DE3222836C1 - Verstellbare Stranggiesskokille fuer Stranggiessanlagen - Google Patents
Verstellbare Stranggiesskokille fuer StranggiessanlagenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine verstellbare Stranggießkokille für Stranggießanlagen zum
Herstellen von Gußsträngen im wesentlichen rechteckigen Querschnitts mit mehreren Kokillenteilen, von
denen wenigstens ein Teil zur Veränderung des Strangquerschnitts im wesentlichen quer zur Strangrichtung
verstellbar ist.
Wollte man früher den Querschnitt des Gußstrangs in einer Stranggießanlage verändern, so war es notwendig,
eine andere Stranggießkokille zu montieren. Dies hatte nicht nur den Nachteil, daß eine relativ große Anzahl
der aus Kupfer bestehenden und üblicherweise mit Kühlkanälen versehenen teuren Stranggießkokillen zur
Verfügung stehen mußte, sondern die für die Umrüstung erforderliche Zeit auch einen relativ langen Stillstand
der Anlage mit sich brachte.
Aus der CH-PS386629, insbesondere Fig.5 mit
zugehörigem Text, ist eine verstellbare Stranggießkokille der oben genannten Art bekannt. Die bekannte
Stranggießkokille besteht aus zwei relativ breiten, parallel angeordneten Wandungen sowie zwei jeweils
rechtwinklig dazu angeordneten und einen rechteckigen Querschnitt vervollständigenden Kokillenteilen, deren
Abstand voneinander durch spindelähnliche Verstelleinrichtungen variierbar ist. Durch entsprechende Fixierung
der verstellbaren Kokillenteile läßt sich auf relativ einfache Weise eine Konizität der Stranggießkokille
erzielen, die in an sich bekannter Weise eine Anpassung
an die Schrumpfung des Gußstrangs bei dessen Erstarrung bewirken soll. Grundsätzlich ist es jedoch
auch möglich, die verstellbaren Kokillenteile in relativ
so großem Umfang zu verstellen, so daß mit ein und derselben Stranggießkokille breite und schmale Gußstränge
gefertigt werden können.
Allerdings hat sich gezeigt, daß derartige bekannte Stranggießkokillen Probleme hinsichtlich der Dichtigkeit
an den Übergangsstellen zwischen den beweglichen und starren Kokillenteilen aufwerfen. Die vier Übergangsstellen
müssen mit relativ großem Aufwand sorgfältig gearbeitet werden, damit die Anlage einwandfrei
arbeitet. Ein weiteres Problem entsteht bei den bekannten Stranggießkokillen dadurch, daß die rechtwinklige
Führung der beweglichen Kokillenteile bezüglich der starren Kokillenteile äußerst präzise gefertigte Bauteile
erfordert, und daß es trotz großer Bemühungen kaum vermieden werden kann, daß sie an den Schmalseiten
vorgesehenen beweglichen Kokillenteile verkanten oder verrutschen, so daß als Folge hiervon Ausschuß
produziert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ver-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ver-
stellbare Stranggießkokille der eingangs genannten Art zu schaffen, die sowohl hinsichtlich der Dichtigkeit an
den Übergangsstellen zwischen beweglichen und starren Kokillenteilen eine Verbesserung mit sich bringt als
auch bezüglich der Fertigungsgenauigkeit der Gußstränge bessere Ergebnisse liefert als die bekannte
Stranggießkokille.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stranggießkokille aus zwei relativ zueinander
verschiebbaren Kokillenteilen gebildet ist. Im Gegensatz zu der oben beschriebenen bekannten Anordnung
weist die erfindungsgemäße Stranggießkokille lediglich — da sie aus nur zwei Kokillenteilen besteht — zwei
Übergangsstellen zwischen den zwei verschiebbaren Kokillenteilen auf. Geht man von einem bestimmten
Aufwand für die Lösung der Probleme hinsichtlich der Dichtigkeit der Übergangsstellen aus, so halbiert sich
bei der erfindungsgemäßen Stranggießkokille dieser Aufwand im Vergleich zu der bekannten Stranggießkokille.
Da nach der erfindungsgemäßen Lehre nur zwei Kokillenteile vorgesehen sind, liegen mindestens zwei
benachbarte und miteinander einen rechten Winkel bildende Innenseiten der Stranggießkokille völlig starr
mit Bezug aufeinander. Da sie mithin einstückig ausgebildet sein können, kann das vorerwähnte Verkanten
von beweglichen Kokillenteilen gegenüber starren Kokillenteilen nicht mehr auftreten.
