DE3604963C2 - Einsatz zum Unterteilen einer Stranggießkokille - Google Patents
Einsatz zum Unterteilen einer StranggießkokilleInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Einsatz zum Unterteilen
einer Stranggießkokille in mehrere Formhohlräume der im Oberbe
griff von Anspruch 1 erläuterten Art.
Ein derartiger Einsatz ist aus der DE-OS 20 03 787 bekannt. Der
bekannte Einsatz enthält zwei Wandflächen, die an ihren bezüg
lich der Gießrichtung unteren Enden mit jeweils einer Lager
schale versehen sind. Mit Hilfe dieser Lagerschalen sind die
Wände auf dem Bolzen schwenkbar gelagert. Der Bolzen ist jedoch
lagefest. An der bezüglich der Gießrichtung oberen Seite ist
jede der vier Wände mit einer Stellschraube versehen, die sich
jeweils auf einer Seite eines Anschlags abstützt, der etwa in
der Mitte zwischen den Wänden angeordnet ist. Diese Ausgestal
tung hat die Aufgabe, die Neigung der Wandflächen zu verstel
len, damit diese an ein geändertes Format des Formhohlraums
(bewirkt durch ein Verschieben der äußeren Schmalseitenwände
der Kokille) angepaßt werden kann. Der Parallelabstand der Wän
de des Einsatzes kann jedoch nicht verändert werden; d. h. wenn
beide Wandflächen voneinander wegbewegt werden, muß sich immer
ihr Neigungswinkel ändern. Eine Änderung des Neigungswinkels
bei einem vorgegebenen Formquerschnitt ist jedoch nicht will
kürlich möglich.
Bei einem aus der US-PS 3 717 197 bekannten Einsatz können die
sich gegenüberliegenden Wandflächen in entgegengesetzter Rich
tung zueinander verschwenkt werden. Die mit diesen Wandflächen
versehenen Platten sind über ein Gelenk an der unteren Seite
des stationären Wandbereiches des Einsatzes miteinander verbun
den, der nacheinander mit den breiten oder langen Seiten der
Gießform verbunden wird. Das Einstellen des Abstandes zwischen
den kürzeren Seiten der Gießform und den zugeordneten Wandflä
chen des Einsatzes erfolgt durch das Verändern der Stellung der
äußeren kurzen Seiten der Gießform.
Mit einem derartigen Einstellsystem, bei dem die Strangbreite
lediglich durch das Einstellen der äußeren kurzen Seiten der
Gießform verändert wird, sind eine Reihe von Nachteilen verbun
den. Zum Beispiel, ist es für eine computergesteuerte Einstel
lung der Wandabstände der Gießform wünschenswert, daß die sich
gegenüberliegenden Wandflächen des Einsatzes immer an der glei
chen Stelle mit gleichen Abständen zueinander angeordnet sind,
um von der abgelesenen Stellung der kurzen Seiten der Gießform
auf die Strangbreite schließen zu können. Da jedoch die Wand
flächen des Einsatzes verschleißen und durch Abtragen ihrer
Oberflächen repariert werden, wird sich der jeweilige Abstand
jedesmal ändern, wenn ein neuer oder reparierter Einsatz einge
baut wird. Ein weiterer Grund liegt darin, daß nur bei einem
gleichen Abstand der sich gegenüberliegenden Wandflächen des
Einsatzes diese wieder an der gleichen Stelle der langen Seiten
der Gießform zu liegen kommen. Dies ist wichtig, da auch die
langen Seiten Verschleißstellen aufweisen, die zu schlecht aus
gebildeten Ecken am Gießstrang führen können, wenn die Wandflä
chen des Einsatzes nicht wieder genau an der bisherigen Stelle
angeordnet werden. Eine typische Verschleißstruktur der Gieß
formoberflächen zeigt die US-PS 4 223 717. Schließlich ist es
auch für eine gute Dichtwirkung zwischen dem Gießanfang und der
Gießform bei Gießbeginn wichtig, daß die sich gegenüberliegen
den Wandflächen des Einsatzes immer an derselben Stelle ange
ordnet sind.
