DE3224065C2 - Verstellbare Stranggießkokille für Vielfachstranggießanlagen - Google Patents

Abstract

Eine verstellbare Gleitkokille für Zwillings-Stranggießanlagen zum Herstellen von Gußsträngen im wesentlichen rechteckigen Querschnitts, besitzt zwei Gleitkokillenteile (2, 3), die mittels einer Antriebsvorrichtung (10, 11, 12, 13, 14, 15) im wesentlichen quer zur Strangrichtung relativ zueinander verschiebbar sind. Ein Gleitkokillenteil (2) hat T-förmigen Grund riß und kommt mit der Stirnseite des in der Symmetrielinie liegenden Schenkels (7) zur Anlage an der Innenfläche eines U-förmigen Gleitkokillenteils (3), dessen Schenkel-Stirnseiten zur Anlage an den Innenflächen des anderen Schenkels (8) des T-förmigen Gleitkokillenteils (2) kommen. Unabhängig von der Einstellung ist die Summe der Querschnitte und somit das Schluckvermögen stets konstant. Die Gießstrahlmitte liegt stets im Zentrum der beiden Querschnitte, da beide Kokillenteile gegeneinander bewegt werden.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine verstellbare Stranggießkokille für Vielfachstranggießanlagen zum Herstellen von Gußsträngen im wesentlichen rechteckigen Querschnitts, mit mindestens zwei Kokillenteilen, die zur Strangquerschnittsveränderung im wesentlichen quer zur Strangrichtung relativ zueinander verschiebbar sind.

Wollte man früher den Querschnitt eines Gußstrangs in einer Stranggießanlage verändern, so war es notwendig, eine andere Stranggießkokille zu montieren. Dies

ίο 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 darüber hinaus den Mangel, zum Zwecke der Umrüstung relativ lange Stillstandszeiten in Kauf nehmen zu müssen.

Aus der CH-PS 3 86 629 ist eine verstellbare Stranggießkokille bekannt, die aus zwei relativ breiten, parallel angeordneten Wandungen sowie zwei jeweils rechtwinklig dazu angeordneten, einen rechteckigen Querschnitt vervollständigenden Kokillenteilen besteht, deren Abstand voneinander durch spindelähnliche Verstelleinrichtungen variierbar ist Es hat sich jedoch gezeigt, daß derartige Strangkokillen Probleme hinsichtlich der Dichtigkeit an den Übergangssteilen zwischen den beweglichen und den feststehenden Kokilienteilen aufwerfen. Die vier Übergangsstellen müssen mit relativ großem Aufwand sorgfältig bearbeitet werden, damit die Anlage einwandfrei arbeitet.

Eine Verbesserung dieser bekannten verstellbaren Stranggießkokille, insbesondere bezüglich der vorerwähnten Dichtigkeitsprobleme, ist in der älteren DE-PS 32 22 836 vorgeschlagen worden. Gemäß diesem Vorschlag besteht die Stranggießkokille zum Herstellen eines Gußstrangs aus nur zwei relativ zueinander verschieblichen Kokillenteilen, die vorzugsweise L-förmigen Grundriß haben. Eine Besonderheit dieses älteren Vorschlags besteht darin, daß eine bevorzugt kreisbogenförmig ausgebildete Führung für die Kokülenteile vorgesehen ist, die bewirkt, daß sich die Konizität mit größer werdendem Strangquerscimitt vergrößert und mit kleiner werdendem Strangquerschnitt verringert. Diese ältere Lösung des oben angesprochenen Problems läßt sich sowohl bei verstellbaren Stranggießkokillen mit ebenen Innenflächen als auch bei solchen mit gekrümmten Innenflächen (Kreisbogenkokille) anwenden. Die in dem älteren Vorschlag beschriebenen Ausführungsbeispiele solcher verstellbaren Stranggießkokillen sind zum Herstellen einzelner Gußstränge bestimmt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, verstellbare Stranggießkokillen der eingangs genannten Art anzugeben, mittels welcher sich gleichzeitig mehrere, hinsichtlich ihres Querschnitts gegebenenfalls unterschiedlich große Gußstränge herstellen lassen.