Es ist grundsätzlich möglich, beide Kokillenteile beweglich anzuordnen, wobei dann beide Kokillenteile so
nach Maßgabe des gewünschten Gußstrangquerschnitts aufeinander zu bzw. voneinander fort bewegt werden,
daß die Innenseiten der Stranggießkokille bezüglich der Mittelachse des Gußstrangs stets symmetrisch sind.
Bevorzugt ist jedoch ein Kokillenteil starr und das andere Kokillenteil beweglich angeordnet, da die Anordnung
auf diese Weise stabiler und weniger aufwendig sein kann. Um den Strangquerschnitt bei der so ausgebildeten
Stranggießkokille zu verändern, wird das beweglich angeordnete Kokillenteil relativ zu dem starren
Kokillenteil bewegt. Hieraus folgt, daß der für die Konizität üblicherweise vorgesehene Winkel zwischen
dem starren Kokillenteil und dem Gußstrang stets derselbe bleibt, während der für die Konizität vorgesehene
Winkel zwischen dem Gußstrang und dem beweglich angeordneten Kokillenteil in zweckmäßiger Weise jeweils
so eingestellt wird, daß bei geringer Gußstrangbreite eine geringe Konizität und bei größerer Gußstrangbreite
eine größere Konizität erzielt wird.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß wenigstens ein beweglich angeordnetes
Kokillenteil, welches vorzugsweise mittels einer Spindel verschiebbar ist, in einer Führung geführt
ist, die bei geringem Strangquerschnitt eine kleine Konizität und bei großem Strangquerschnitt eine größere
Konizität definiert. Bei einer solchen Ausgestaltung kann die Führung z. B. als Schablonenführung ausgebildet
sein, so daß das bewegliche Kokillenteil lediglich im Sinne einer Verengung bzw. Erweiterung des Kokillenquerschnitts
bewegt zu werden braucht, während sich die entsprechende Konizität nach Maßgabe der Führung
von selbst einstellt; und zwar kann die Einstellung je nach betrieblichen Erfordernissen entweder proportional
mit der Breite der Stranggießkokille oder aber gemäß irgendeiner von der Kokillenbreite als unabhängige
Variable abhängigen Funktion gewählt werden. Vorzugsweise ist die Führung kreisbogenförmig.
Eine besonders stabile und hinsichtlich des konstruktiven Aufwands sowie der Formstabilität der Stranggießkokille
besonders günstige Ausführungsform der Erfindung, für die selbständiger Schutz geltend gemacht
wird, sieht vor, daß die zwei Kokillenteile L-förmig ausgebildet sind, wobei die Stirnseite eines — vorzugsweise
kurzen — Schenkels jeweils eines Kokillenteils an der Innenseite des anderen — vorzugsweise langen
— Schenkels des anderen Kokillenteils anliegt. Die beiden L-förmigen Kokillenteile dienen zur gegenseitigen
Lagerung. Die beiden Kokillenteile sind speziell in ίο einer Richtung frei verschieblich und dadurch, daß die
L-förmigen Kokillenteile jeweils auf einer Flachseite eines Schenkels geführt werden, läßt sich eine extrem
gute Formstabilität des Kokillenquerschnitts erzielen. Ein Verkanten der sich aufeinander zu bzw. voneinander
fort bewegenden Innenseiten der Stranggießkokille ist ausgeschlossen, weil diese Seiten jeweils mit einem
benachbarten, außenseitig an einer Führungsfläche anliegenden oder von einem Druckmittel beaufschlagten
Schenkel des betreffenden Kokillenteils einstückig verbundensind.
Eine problemlose Verstellung der relativen Lage der L-förmigen Kokillenteile mit sich automatisch einstellender
Konizität läßt sich dadurch erreichen, daß die Führung als kreisbogenförmige Führung ausgebildet ist,
wobei vorzugsweise in dem bzw. in den L-förmigen Kokillenteilen oder in dieses bzw. diese tragenden Lagerteilen
jeweils eine Führungsbahn ausgebildet ist, auf der mindestens ein Gleitstück bewegbar ist, welches an den
Lagerteilen respektive Kokillenteilen vorgesehen ist.
Man macht sich durch einfaches Überlegen klar, daß die kreisbogenförmige Führung z. B. bei einem Erweitern
des Kokillenquerschnitts dazu führt, daß sich die Konizität automatisch mit vergrößert. Die Vergrößerung
des die Konizität bestimmenden Winkels ist theoretisch nicht proportional, sondern entspricht der Kreisfunktion,
aber für kleine Winkel und entsprechend sehr großem Radius des Kreisbogens der Führungsbahn ergibt
sich eine praktisch proportionale Änderung der Konizität.