Bei einem aus der US-PS 3 717 197 bekannten Einsatz können die
zum Auseinanderspreizen der oberen Enden der Wandflächen ver
wendeten Spindeln auch durch einen Keil ersetzt werden. Es sind
jedoch keine von der Spindelausführung abweichende konstruktive
Vorkehrungen für diesen Keil beschrieben. Es ist demnach zu
vermuten, daß ein solcher Keil in bekannter Weise zwischen die
auseinanderzuspreizenden Wandflächen mehr oder weniger weit
eingeschoben werden soll. Abgesehen davon, daß auch dies nur zu
einer Verstellbarkeit der Winkellage führen würde, ist diese
Ausbildung verhältnismäßig instabil, wobei die Gefahr besteht,
daß sich die Einschiebtiefe des Keiles und somit die Winkellage
der Wandflächen durch die beim Gießen auftretenden Kräfte selb
ständig verstellt, was im Extremfall zu Durchbrüchen führen
kann.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen robusten,
konstruktiv einfach aufgebauten Einsatz für eine Stranggießko
kille zu schaffen, dessen Wandflächen in ihrer Neigung und zum
Ausgleich von Verschleiß einstellbar sind.
Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale
gelöst.
Durch die erfindungsgemäße Verwendung zweier im Abstand in
Gießrichtung hintereinander liegender Keile, die jeweils mit
Rampen an den Wandflächen zusammenwirken, und die jeweils unab
hängig voneinander parallel zur Gießrichtung bewegbar sind,
kann auf einfache Weise sowohl, wie auch im Stand der Technik,
die Neigung der Wandfläche an die entsprechende Größe des Form
hohlraums angepaßt werden, als auch ein Parallelverschieben
beider Wandflächen in einen größeren oder kleineren Abstand zu
einander erfolgen. Werden die beiden Keile gemeinsam um den
gleichen Betrag verschoben, so findet eine Parallelverschiebung
der beiden Wandflächen statt. Werden die beiden Keile gemeinsam
aber um unterschiedliche Beträge verschoben, so findet sowohl
eine Parallelverschiebung und eine die Parallelverschiebung
überlagernde Neigungsänderung statt. Wird nur einer der beiden
Keile verschoben, ändert sich der Winkel zwischen den beiden
Wandflächen, d. h. die Neigung der Wandflächen wird verändert.
Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann somit sowohl die
Neigung eingestellt als auch Verschleißerscheinungen durch
Nachstellen der Wandflächen ausgeglichen werden.
Die Ausgestaltungen nach den Ansprüchen 2 und 3 verbessern die
Stabilität des Einsatzes weiter.
Eine besonders bevorzugte Anordnung und Ausbildung der Keile
beschreibt Anspruch 4.
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 5 wird eine weitere Sta
bilisierung des Einsatzes erreicht.
Anspruch 6 beschreibt eine besonders bevorzugte Ausbildung, mit
der auf konstruktiv einfache Weise sowohl eine weitere Stabili
sierung als auch eine kippbare Verbindung zwischen dem Platten
teil und den Wandflächen hergestellt wird.
Durch die Ausbildung nach Anspruch 7 wird eine weitere, die
Stabilität des Einsatzes noch weiter erhöhende druckaufnehmende
Kontaktstelle geschaffen.
Durch die Krümmung wenigstens einer der Druckflächen gemäß An
spruch 8 wird ein Flächenkontakt zwischen den beiden Druckflä
chen erleichtert, der eine bessere Kraftübertragung enthält und
dem Verschleiß vorbeugt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend
anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine aufrechte Seitenansicht des erfindungsgemäß
verbesserten Einsatzes in einer Durchlauf-Gießform,
Fig. 2 den Schnitt II-II aus Fig. 1,
Fig. 3 den Schnitt III-III von Fig. 1,
Fig. 4 eine schematische Darstellung in vergrößertem
Maßstab von einem der Keile und der zugehörigen
Oberfläche der Rampe, und
Fig. 5 eine schematische Darstellung von einem der Keile
und der zugeordneten Oberfläche der Rampe in einer
von Fig. 4 abweichenden Stellung.
In Fig. 1 ist die Erfindung in einem konventionellen Einsatz gezeigt, wie
er beispielsweise in der US-PS 3 717 197 beschrieben wird.
Der Einsatz enthält zwei einander gegenüberstehende, kipp
bare Wandflächengruppen. Die Wandflächengruppen bestehen
im wesentlichen aus Verschleißplatten 12, 14 aus einer
Kupferlegierung, die an Trägerplatten 16, 18 aus Stahl
angebracht sind. Die Verbesserung dieser Erfindung weist
ein Plattenteil 20 auf, das in der Mitte zwischen den
sich einander gegenüberliegenden Wandflächengruppen an
geordnet und im wesentlichen zu ihnen parallel ausge
richtet ist. Das Plattenteil 20 ist für eine Befestigung
an den breiten Wänden der Gießform ausgebildet, von denen
eine mit dem Bezugszeichen 22 in Fig. 1 dargestellt wurde.
