DE2302410B2 - Verfahren zur Reparatur von Kokillen und Spreizdübel zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reparatur von Kokillen unter Überbrücken der Schadensstelle mittels einer Metallplatte und Befestigen der Metallplatte mittels in vorbereitete Ausnehmungen der Kokillen und der Metallplatte eingesetzter Befestigungselemente.

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, so daß 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, so daß lediglich durch eine entsprechende Vielzahl von Befestigungsstellen eine hinreichende Halterung der Metallplatte möglich ist Eine Vielzahl von Befestigungsstellen bedingt zwangsläufig ebuisoviele 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 Koltille, 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.
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 für Kokillen anzugeben, das wirtschaftlich durchführbar ist und zudem hohe Haltewerte der Befestigungen gewährleistet

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß als Befestigungselemente 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

so 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 Befesti-

gungen 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.

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 Bund, welcher nach dem Verankern des Dübels, ohne daß es eires gesonderten Arbeitsganges bedarf, die erforderliche Abstützung der Metallplatte gewährleistet. to

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.

Einem weiteren Vorschlag der Erfindung entsprechend, weist der Spreizdübel eine durchgehende Axialbohrung auf, deren rückwärtiger Teilbereich M 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 3s des Spreizelementes während des Eindringens desselben 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 vorderen 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 so und dadurch die Verankerungskräfte über den gesamten Umfang der Kokillenbohnings-Wandung verteilt werden. Ferner ermöglichen diese Nuten eine relativ stark erweiternde Spreizung, so daß 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 Spreizvorganges in die Kokillen-Bohrungswandung eindringen und somit eine formschlüssige Verbindung bewirken.

Vorzugsweise besitzen die Spreizelemente der Dübel einen zylindrischen 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 Dübeibereich zu bewirken, eatspricht zweckmäßigerweise die Lange 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 zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch eine Befestigungsstelle mit teilweise eingesetztem Spreizdübel,

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

F i g. 3 einen Schnitt durch eine Befestigungsstelle mit einem vollends eingesetzten und gespreizten Dübel.

Ein in F i g. 1 dargestellter Ausschnitt einer Kokillenwandung 1 weist 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 Bund 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 F i g. 2 ersichtlich ist, sind im vorderen, der Spreizung dienenden 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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

1. Patentansprüche:

   L Verfahren zur Reparatur von Kokillen unter Überbrücken der Schadenstelle mittels einer Metallplatte und Befestigen der Metallplatte mittels in vorbereitete Ausnehmungen der Kokillen und der Metallplatte eingesetzter Befestigungselemente, dadurch gekennzeichnet, daß als Befestigungselemente durch Spreizelemente aufweitbare Spreizdübel (S) verwendet werden, wobei die Aufweitung der Spreizdübel (5) durch Eintreiben der Spreizelemente mittels pulverkraftbetriebenen Setzgeräten erfolgt
2. 2. Spreizdübel mit einem im wesentlichen zylindrischen Schaft zur Durchfahrung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am rückwärtigen Ende des Schaftes (6) ein Gegenlager vorgesehen ist
3. 3. Spreizdübel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenlager ein den Durchmesser des Schaftes übersteigender Bund (7) ist
4. 4. Spreizdübel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß das Gegenlager durch eine auf einem Gewinde des Außenmantels angeordnete Mutter gebildet ist
5. 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
6. 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. 7. Spreizdübel nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere zum Aufweiten vorgesehene Bereich vom Außenmantel radial gegen das Zentrum ragende, parallel zur Dübelachse verlaufende Nuten (12) aufweist
8. 8. Spreizdübel nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel in seinem vorderen Bereich Radialrillen (13) aufweist
9. 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. 10. Spreizdübel nach einem der Ansprüche 2 bis 9, gekennzeichnet durch ein Spreizelement dessen Festigkeit höher als jene des Spreizdübels (5) ist