Bei einer verstellbaren Stranggießkokille der genannten Gattung wird diese Aufgabe gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung dadurch gelöst, daß zur Bildung einer Zwillingskokille das eine Kokillenteil einen T-förmigen und das andere Kokillenteil einen U-förmigen Grundriß aufweist, wobei letzteres Kokillenteil den auf der Symmetrielinie des »T« liegenden Wandungsschenkel umfaßt und mit den Stirnflächen seiner quer zur Verschieberichtung angeordneten Wandungsschenkel beiderseits an der Innenfläche des anderen, parallel zur Verschieberichtung angeordneten »Tw-Wandungsschenkels angepreßt ist. Gemäß einer zweiten, in der Regel bevorzugten Grundform der Er-

findung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zur Bildung einer Mehrstranggießkokille Kokillenteile mit im wesentlichen F-förmigen Grundrissen verschränkt ineinandergreifen und aneinander angepreßt sind.

Zum gleichzeitigen Herstellen mehrerer Gußstränge sind zwar bereits Vielfachstranggießanlagen, insbesondere in Form von Zwillingsanlagen, bekannt, doch scheitert ihr Einsatz bei der bisher üblichen Nebeneinanderanordnung einzelner Stranggießkokillen häufig an dem relativ großen PUizbedarf. Handelt es sich um versteilbare Stranggießkokillen mit zwei verstellbaren Schmalseiten, etwa gemäß der eingangs gewürdigten CH-PS 3 86 629, so ergibt sich der hohe Platzbedarf bereits daraus, daß auf beiden Seiten der Stranggießkokille jeweils eine Verstellvorrichtung vorgesehen werden muß. Dies bedeutet bei Zwillingsanlagen, daß zwischen den beiden nebeneinander angeordneten verstellbaren Stranggießkokillen zwei Verstellvorrichtungen untergebracht werden müssen. Hierdurch wird die gesamte Breite der Anlage so groß, daß sie sich häufig nicht innerhalb zur Verfügung stehender Räume unterbringen läßt.

Im Gegensatz dazu ermöglichen die erfindungsgemäß vorgeschlagenen verstellbaren Mehrstran_Bgießkokillen einen kompakten Aufbau mit entsprechend geringem Platzbedarf.

Im Falle der ersten Ausführungsform der verstellbaren Zwillingskokille ergeben sich insgesamt nur drei Übergangsstellen zwischen den relativ gegeneinander verschiebbaren Kokillenteilen, was bedeutet, daß beide Kokillenteile ohne Schwierigkeiten so gegeneinander gedrückt werden können, daß keine Undichtigkeiten zu befürchten sind. Bei symmetrischer Anordnung der beiden Kokillenteile erhält man zwei Gußstränge gleichen Querschnitts, ansonsten zwei Gußstränge unterschiedlich großen Querschnitts. Ein besonderer Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß das Schluckvermögen für die ganze Stranggießkokille stets konstant ist, da die Summe der beiden Querschnittsflächen in praktisch allen in Betracht kommenden Einstellungen gleich bleibt.

Im Falle der zweiten Grundform der Erfindung besteht auf baulich besonders einfache Weise die Möglichkeit, die Anzahl der Kokillenöffnungen bzw. Arbeitsquerschnitte dadurch zu vergrößern, daß die parallel zur Verschieberichtung angeordneten Wandungsschenkel der verschränkt ineinandergreifenden Kokillenteile verlängert werden und jeweils mehr als nur zwei quer zur Verschifcberichtung angeordnete Wandungsschenkel umfassen. Während im Normalfalie drei Arbeitsquerschnitte für die Herstellung von Gußsträngen zur Verfugung stehen, bei denen gegebenenfalls auch nur die beiden äußeren Kokilllenöffnungen genutzt werden können, biete sicn im Falle der genannten Weiterbildung die Möglichkeit, zu insgesamt z. B. vier oder auch fünf Kokillenöffnungen zu gelangen.

Wegen der bei dieser Ausführungsform vergrößerten Anzahl der Übergangsstellen zwischen den beiden rela-'iv zueinander verschieblichen Kokillenteilen können unter Umständen Probleme dadurch auftreten, daß die Gewährleistung einwandfreier Dichtigkeit an den Übergangsstellen relativ hohe Kräfte für das Gegeneinanderpressen der beiden relativ zueinander verschieblichen Kokillenteile erfordert.

Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, sieht eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung vor, daß der parallel zur Verschifberichtung angeordnete Wandungsschenkel einer der beiden Kokillenteile in mindestens zwei flexibel aneinander gekoppelte Längenabschnitte mit eigenen, quer zur Verschieberichtung angeordneten Wandungsschenkeln untergliedert ist, die mittels Federn «separat gegen das gegenüberliegende Kokillenteil angepreßt sind. Im einfachsten Falle bedeutet dies, daß ein F-förmiges Kokillenteil aus zwei aneinander gekoppelten L-förmigen Kokillenteilen besteht.