Diese Befestigung kann z. B. durchgeführt werden durch
das Einführen von Splinten 24 und 26 (Fig. 2) in Keil
nutschlitze, die in einer Halteplatte 28 angeordnet sind,
wobei die Halteplatte 28 am Plattenteil 20 befestigt ist.
Die Splinte greifen ebenfalls in korrespondierende Keil
nutschlitze (nicht dargestellt) ein, die in der oberen
Oberfläche der breiten Formwände vorgesehen sind. Das
Plattenteil 20 weist ein Paar Schlitze 30, 32 auf, die
zueinander beabstandet in der Nähe der sich in Gieß
richtung 34 gegenüberliegenden Enden der Wandflächen
des Einsatzes angeordnet sind. Ein Paar von Keilen 36,
38 sind in den Schlitzen 30, 32 derart angeordnet, daß
sie in Gießrichtung 34 in den Schlitzen 30, 32 gleitend
bewegbar sind. Jeder der Keile enthält zwei Keilplatten,
die über jeweils ein Zwischenstück 39 miteinander ver
bunden sind. Die Verbindung erfolgt über in Senklöchern 41
aufgenommene, nicht dargestellte Paßstifte und in Bohrungen
41, 45 eingeschraubte, nicht dargestellte Schrauben.
Jeder Keil 36, 38 hat ein erstes Paar Druckflächen
40, 42, die in Gießrichtung 34 um gleich große
jedoch entgegengesetzte Winkel geneigt sind. Be
vorzugt ist der Neigungswinkel des ersten Paares Druck
flächen 40, 42 jedes Keils 36, 38 gleich dem Neigungs
winkel des korrespondierenden ersten Paares der sich
gegenüberliegenden Druckflächen des anderen Keils. Ein
erstes Paar Rampen 44, 46 ist in der Nähe des ersten
Paares Druckflächen jedes Keils an den Trägerplatten 16,
18 aus Stahl befestigt. Die Rampen 44, 46 weisen Ober
flächen 47, 49 auf, die im wesentlichen derart ausge
richtet sind, daß sie im Eingriff mit dem ersten Paar
der gegenüberliegenden Druckfläche jedes Keils stehen.
Mindestens eine Oberfläche in jeder der oben beschriebenen
Druckflächen der Keile und Rampen weist eine konvexe
Krümmung auf, die ausreicht, um das nachfolgend be
schriebene Kippen der Trennflächen des Einsatzes zu
gestatten. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weisen
die Druckflächen der Rampe eine konvexe Krümmung und
die Oberflächen des Keils einen ebenen Verlauf auf.
Dies kann vertauscht werden, so daß die Rampenflächen
eben sind und die Keilflächen konvex. Weiterhin können
auch beide eine konvexe Krümmung aufweisen. Es sind
Einrichtungen zum unabhängigen Betätigen jedes Keiles
36 bzw. 38 vorgesehen, um die Keile 36, 38 gleitend
in den Schlitzen 30, 32 des Plattenteiles 20 zu bewegen.
Zum Beispiel sind Spindeln 48, 50 vorgesehen, die an
ihren unteren Enden mit Gewinde versehen sind, so daß
sie in Schraubeingriff mit einer Gewindebohrung in
jedem Keil 36, 38 treten können. Die Spindeln 48, 50
sind getrennt betätigbar, um eine Bewegung jedes Keiles
unabhängig von der Bewegung des anderen Keiles zu be
wirken.
Es sind weiterhin Mittel vorgesehen, um die Wandflächen
des Einsatzes kippbar mit dem Plattenteil 20 zu verbin
den. Eine derartige kippbare Verbindung kann hergestellt
werden, indem die entgegengesetzten Wandflächen kippbar
miteinander oder indem sie direkt kippbar mit dem Platten
teil 20 verbunden werden. Zum Beispiel können die ent
gegengesetzten Wandflächen mit dem Plattenteil 20 an
Stellen kippbar verbunden werden, die in der Nähe ihrer
sich in der in Fig. 1 dargestellten Gießrichtung 34 gegen
überliegenden Enden liegen. Die dargestellten kippbaren
Verbindungsmittel enthalten ein zweites Paar von Rampen
52, 54, die jedem Keil zugeordnet sind, wobei die Rampen
52, 54 an der jeweiligen Stahlträgerplatte 16, 18 festge
legt sind. Diese Rampen 52, 54 haben Druckflächen 60, 62,
die normalerweise im Eingriff mit einem zweiten Paar
gegenüberliegender Druckflächen 56, 58 an jedem der Keile
36, 38 stehen. Wiederum hat mindestens eine Oberfläche in
jedem einander anliegendem Paar dieser letztgenannten
Keil- und Rampen-Druckflächen 56, 60 und 58, 62 eine
konvexe Krümmung, die ausreicht, das Kippen der Wand
flächen des Einsatzes entsprechend den unterschiedlichen
Abständen zwischen den Keilen 36, 38 zu erlauben. Im
dargestellten Ausführungsbeispiel haben die Druckflächen
60, 62 der Rampen 52, 54 eine konvexe Krümmung, während
die Oberfläche 56, 58 des Keils 36, 38 eben sind. Wie
bereits vorstehend erwähnt, können beide Druckflächen
jedes anliegenden Paares eine konvexe Krümmung aufweisen,
obwohl dies nicht erforderlich ist. Das zweite Paar der
Rampen 52, 54 und das Plattenteil 20 haben ebenfalls
benachbarte Druckflächen 63, 64, die etwa in der Normalen,
im rechten Winkel zur Gießrichtung 34 ausgerichtet sind.