Es hat sich gezeigt, daß es im Hinblick auf die Kühlung des Gußstrangs ausreicht, zwei Innenseiten der
Stranggießkokille zueinander konisch auszubilden. Diese die Konizität bewirkenden Teile sind bei der erfindungsgemäßen
Stranggießkokille in erster Linie die sich relativ zueinander bewegenden Innenseiten der
Stranggießkokille. Ohne eine Beeinträchtigung der Dichtigkeit an den Übergangsstellen zwischen den gegeneinander
verschieblichen Teilen befürchten zu müssen, kann man vorsehen, daß die zwischen den relativ
zueinander beweglichen Innenseiten der Stranggießkokille liegenden beiden im wesentlichen lageunveränderlichen
Innenseiten konisch angeordnet sind.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß ein Kokillenteil U-förmigen
Querschnitt aufweist, während das andere als zwischen den Schenkeln des »U« eingepaßtes glattes Teil ausgebildet
ist. Auch bei einer solchen Anordnung sind lediglich zwei Übergangsstellen zwischen den beiden relativ
zueinander verschieblichen Kokillenteilen vorgesehen.
Das eine glatte Kokillenteil, welches zweckmäßigerweise
eine Schmalseite der Stranggießkokille bildet, wirft möglicherweise hinsichtlich der Verkantung bzw.
Lagestabilität Probleme auf, jedoch sind bei der erfindungsgemäßen Stranggießkokille drei Seiten einstükkig
ausgebildet, so daß dort eine Veränderung des Strangquerschnitts durch Verkanten irgendwelcher
Teile völlig ausgeschlossen ist.
Es kann wünschenswert sein, das Verstellen der Ko-
Es kann wünschenswert sein, das Verstellen der Ko-
killenteile mittels einer kreisbogenförmigen Führung mit unterschiedlicher Konizitätseinstellung durchzuführen.
Erfindungsgemäß läßt sich dadurch auf einfache Weise erreichen, daß die Führung als kreisbogenförmige
Führung ausgebildet ist, wobei in dem langen Schenkel wenigstens eines L-förmigen Kokillenteils eine auswechselbare
Kreisbogen-Führungsschiene angeordnet ist. In dem langen Schenkel eines L-förmigen Kokillenteils
ist beispielsweise eine gerade Nut vorgesehen, in die die Führungsschiene einsetzbar ist Die Führungsschiene
steht dann über die Außenfläche des Kokillenteils vor und wirkt mit einer entsprechenden Gegenführung
zusammen.
Es ist auch möglich, die winkelförmigen Kokillenteile so auszubilden, daß sämtliche Innenseiten mit der jeweils
gegenüberliegenden Seite einen spitzen Winkel bilden und eine Spaltbildung beim Verschieben der
Winkel- oder L-förmigen Teile gegeneinander grunnsätzlich unterbleibt. Bei Stranggießkokillen, die im
Querschnitt nur gerade Kanten aufweisen, läßt sich dies erfindungsgemäß dadurch erreichen, daß die beim Verstellen
der Kokillenteile aufeinander gleitenden Flächen, insbesondere die Innenseiten der langen Schenkel
der L-förmigen Kokillenteile, jeweils einen Teil eines Kegelmantel-Ausschnitts bilden, den man durch zwei
parallele Schnitte des Kegelmantels senkrecht zur Symmetrielängsachse erhält Mit anderen Worten: Die
Längs-Innenseite der Kokillenteile bilden einen Ausschnitt aus einer schrägen Kreisringfläche. Selbstverständlich
sind die an diesen Innenflächen zur Anlage kommenden Stirnseiten der kurzen Schenkel der L-förmigen
Kokillenteile entsprechend angepaßt. Bei einer solchen Anordnung ist stets eine dichte Anlage der Kokillenteile
aneinander gewährleistet.
Die Erfindung ist auch bei Kreisbogenkokillen anwendbar. In diesem Falle sind zwei Innenseiten, vorzugsweise
die Schmalseiten der Stranggießkokille, eben ausgebildet und die beiden anderen Seiten gekrümmt.
Ein problemloses Verstellen der erfindungsgemäß ausgebildeten Kreisbogenkokille läßt sich dadurch erreichen,
daß die Krümmung der im wesentlichen lageunveränderlichen Innenflächen der Kokillenteile definiert
wird durch einen Kreis mit dem Radius r, deren Mittelpunkte
auf einem Kreis liegen, der zu dem durch die kreisbogenförmige Führung bestimmten Kreis konzentrisch ist. Es ist zwar grundsätzlich auch möglich, anstelle
der Kreise mit dem Radius r z. B. Ellipsen bzw.