Um eine bessere Anpassung an den sich aufgrund der Schrumpfung verringernden Querschnitt des Grundstrangs zu erreichen, wie sie als Folge der Kühlung eintritt, sind heute praktisch alle Stranggießkokillen konisch ausgebildet Weisen die erfindungsgemäßen Mehrstrangkokillen nach dem Vorbild der eingangs bereits erörterten DE-PS 32 22 836 eine die Konizität bei Querschnittsänderungen der Gußstränge variierende, vorzugsweise kreisbogenförmige Führung für die Kokillenteile auf, so ist es bei beiden Grundformen der Erfindung zweckmäßig, wenn die quer zur Verschieberichtung angeordneten Wandungsschenkel der Kokillenteile einen in der Vertikalebene konischen Querschnitt aufweisen. Dadurch wird erreicht, daß auch in der »Null-Stellung« noch eine ausrei/.ende Konizität vorhanden ist.

Die beiden Grundformen, der Erfindung und deren Weiterbildungen besteht ein bevorzugtes Verfahren zur Verstellung der Stranggießkokillen darin, die relativ zueinander verschiebbaren Kokillenteile im Zuge ihrer Relativverschiebung um ein jeweils gleich großes Maß gegensinnig zueinander zu verstellen.

Während anderenfalls Schwierigkeiten dadurch auftreten können, daß beim Verstellen der Stranggießkokillen das Eingießen der Schmelze nicht in der Mitte der jeweiligen Kokillenöffnung, sondern am Rand erfolgt, bietet die vorerwähnte Weiterbildung den erheblichen Vorteil, daß in jedem Arbeitsquerschnitt die Gießstrahlposition jeweils im Zentrum jedes Querschnitts liegt, und zwar unabhängig davon, welche relative Lage die beiden Kokillenteile im Zuge ihrer Verstellung zum Zwecke der Veränderung ihrer Strangquerschnitte zueinander einnehmen.

Ebenso wie im Falle der verstellbaren Stranggießkokille gemäß dem älteren Vorschlag können auch die Mehl jtranggießkokillen gemäß der vorliegenden Erfindung sowohl ebene Innenflächen als auch gekrümmte Innenflächen (Kreisbogenkokille) aufweisen. Die im Rahmen des älteren Vorschlags beschriebene, vorzugsweise kreisbogenförmige Kulissenführung zur Anpassung der Konizität bei größeren Strangquerschnitten kann auch bei den Mehrstranggießkokillen gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechende Anwendung finden.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der verstellbaren Stranggießkokille als Zwiliingskokille in perspeklivischer Ansicht,

F ι g. 2 einen Verliialschnitt durch die Zwiilingskokil· Ie entlang der Linie H-Il in F i g. 1,

F i g. 3 die verstellbare Zwillingskokille gemäß F i g. 1 mit Anpreßfedern und Verstellvorrichtung in der Draufsieht,

Fig.4 die schematische Skizze einer Mehrstranggießkokille gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 5 die schematische Skizze einer gegenüber F i g. 4 abgewandelten Ausführungsform der verstellbaren Mehrstranggießkokille.

Die in Fig. 1 veranschaulichte verstellbare Stranggießkokille zum Herstellen von gleichzeitig zwei Guß-

strängen im wesentlichen rechteckigen Querschnitts weist zwei Kokillenteile 2 und 3 auf, die zur Veränderung der beiden Strangquerschnitte quer zur Strangrichtung relativ zueinander verschiebbar sind. Werden die Kokillenteile 2 und 3 in Richtung der Pfeile P1 bzw. P2 in gleichem Maße gegeneinander verschoben, so verringert sich die Breite des Querschnitts 4, während sich die Breite des Querschnitts 5 entsprechend vergrößert.

Eine Nut 6 ist Teil einer kreisbogenförmigen Führung, die beim Verändern des Strangquerschnitts eine Veränderung der Konizität in der Vertikalcbene verursacht. Die speziellen Merkmale dieser Führung sind in der älteren DE-PS 32 22 836 beschrieben und sollen hier nicht im einzelnen nochmals erläutert werden.