Die Druckfläche 63 jeder Rampe 52, 54 weist ebenfalls
eine konvexe Krümmung auf, die ausreicht,um die erforder
liche Kippbewegung durchzuführen.
Die nach oben und nach unten gerichtete Bewegung der
Keile 36, 38 in Fig. 1 bewirkt sowohl eine gleitende
als auch eine drehende Bewegung der gegenüberliegenden
Wandflächen des Einsatzes. Die Wandflächen des Einsatzes
gleiten nach innen und nach außen in einer waagerechten
Richtung 70 und drehen sich dazu in einer Kreisbewegung
um Bogenstrecken, die durch die gleich großen Radien 72,
73 um die jeweiligen Achsen 74, 76 bestimmt sind. Die
Wandoberflächen des Einsatzes gleiten in Stellungen, die
eine vertikale Ausrichtung bezüglich Fig. 1 aufweisen,
wenn die Keile 36, 38 derart eingestellt sind, daß sie
gleich weit von den Achsen 74, 76 entfernt sind. Die Be
wegung von einem der Keile 36, 38 in einen abweichenden
Abstand von diesen Achsen 74, 76 bewirkt ein Kippen der
Wandoberflächen des Einsatzes. Der Radius der Krümmung
78 (Fig. 4 und 5) jeder Druckfläche 63 sollte im wesent
lichen gleich den Radien 72 und 73 in Fig. 1 sein, um
das Kippen in der erwähnten Kreisbewegung zu ermöglichen.
Die Radien der Krümmung der Rampenoberflächen 47, 49
und 60, 62 sind alle im wesentlichen gleich, mit Aus
nahme eines größeren Spiels, das an den Oberflächen 60,
62 vorgesehen ist. Die Größen der letztgenannten vier,
mit dem Bezugszeichen 80 bezeichneten Radien in den Fig.
4 und 5 liegen innerhalb eines Bereiches, der durch die
folgenden Beziehungen definiert ist:
wobei c der Abstand 84 zwischen den Achsen 74, 76 und
der Druckkontaktlinie des benachbarten ersten Paares der
Rampen- und Keil-Oberflächen und Θ der Rampendruckwinkel
90 bezüglich der horizontalen Richtung in Fig. 1 ist,
wobei D der Abstand 92 von der Druckkontaktlinie des
ersten Paares der Rampen- und Keil-Druckflächen bis zur
äußersten Begrenzung des Keiles und α die maximale
Winkelrotation 94 der gegenüberliegenden Wandoberflächen
des Einsatzes ist.
Bei seiner Verwendung wird der erfindungsgemäße Einsatz
in der Gießform derart angeordnet, daß seine gegenüber
liegenden Wandflächen den schmaleren äußeren Oberflächen
der Form ausgerichtet gegenüberliegen. Der Einsatz wird
an der Form befestigt, indem die Splinte 24 und 26 in die
Schlitze eingebracht werden, die in der Halteplatte 28
vorgesehen sind. Dann wird der Abstand der oberen und
unteren Enden der gegenüberliegenden Wandflächen unab
hängig voneinander eingestellt, so daß sich die oberen
und unteren Enden an einer vorherbestimmten Stelle in
bezug zu den breiten Wänden der Form befinden, z. B.,
an den gleichen Stellen, an denen sich die gegenüber
liegenden Wandflächen eines Einsatzes befunden haben, die
vorher in der Form verwendet wurden. Bevorzugt wird der
Abstand so eingestellt, daß die Wandflächen des Einsatzes
an einer Stelle von Verschleißpunkten in den breiten
Wänden der Gießform zu liegen kommen. Derartige Ver
schleißpunkte sind in der US-PS 4 223 717 beschrieben.
