8 beginnend, in das Dübelinnere. Die Axialbohrung 9 weist einen rückwärtigen zylindrischen Teilbereich 10 und einen vorderen konischen Teilbereich 11 auf. Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind im vorderen, der Spreizung dienen· den Bereich des Dübelschaftes 6 drei in gleichem Winkel gegeneinander versetzte, längs verlaufende Nuten 12 angeordnet, wodurch der Schaftquerschnitt in mehrere Sektoren unterteilt wird. Weiters besitzt der Dübelschaft 6 zur Erhöhung der Verankerungswerte im vorderen Bereich mehrere Radialrillen 13.

Die in Fig. 3 dargestellte Befestigung zeigt ein Spreizelement, das eine Spitze 14, ein daran anschliessendes Teilstück 15 und einen mit dem Durchmesser des rückwärtigen Teilbereiches 10 der Axialbohrung 9 korrespondierenden zylindrischen Führungsteil 17 am rückwärtigen Ende besitzt. Die durch die Radialrillen 13 entstandenen Rippen haben sich in der Wandung der Sacklochbohrung 2 festgesetzt. Die Gerätemündung 18 eines weiter nicht gezeichneten pulverkraftbetriebenen Setzgerätes befindet sich in der Aussparung 8, d.h. in Arbeitsstellung.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Reparatur von Kokillen und dergleichen Giessgeräten unter Ueberbrücken der Schadensstelle mittels einer Metallplatte und Befestigen der Metallplatte mittels in vorbereitete Ausnehmungen der Kokillen und der Metallplatte eingesetzter Befestigungselemente, dadurch gekennzeichnet, dass durch Spreizeleraente aufweitbare Spreizdübel (5) verwendet werden, wobei die Aufweitung der Spreizdübel (5) durch Eintreiben der Spreizelemente mittels pulverkraftbetriebenen Setzgeräten erfolgt.

2. Spreizdübel zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen im wesentlichen zylindrischen Schaft (6) an dessen rückwärtigem Ende ein Gegenlager vorgesehen ist.

3. Spreizdübel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenlager ein den Durchmesser des Schaftes übersteigender Bund (7) ist.

4. Spreizdübel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenlager durch eine auf einem Gewinde des Aussenmantels angeordnete Mutter gebildet ist.

5. Spreizdübel nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die rückwärtige Stirnfläche eine dem Aufsetzen des pulverkraftbetriebenen Setzgerätes dienende Aussparung (8) aufweist.

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6. Spreizdübel nach einem der Ansprüche 2 bis 5, gekennzeichnet durch eine durchgehende Axialbohrung (9), deren rückwärtiger Teilbereich (10) zylindrisch und deren vorderer Teilbereich (11) sich nach vorne verjüngend ausgebildet ist.

7. Spreizdübel nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der vordere zum Aufweiten vorgesehene Bereich vom Aussenraantel radial gegen das Zentrum ragende, parallel zur Dübelachse verlaufende Nuten (12) aufweist.

8. Spreizdübel nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenmantel in seinem vorderen Bereich Radialrillen (13) aufweist.

9. Spreizdübel nach einem der Ansprüche 2 bis 8, gekennzeichnet durch ein Spreizelement mit zylindrischem Führungsteil (17) am rückwärtigen Ende und einem am Führungsteil (17) anschliessenden gegen eine Spitze (14) hin sich verjüngenden vorderen Teilstück (15).

10. Spreizdübel nach einem der Ansprüche 2 bis 9, gekennzeichnet durch ein Spreizelement, dessen Festigkeit höher als jene des Spreizdübels (5) ist.

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