Ellipsenausschnitte zu verwenden, solange gewährleistet ist, daß die Innenfläche definiert ist durch unendlich
viele Kreise, die zu dem die kreisbogenförmige Führung bestimmenden Kreis konzentrisch sind; aus fertigungstechnischen
Gründen wird jedoch die erwähnte erfindungsgemäße Ausführungsform bevorzugt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kreisbogenkokille ist vorgesehen, daß
der Radius R des die Mittelpunkte bestimmenden Kreises so groß ist wie der Radius des durch die kreisbogenförmige
Führung bestimmten Kreises zuzüglich der Höhe der Kokille. Dies bedeutet, daß im oberen Eintrittsbereich
der Stranggießkokille die entsprechende Innenfläche praktisch senkrecht verläuft und mit zunehmender Tiefe mehr und mehr in die Waagerechte übergeht
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine schematische Ansicht eines Teils einer Stranggießanlage mit einer oszillierenden Stranggießkokille,
F i g. 2 eine perspektivische Schrägansicht von oben einer Stranggießkokille,
F i g. 3 eine Draufsicht auf eine Stranggießkokille,
Fig.4 eine perspektivische Ansicht eines mit einer kreisbogenförmigen Führungsbahn versehenen Kokillenteils,
Fig.4 eine perspektivische Ansicht eines mit einer kreisbogenförmigen Führungsbahn versehenen Kokillenteils,
F i g. 5 eine Seitenansicht einer Stranggießkokille mit kreisbogenförmiger Führung,
F i g. 6 und 7 jeweils eine perspektivische Ansicht
F i g. 6 und 7 jeweils eine perspektivische Ansicht
ίο eines L-förmigen Kokillenteils einer Kreisbogenkokille,
Fig.8 eine perspektivische Ansicht einer Kreisbogenkokille
und
Fig.9 eine Querschnittsansicht der in Fig.8 dargestellten
Kreisbogenkokille.
F i g. 1 zeigt in schematischer Darstellung einen Teil
einer Stranggießanlage mit einer aus Kupfer bestehenden zweiteiligen Stranggießkokille 1, die die in F i g. 2
dargestellte Ausgestaltung aufweisen kann. Die unteren Stirnseiten der beiden L-förmigen, von Kühlkanälen 2
durchsetzten Kokillenteile 3 und 4 bilden kreisbogenförmige Führungsbahnen 5, die auf als Gleitstücke dienenden
Lagerteilen 6 ruhen.
Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 1 ist an dem kurzen Schenkel jedes L-förmigen Kokillenteils 3 bzw.
4 eine Spindel 8 bzw. 7 angelenkt, mittels der das betreffende Kokillenteil gemäß der Zeichnung nach links und
rechts (Pfeile Pj und Pi) verschoben werden kann,
wobei aufgrund der kreisbogenförmigen Führungsbahn 5 und dem entsprechend ausgebildeten Lagerteil 6
gleichzeitig ein automatisches Kippen der Kokillenteile bezüglich der Längsachse B des Gußstranges 9 erfolgt
Mit dieser Anordnung läßt sich also nicht nur die Breite des Gußstranges 9 variieren, sondern zusätzlich auch
die Konizität der Stranggießkokille automatisch verstellen.
Die Lagerteile 6 ruhen auf einem Gestell 10 mit auf dessen Unterseite angebrachten Führungsrollen 11 und
12, die den auf der Unterseite der Stranggießkokille 1 austretenden Gußstrang 9 führen. Das Gestell 10 mit
den daran befestigten Führungsrollen 11 und 12 ist mittels einer hier nicht näher dargestellten Schwingungsanordnung
in rascher Folge parallel zur Längsrichtung des Gußstrangs 9 heb- und senkbar (Pfeil F). Dadurch
wird in an sich bekannter Weise ein Festkleben des Guß-Strangs an den Kokilleninnenwänden verhindert. Dieser
Teil der Anordnung ist jedoch nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung, so daß auf eine weitere Erläuterung
verzichtet wird.
Die Fi g. 1 und 2 zeigen auf anschauliche Weise, wie die Breite des Gußstrangs durch Verschieben der beiden L-förmigen Kokillenteile 3 und 4 variiert werden kann. Gemäß F i g. 2 liegt das Kokillenteil 4 mit der Außenseite seines langen Schenkels an einer starr angeordneten Lagerplatte 13 an, während die Außenseite des langen Schenkels des Kokillenteils 3 von mehreren Federanordnungen 14 und 15 beaufschlagt wird. Bei dieser Ausführungsform kann das Kokillenteil 4 völlig unbeweglich sein, so daß nur an dem beweglichen Kokillenteil 3 eine in Fig.2 nicht näher dargestellte Spindel an der Außenseite des kurzen Schenkels angreift, um die Breite des Innenquerschnitts der Stranggießkokille 1 zu verändern. Selbstverständlich können entgegen der Darstellung in Fig.2 vier oder mehr Federanordnungen zum Zusammenpressen der beiden Kokillenteile vorgesehen sein.