Nach dem Einstellen des Abstandes wird die Winkelaus
richtung der gegenüberliegenden Wandflächen eingestellt,
indem kleinere Korrekturen im Abstand der oberen und/oder
der unteren Enden der gegenüberliegenden Wandflächen durch
geführt werden. Bevorzugt werden die für die gewünschte
Winkelausrichtung notwendigen Korrekturen am unteren
Ende durchgeführt.
Claims (8)
1. Einsatz zum Unterteilen einer Stranggießkokille in
mehrere Formhohlräume, mit zwei im Abstand zueinander
angeordneten, jeweils einem Formhohlraum zugewandten
Wandflächen und mit einer Einrichtung zum Verstellen der
Winkellage der Wandflächen in bezug zur Gießrichtung,
dadurch gekennzeichnet, daß in einem Abstand zwischen
den Wandflächen eine Führung (20, 30, 32) angeordnet
ist, in der zwei in Gießrichtung (34) beabstandete Keile
(36, 38) geführt sind, daß jeder Keil (36, 38) zwei er
ste sich gegenüberliegende und in Richtung der Wandflä
chen weisende Druckflächen (40, 42) aufweist, die bezüg
lich der Gießrichtung (34) entgegengesetzt geneigt sind,
daß jedem Keil (36, 38) ein erstes mit den Wandflächen
verbundenes Paar Rampen (44, 46) zugeordnet ist, wobei
jede Rampe (44, 46) eine Druckfläche (47, 48) aufweist,
die mit der jeweils benachbarten Druckfläche (40, 42) am
Keil (36, 38) in Eingriff steht, und daß die Keile (36,
38) unabhängig voneinander in Gießrichtung (34) bewegbar
sind, wobei der Abstand und die Winkellage der Wandflä
chen einstellbar ist.
2. Einsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Führung ein Plattenteil (20) enthält, in dem ein
Paar sich in Gießrichtung (34) erstreckender, zueinander
beabstandeter und in der Nähe jeweils eines Endes des
Plattenteils (20) angeordneter Schlitze (30, 32) vorge
sehen ist, in denen die Keile (36, 38) gleitend geführt
sind.
3. Einsatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das Plattenteil (20) lösbar mit der Gießform und die
Wandflächen kippbar mit dem Plattenteil (20) verbunden
sind.
4. Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die ersten Druckflächen (40, 42) von
jedem der Keile (36, 38) den gleichen Winkel miteinander
einschließen, und daß die Keile um 180° versetzt zuein
ander derart angeordnet sind, daß in Gießrichtung (34)
gesehen der Winkel zwischen den ersten Druckflächen (40,
42) des in Gießrichtung (34) oberen Keils (36) spitz und
der Winkel zwischen den ersten Druckflächen (40, 42) des
unteren Keils (38) stumpf verläuft.
5. Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß jeder Teil (36, 38) zwei um im wesent
lichen den gleichen Winkel bezüglich der Gießrichtung
(34) wie die ersten Druckflächen (40, 42) geneigte,
zweite Druckflächen (56, 58) aufweist, und daß jedem
Keil (36, 38) ein mit den Wandflächen verbundenes, zwei
tes Paar Rampen (52, 54) zugeordnet ist, wobei jede der
zweiten Rampen (52, 54) eine Druckfläche (60, 62) auf
weist, die mit der jeweils benachbarten zweiten Druck
fläche (56, 58) am Keil (36, 38) in Eingriff bringbar
ist.
6. Einsatz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die zweiten Druckflächen (56, 58) des Keils (36, 38) von
der jeweils benachbarten Wandfläche wegweisen, und daß
die Druckflächen (60, 62) des zweiten Paares der Rampen
(52, 54) die zweiten Druckflächen (56, 58) des Keils
(36, 38) zum Ausbilden einer kippbaren Verbindung zwi
schen den Wandflächen und dem Plattenteil (20) hinter
greifen.
7. Einsatz nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß jede der zweiten Rampen (52, 54)
eine Druckfläche (63) aufweist, die mit einer am Plat
tenteil (20) vorgesehenen und senkrecht zur Gießrich
tung (34) verlaufenden Druckfläche (64) in Eingriff
steht.
8. Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß mindestens eine der einander gegen
überliegenden und miteinander in Eingriff bringbaren
Druckflächen (40, 42, 48; 56, 58, 60, 62; 63, 64) eine
konvexe Krümmung aufweist.
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