Wie aus den Fig. I und 3 ersichtlich ist, hat das Kokillenteil 2 einen T-förmigen Grundriß, während das Kokillenteil 3 einen U-förmigen Grundriß aufweist. Das U-förmige Kokillenteil 3 umfaßt den in der Symmetrieli r\'tr% rinr· T

crrrügCn ivOtvtncntciiS

wobei die Stirnseite dieses Schenkels 7 an der Innenseite des Mittelstücks des U-förmigen Kokillenteils 3 anliegt, während die Stirnseiten der beiden Schenkel des U-förmigen Kokillenteils 3 an den beiden Innenseiten des Schenkels 8 des T-förmigen Kokillenteils 2 anliegt. Die beiden Schenkel des U-förmigen Kokillenteils 3 sind in Fig. 2 mit3abzw.Zbbezeichnet.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, sind die Schenkel 7 des Kokillenteils 2 und die Schenkel 3a, Zb des Kokillenteils 3 in der Vertikalebene nach unten konisch verbreitert, jo In F i g. 2 ist das zur Lagerung der Kokillenteile 2 und 3 dienende Tragteil gestrichelt angedeutet. Die Oberfläche dieses Tragteils ist entsprechend der Krümmung der Nut 6 in der Vertikalebene ausgebildet.

F i g. 3 zeigt die verstellbare Zwillingskokille 1 gemäß F i g. 1 in der Draufsicht von oben. Die beiden Kokillenteile 2 und 3 sind mittels Federn 9a bis °>d gegeneinandergedrückt. um diS Dichtigkeit an den Übergangsstellen zwischen den Kokillenteilen zu gewährleisten. In F i g. 3, rechts, ist die Antriebsvorrichtung 10 für die re- to lative Verstellung der Kokillenteile 2 und 3 zueinander dargestellt. Die Antriebsvorrichtung 10 enthält einen Antriebsmotor 11, der über eine Welle ein Getriebe 12 bzw. 13 bewegt. Das Getriebe 12 verschiebt eine an das Kokillenteil 2 angelenkte Spindel 14 nach links oder rechts (Pfeil P3). Das Getriebe 13 bewegt eine an das Kokillenteil 3 angelenkte Spindel 15 nach rechts bzw. links (Pfeil P4).

Die Antriebsvorrichtung 10 ist derart ausgebildet, daß z. B. das T-förmige Kokillenteil 2 so weit nach links verschoben wird, wie das U-förmige Kokillenteil 3 gleichzeitig nach rechts verschoben wird. Die zum Aneinanderpressen der Kokillenteile vorgesehenen Federn 9a bis 9c/weisen eine in der Zeichnung nicht dargestellte Führung auf.

In Fig.4 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung skizziert. Die verstellbare MehrstranggießkokilJe 20 weist zwei Kokillenteile 21 und 22 auf, die den gleichen, F-förmigen Grundriß aufweisen und verschränkt ineinandergreifen. Durch diese Ausbildung werden drei eo Kokillenöffnungen 23, 24 und 25 gebildet, die entweder alle drei zur Herstellung von Gußsträngen dienen können oder von denen die mittlere Öffnung 24 unbenutzt bleibt. Vorzugsweise erfolgt die Verstellung der beiden der beiden Kokillenteile 21 und 22 so. wie es vorstehend mit Bezug auf die in F i g. 3 veranschaulichte erste Ausführungsform einer Zwiliingskokille erläutert ist. Es ist ersichtlich, daß bei einer solchen Relativverstellung der Kokillenteile um ein jeweils gleich großes Maß gegensinnig zueinander die Gießstrahlposition stets mit der Mitte der Kokillenöffnung bzw. des jeweiligen Arbeitsquerschnitts übereinstimmen. In Fig.4 sind die Federn zum Zusammenpressen der beiden Kokillenteile nicht dargestellt. Da die Kokillenteile relativ dickwandig sind, nicht zuletzt wegen der Aufnahme der Kühlkanäle, weisen sie nur eine geringe Elastizität auf. Dies kann unter Umständen Probleme bei der Gewährleistung der Dichtigkeit an den Übergangsstellen mit sich bringen.

Eine Ausführungsform, bei der das Zusammenpressen zum Zwecke der Abdichtung leichter ist, ist in Fig. 5 skizziert. Die Mehrstranggießkokille 30 besteht aus einem Kokillenteil 32 mit F-förmigem Grundriß (ähnlich dem Kokillenteil 22 im Falle des Auslührungsbeispiels gemäß Fig. 4) sowie aus zwei untereinander identisch ausgebildeten L-förmigen Kokillenteilen 31 und 33, die zur Bildung von zwei öffnungen 35 und 36 in verschränkter Anordnung mit dem Kokillenteil 32 /u-Sainii'icMwirkcn, wobei Sie Üuci eine flexible Veiumuurig 34 aneinandergekoppelt sind. Die Rclativverschicbung der Kokillenteile erfolgt identisch wie bei den Ausführungsbeispielen gemäß F i g. 3 oder 4.