Die Fi g. 1 und 2 zeigen auf anschauliche Weise, wie die Breite des Gußstrangs durch Verschieben der beiden L-förmigen Kokillenteile 3 und 4 variiert werden kann. Gemäß F i g. 2 liegt das Kokillenteil 4 mit der Außenseite seines langen Schenkels an einer starr angeordneten Lagerplatte 13 an, während die Außenseite des langen Schenkels des Kokillenteils 3 von mehreren Federanordnungen 14 und 15 beaufschlagt wird. Bei dieser Ausführungsform kann das Kokillenteil 4 völlig unbeweglich sein, so daß nur an dem beweglichen Kokillenteil 3 eine in Fig.2 nicht näher dargestellte Spindel an der Außenseite des kurzen Schenkels angreift, um die Breite des Innenquerschnitts der Stranggießkokille 1 zu verändern. Selbstverständlich können entgegen der Darstellung in Fig.2 vier oder mehr Federanordnungen zum Zusammenpressen der beiden Kokillenteile vorgesehen sein.
Gemäß Fig.3 werden die beiden L-förmigen Kokillenteile
3 und 4 an vier Punkten (Pfeile P) zusammengepreßt. In der in Fig. 1 durch ausgezogene Linien dar-
gestellten weit geöffneten Stellung der Stranggießkokille 1 bilden die beiden schmalen Innenseiten des Kokillenquerschnitts
einen spitzen Winkel zueinander, was man in der Zeichnung daraus ersieht, daß die Innenseiten
16 und 17 der Stranggießkokille in Erscheinung treten. Wird nun zur Verringerung des Kokillenquerschnitts
die Spindel 8 betätigt, so verschiebt sich das Kokillenteil 3, so daß es z. B. die in F i g. 3 durch gestrichelte
Linien angedeutete Stellung einnimmt. Hierbei verringert sich die Konizität (die Fläche 17 ist in der gestrichelten
Darstellung des Kokillenteils 3 verschwunden). Eine solche automatische Einstellung bzw. Veränderung
der Konizität erreicht man durch die anhand der F i g. 1 erläuterte kreisbogenförmige Führungsbahn 5.
Gemäß F i g. 1 ist die Führungsbahn 5 an der Stirnseite jeweils eines langen Schenkels eines L-förmigen
Kokillenteils ausgebildet. In einer abgewandelten Ausführungsform, die in F i g. 4 dargestellt ist, ist die kreisbogenförmige
Führungsbahn durch eine kreisbogenförmige Führungsnut 50 in einem L-förmigen Kokillenteil
30 gebildet. Der lange Schenkel des Kokillenteils 40 liegt mit seiner Außenseite z. B. auf einer glatten Führungsplatte,
auf der eine ebenfalls kreisbogenförmige Feder ausgebildet ist, die in die Führungsnut 50 eingreift.
Anstelle der Feder können auch zwei Führungszapfen mit Abstand voneinander auf der Führungsplatte angeordnet
sein, welche in die Führungsnut 50 eingreifen und bei einem Verschieben des Kokillenteils in Richtung
des langen Schenkels eine automatische Veränderung der Winkellage des Teils bewirken. Selbstverständlich
kann die Führungsnut auch in der Lagerplatte ausgebildet sein, so daß die Veränderung der Konizität dadurch
erfolgt, daß an der Außenseite des Kokillenteils vorgesehene Führungszapfen in der Führungsnut geführt werden.
Es kann wünschenswert sein, die sich mit dem Verstellen der KokiUenteile einstellende Konizität variabel
zu machen. Hierzu wird die kreisbogenförmiie Führung auswechselbar ausgebildet. In dem langen Schenkel
eines oder beider KokiUenteile wird z. B. eine gerade Aufnahmenut vorgesehen, in die eine kreisbogenförmige
Führungsschiene mit einer entsprechenden Feder eingesetzt wird, so daß die Führungsschiene von der
Außenseite des Kokillenteils absteht.
Mit der erfindungsgemäßen Stranggießkokille lassen sich verschieden breite Gußstränge herstellen, so daß es
dazu nicht mehr eines Auswechselns der Stranggießkokillen bedarf. Es ist lediglich erforderlich, die beiden KokiUenteile
gegeneinander zu verschieben, wobei die Einstellung der Konizität automatisch erfolgt. Es kann
zweckmäßig sein, den verstellbaren Bereich des Kokillenquerschnitts nicht zu groß zu wählen, so daß gegebenenfalls
zwei Stranggießkokillen vorgesehen werden müssen, um einen ausreichend großen Bereich von Gußstrangbreiten
abdecken zu können. Eine Stranggießkokille kann z. B. so ausgelegt sein, daß Brammen zwischen
250x250 und 250 χ 325 mm hergestellt werden
können, während eine andere Stranggießkokille zum Herstellen von Brammen von 250x325 bis
250 χ 400 mm erwendet wird. Für die erstgenannte Stranggießkokille kann z. B. eine Kokillenlänge von
400 mm vorgesehen sein, wobei die Konizität hinsichtlich der Innenseiten festen Abstands durchgehend
2 mm beträgt, während die Konizität hinsichtlich der zueinander verschieblichen Innenseiten der Stranggießkokille
2,7 mm beträgt. Letztere kann als gebrochene Konizität vorgesehen sein. Bei der größeren Stranggießkokille
kann auf die Konizität der beiden feststehenden Seiten verzichtet werden, während die Konizität hinsichtlich
der größeren Breite der beiden zueinander beweglichen Innenseiten 4 mm betragen kann, wobei
diese Konizität gebrochen, d. h. abgestuft, vorgesehen wird.
Bei den in obiger Weise bemessenen Stranggießkokillen
werden die L-förmigen KokiUenteile an vier Punkten mit einer Kraft von jeweils 1,5—4 t aufeinandergepreßt.
Werden die KokiUenteile gegeneinander verschoben, um den Querschnitt des Gußstrangs zu verändern,
so wird diese Andrückkraft auf etwa 0,51 reduziert, so daß sich die Teile relativ leicht zueinander verschieben
lassen.
Gemäß oben beschriebenem Ausführungsbeispiel erfolgt das Verstellen der KokiUenteile vorzugsweise mittels
einer oder mehrerer Spindeln, weil eine solche Verstelleinrichtung eine genaue Einstellung der Kokillenteile
ermöglicht und darüber hinaus gewährleistet, daß sich die KokiUenteile nicht während des Gießens aus
ihrer Lage verschieben. Es können aber auch andere Verstelleinrichtungen, z. B. hydraulische, verwendet
werden.
Die Erfindung ist nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel mit den beiden L-förmigen Kokil-
!enteilen beschränkt. In einer anderen Ausführungsform kann ein Kokillenteil U-förmigen Querschnitt haben,
während das andere Kokillenteil zwischen den beiden Schenkeln des »U« eingepaßt ist. Das U-förmige Teil
kann z. B. feststehen, während das glatte, zwischen den Schenkeln des »U« befindlliche Kokillenteil verschieblich
ist, so daß sich die Breite des Gußstrangs variieren läßt. Umgekehrt kann aber auch das glatte Kokillenteil
starr angeordnet sein, während das U-förmige Kokillenteil verschieblich ausgebildet wird. In diesem Fall kann
die Lagerung des U-förmigen Kokillenteils ähnlich erfolgen, wie dies anhand der F i g. 1 und 4 für L-förmige
KokiUenteile beschrieben wurde. D. h., es kann eine kreisbogenförmige Führung vorgesehen sein, die eine
automatische Veränderung der Konizität bei einer Änderung des Kokillenquerschnitts bewirkt.
In F i g. 5 ist anschaulich dargestellt, wie sich bei Verwendung einer kreisbogenförmigen Führung und entsprechend
ausgebildeten Lagerteilen die Konizität-verändert, wenn die Breite des Kokillenquerschnitts verstellt
wird.
Sollen sämtliche vier Innenseiten der Stranggießkokille mit der jeweils gegenüberliegenden Seite einen
spitzen Winkel bilden, so wird eine spezielle Anordnung bzw. Formgebung der KokiUenteile gewählt, damit eine
so optimale Abdichtung zwischen den beweglichen Kokillenteilen für jede Position des Verstellbereichs erzielt
wird. Erfindungsgemäß sind die Innenflächen der langen Schenkel der KokiUenteile und dementsprechend die
daran zur Anlage kommenden Schmalseiten der Kokillenteile Ausschnitte aus einer schrägen Kreisringfläche,
oder genauer gesagt: Teile eines Kegelmantel-Ausschnitts, wobei man einen solchen Kegelmantel-Ausschnitt
dadurch erhält, daß man den Kegelmantel senkrecht zu dessen Längsachse zweimal in verschiedener
Höhe schneidet. Bei den so ausgebildeten Flächen wird unabhängig davon, wie die KokiUenteile eingestellt sind,
stets eine gleichmäßige optimale Abdichtung gewährleistet.