Wenngleich vorstehend nur verstellbare Mehrstrang· gießkokillen mit ebenen Innenflächen beschrieben worden sind, so ist die Erfindung dennoch auch bei sogenannten Kreisbogenkokillen anwendbar, bei denen die sich gegenüberliegenden Schmalseiten eben sind, während d ; sich in der wirksamen Länge ändernden Längsseiten gekrümmt ausgebildet sind.

Wie bereits erwähnt, ist die Erfindung nicht auf Zwillingskokillen beschränkt, sondern grundsätzlich auch auf Mehrstranggießkokillen mii mehr als nur zwei Kokillenöffnungen anwendbar. Denkbar sind hier insbesondere zwei relativ gegeneinander verschiebbare Kokillenteile, die jeweils eine Mehrzahl von quer zur Verschieberichtung angeordneten Wandungsschenkeln aufweisen und kammartig bzw. verschränkt ineinandergreifen. Eine solche verstellbare Mehrstranggießkokille entspräche dann einer Verlängerung der in den Fig.4 und 5 dargestellten Ausführungsform, wie es in Fig. 4 gestrichelt angedeutet ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verstellbare Stranggießkokille für Vielfachstranggießanlagen zum Herstellen von Gußsträngen im wesentlichen rechteckigen Querschnitts, mit mindestens zwei Kokillenteilen, die zur Strangquerschnittsveränderung im wesentlicher, quer zur Strangrichtung relativ zueinander verschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung einer Zwillingskokille das eine Kokillenteil (2) einen T-förmigen und das andere Kokilienteii (3) einen U-förmigen Grundriß aufweist, wobei letzteres Kokillenteil den auf der Symmetrielinie des »T« liegenden Wandungsschenkel (7) umfaßt und mit den Stirnflächen seiner quer zur Verschieberichtung angeordneten Wandungsschenkel beiderseits an der Innenfläche des anderen, parallel zur Verschieberichtung angeordneten a> 7Vf-Wandungsschenkels (8) ist.

2. Verstellbare Stranggießkokille für Vielfachstranggießjnlagen zum Herstellen von Gußsträngen im wesentlichen rechteckigen Querschnitts, mit mindestens zwei Kokillenteilen, die zur Strangquerschnittsveränderung im wesentlichen quer zur Strangrichtung relativ zueinander verschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung einer Mehrstranggießkokille (20) kokillenteile mit im wesentlichen F-förmigen Grundrissen verschränkt ineinandergreifen und aneinander angepreßt sind.

3. Verstellbare Stranggießkokille nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die parallel zur Verscniebertchtung angeordneten Wandungsschenkel der verschränkt ineinandergreifenden Kokillenteile verlängert sind und jeweils mehr als zwei quer zur Verschiebericntun^ angeordnete Wandungsschenkel umfassen.

4. Verstellbare Stranggießkokille nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der parallel zur Verschieberichtung angeordnete Wandungsschenkel einer der beiden Kokillenteile in mindestens zwei flexibel aneinander gekoppelte Längenabschnitte mit eigenen, quer zur Verschieberichtung angeordneten Wandungsschenkeln untergliedert ist, die mittels Federn separat gegen das gegenüberliegende Kokillenteil angepreßt sind.

5. Verstellbare Stranggießkokille nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein F-förmiges Kokillenteil aus zwei aneinander gekoppelten L-förmigen Kokillenteilen (31,33) besteht.

6. Verstellbare Stranggießkokille nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einer kreisförmigen Führung (6) für die Kokülenteüe (z. B. 2,3) zur Vergrößerung der Konizität bei großen Strangquerschnitten, dadurch gekennzeichnet, daß die quer zur Verschieberichtung angeordneten Wandungsschenkel (ζ. Β. 7, 3a, 3b) der Kokülenteile einen in der Vertikalebene konischen Querschnitt aufweisen.

7. Verfahren zur Herstellung einer verstellbaren Stranggießkokille nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die relativ zueinander verschiebbaren Kokülenteile im Zuge ihrer Relativverschiebung um einen jeweils gleich großes Maß gegensinnig zueinander verstellt werden.