Die oben beschriebene Stranggießkokille weist ausnahmslos ebene Innenflächen auf. Die Erfindung ist jedoch
auch bei Kreisbogenkokillen anwendbar. Die F i g. 6 und 7 zeigen jeweils ein L-förmiges Kokillenteil
20 bzw. 20' einer solchen Kreisbogenkokille. Die beiden
Ausführungsformen nach Fig.6 und 7 unterscheiden
sich lediglich durch die unterschiedliche Art der Zusammensetzung von Längs- und Schmalseite, wie man
aus der Zeichnung leicht ersieht. Die Innenseite 21 des langen Schenkels des Kokillenteils 20 ist gekrümmt
ausgebildet, die in der Zeichnung verdeckte schmale Innenseite dagegen eben.
Die folgende Betrachtung soll zeigen, wie sich bei einer derartigen Kreisbogenkokille trotz der Verstellmöglichkeit
eine optimale Abdichtung zwischen den beweglichen Kokillenteilen erreichen läßt. In F i g. 6 ist
mit A eine Linie bezeichnet, die durch den Mittelpunkt des durch die kreisbogenförmige Führung des Kokillenteils
20 festgelegten Kreises geht und auf diesem Kreis senkrecht steht Der Radius der kreisbogenförmigen
Führung ist in Fig. 6 mit ρ bezeichnet. Konzentrisch hierzu verläuft ein Kreis mit dem Radius R Ein Teil dieses
Kreises ist in F i g. 6 mit M bezeichnet. Die Kreise mit dem Radius rund R sind konzentrisch, d. h., die Mittelpunkte
liegen beide auf der oben definierten Linie A Die Innenfläche 21 des langen Schenkels des Kokillenteils
20 wird nun definiert durch unendlich viele Kreise mit dem Radius r, wobei die Mittelpunkte dieser Kreise
auf der gekrümmten Linie M liegen. Die an der Fläche 21 zur Anlage kommende Stirnseite des kurzen Sehenkels
des Kokillenteils 20 ist entsprechend angepaßt ausgebildet Das in den Fig. 6 und 7 dargestellte Kokillenteil
hat jeweils eine konkave Innenfläche; selbstverständlich muß dann die Innenfläche des anderen Kokillenteils
konvex ausgebildet sein, wie dies aus den F i g. 8 und 9 ersichtlich ist
Wie in F i g. 9 durch zwei eingezeichnete Radien r von
Kreisen um Mittelpunktslinien M bzw. N verdeutlicht ist, erhält man eine Konizität der beiden gekrümmten
Innenseiten der Kokille dadurch, daß zwar der gleiche Radius rbei beiden Kokillenteilen gewählt ist, die Mittelpunktslinie
N für das konvexe Kokillenteil 25 aber etwas tiefer liegt als die Mittelpunktslinie M für das
konkave Kokillenteil 20.
Die in der oben geschilderten Weise ausgebildete Kreisbogenkokille ist in jeder beliebigen Position der
Kokillenteile spaltfrei. Mit dieser Möglichkeit einer auch auf den Breitseiten mehrfach gebrochenen Konizität,
die in vertikaler Richtung den Radien der Gießmaschine, in Horizontalrichtung dazu dem Radius der Verstellführung
überlagert wird, lassen sich verstellbare Kokillen bauen, die allen Forderungen moderner, leistungsfähiger
Brammen- und Vorblockanlagen gerecht werden.
Die Fertigung der oben beschriebenen Kokillenteile der Kreisbogenkokille erfolgt mit numerisch gesteuerten
Werkzeugmaschinen. Wenngleich jedes Kokillenteil einstückig ausgebildet werden kann, ist es fertigungstechnisch
unter Umständen einfacher und auch billiger, die beiden Schenkel der Kokillenteile einzeln herzustellen
und anschließend vorzugsweise durch Verschrauben zusammenzufügen.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Durch die erfindungsgemäße
Formgebung der Innenseiten der Stranggießkokille läßt sich praktisch jede beliebige
Querschnittsform realisieren, ohne daß die optimale Abdichtung zwischen den relativ zueinander bewegten
Kokillenteilen beeinträchtigt wird. Das Gußstrangprofil des Vorblocks oder der Bramme entspricht einem horizontalen
Schnitt durch die Kokille. Bei der Kreisbogenkokille weicht dieses Profil aufgrund der sphärischen
Ausbildung der Längsseiten der Kokille vom idealen Vierkant oder Rechteck ab. Wie jedoch rechnerisch
leicht nachgewiesen werden kann, ist diese Abweichung für die überhaupt in Frage kommenden Formate
und Konizitäten beziehungsweise Radien bei Kreisbogenanlagen vollständig vernachlässigbar. Bei der Ausführungsform
gemäß F i g. 6 beträgt der Radius ρ etwa 50 bis 60 m, der Radius r etwa 10 m und bei einer Kokillenhöhe
von etwa 700 mm dementsprechend der Radius R auch etwa 50 bis 60 m.
Im Gegensatz zu den oben beschriebenen Ausführungsformen kann zur Erreichung einer sehr kompakten
Bauweise der Antrieb zum Bewegen des beziehungsweise der Kokillenteile nicht an den Schmalseiten, sondern
an den langen Schenkeln der L-förmigen Teile angeordnet sein beziehungsweise angreifen.
Hierzu 7 Blatt Zeichnungen
Claims (11)
1. Verstellbare Stranggießkokille für Stranggießanlagen zum Herstellen von Gußsträngen im wesentlichen
rechteckigen Querschnitts mit mehreren Kokillenteilen, von denen wenigstens ein Teil zur
Veränderung des Strangquerschnitts im wesentlichen quer zur Strangrichtung verstellbar ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stranggießkokille (1) aus zwei relativ zueinander verschiebbaren
Kokillenteilen (3,4) gebildet ist.
2. Stranggießkokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein beweglich angeordnetes
Kokillenteil (3), welches vorzugsweise mittels einer Spindel (8) verschiebbar ist, in einer
Führung (5, 6) geführt ist, die bei geringem Strangquerschnitt eine kleine Konizität und bei großem
Strangquerschnitt eine größere Konizität definiert.
3. Stranggießkokille nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Kokillenteile
(3, 4) L-förmig ausgebildet sind, wobei die Stirnseite eines — vorzugsweise kurzen — Schenkels
jeweils eines Kokillenteils (3, 4) an der Innenseite des anderen — vorzugsweise langen — Schenkels
des anderen Kokillenteils anliegt
4. Stranggießkokille nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung als kreisbogenförmige
Führung (5, 6) ausgebildet ist, wobei vorzugsweise in dem bzw. den L-förmigen Kokillenteilen
(3, 4) oder in dieses bzw. diese tragenden Lagerteilen jeweils eine Führungsbahn (5) ausgebildet
ist, auf der mindestens ein Gleitstück (6) bewegbar ist, welches an den Lagerteilen respektive Kokillenteilen
vorgesehen ist.
5. Stranggießkokille nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den
relativ zueinander beweglichen Innenseiten (16,17) der Stranggießkokille (1) liegenden beiden, im wesentlichen
lageunveränderlichen Innenseiten konisch angeordnet sind.
6. Stranggießkokille nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kokillenteil
U-förmigen Querschnitt aufweist, während das andere als zwischen den Schenkeln des »U« eingepaßtes
glattes Teil ausgebildet ist.
7. Stranggießkokille nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung als kreisbogenförmige
Führung ausgebildet ist, wobei in einem langen Schenkel wenigstens eines L-förmigen Kokillenteils
eine auswechsselbare Kreisbogen-Führungsschiene angeordnet ist
8. Stranggießkokille nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beim Verstellen
der Kokillenteile aufeinandergleitenden Flächen, insbesondere die Innenseiten der langen
Schenkel der L-förmigen Kokillenteile sowie die hieran zur Anlage kommenden Stirnseiten jeweils
einen Teil eines Kegelmantel-Ausschnitts bilden, den man durch zwei parallele Schnitte des Kegelmantels
senkrecht zur Symmetrieachse erhält
9. Stranggießkokille nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei
Ausbildung der Stranggießkokille als Kreisbogenkokille (20, 25) die Krümmung der im wesentlichen
lageunveränderlichen Innenflächen der Kokillenteile definiert wird durch Kreise mit dem Radius (r),
deren Mittelpunkte auf einem Kreis (M) liegen, der
zu dem durch die kreisbogenförmige Führung bestimmten Kreis konzentrisch ist.
10. Stranggießkokille nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius. (R) des die Mittelpunkte
bestimmenden Kreises so groß ist wie der Radius des durch die kreisbogenförmige Führung
bestimmten Kreises zuzüglich der Höhe der Stranggießkokille.
11. Stranggießkokille nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius der kreisbogenförmigen Führung etwa
50 bis 60 m beträgt, und daß der Radius (r) der
Krümmung der Kokillenteile etwa 10m beträgt, wobei die Stranggießkokille etwa 700 mm hoch ist.
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