EP0868238A1

EP0868238A1 - Stranggiesskokille

Info

Publication number: EP0868238A1
Application number: EP96941052A
Authority: EP
Inventors: Emile Lonardi; Radomir Andonov; Hubert Stomp; Rudy Petry; Norbert Kaell; Guy Klepper
Original assignee: Paul Wurth SA
Current assignee: Paul Wurth SA
Priority date: 1995-12-22
Filing date: 1996-11-29
Publication date: 1998-10-07
Anticipated expiration: 2016-11-29
Also published as: US6158496A; WO1997023317A1; AU1032697A; EP0868238B1; DE59607018D1; ATE201621T1; TW333481B; LU88689A1; ES2157016T3; DK0868238T3

Abstract

Es wird eine Stranggiesskokille mit einem durch Formplatten (12) ausgebildeten Giesskanal (10) vorgestellt, mit einer selbsttragenden Rahmenkonstruktion mit seitlichen Öffnungen für die Formplatten (12), wobei die Formplatten (12) in diese seitlichen Öffnungen senkrecht zum Giesskanal verschiebbar eingepasst sind. Die Rahmenkonstruktion umfasst bevorzugt einen oberen Rahmen (14) mit einer Durchgangsöffnung (16), welche leicht grösser ist als der Querschnitt des Giesskanals (10) am Kokilleneintritt, einen unteren Rahmen (18) mit einer Durchgangsöffnung (20), welche leicht grösser ist als der Querschnitt des Giesskanals (10) am Kokillenaustritt, sowie Eckprofile (22), welche den oberen Rahmen (14) mit dem unteren Rahmen (18) verbinden. Dabei ist vorteilhaft jede der seitlichen Öffnungen seitlich durch zwei Eckprofile, nach oben durch den oberen Rahmen (14) und nach unten durch den unteren Rahmen (18) begrenzt.

Description

Stranggießkokille

Die Erfindung betrifft eine Kokille für das Stranggießen von Metallen, insbeson¬ dere Stahl.

In Stranggießanlagen werden sowohl Rohrkokillen als auch Plattenkokillen eingesetzt. Rohrkokillen werden hauptsächlich für das Gießen von Knüppel-, Bloom- und Rundsträngen benutzt. Plattenkokillen haben sich dagegen vor allem für das Gießen von Brammen durchgesetzt.

Bekannte Rohrkokillen weisen ein einteiliges Kupferrohr auf, das einen Gießkanal mit quadratischem, rechteckigem oder kreisrundem Querschnitt ausbildet. Dieses Kupferrohr ist von einem Wasserleitmantel umgeben und in ein Kühlkasten eingebaut.

Bei bekannten Plattenkokillen wird ein Gießkanal mit rechteckigem Querschnitt durch vier Formplatten aus Kupfer gebildet. Jede dieser vier Formplatten ist auf einer Stützplatte befestigt und weist einen separaten Kühlkasten auf, der über flexible Leitungen mit Kühlwasser versorgt wird. Um die Stützplatten ist ein schwerer Tragrahmen angeordnet. Anpreßmittel, wie z.B. hydraulische Zylinder oder Gewindespindeln, stützen sich auf diesem Tragrahmen und den Stützplat¬ ten ab und pressen die vier Formplatten fest aneinander.

Plattenkokillen der beschriebenen Bauart werden meistens für das Gießen von Strängen mit rechteckigem Querschnitt mit einem Verhältnis Länge zur Breite größer als vier zu eins eingesetzt. Sie können jedoch auch anstelle von Rohrkokillen für das Gießen von Knüppel- und Bloomsträngen eingesetzt werden. Hierbei haben Plattenkokillen gegenüber Rohrkokillen den Vorteil, daß Formplatten einfacher und billiger herzustellen sind als ein einstückiges Gießrohr. Weiterhin können verschlissene Formplatten einfacher nachbearbei- tet werden als verschlissene Rohrkokillen. Rohrkokillen für Knüppel- und Bloomstränge brauchen dagegen weder einen schweren Tragrahmen, noch Stützplatten zum Abstützen der Formplatten und sind deshalb viel leichter und vor allem kompakter als vergleichbare Plattenko killen. Sowohl Rohrkokillen als auch Plattenkokillen werden in Gießrichtung oszilliert. Diese Schwingungen der Kokille können zum Beispiel eine Frequenz von bis zu 500 Schwingungen pro Minute und eine Amplitude von über 10 mm haben, wobei die schwingende Masse mehrere Tonnen ausmachen kann. Das Oszillieren der Kokille erfordert demnach einen sehr hohen Leistungsaufwand. Hieraus ergibt sich, daß es wünschenswert ist die schwingende Masse möglichst klein zu halten.

Eine klassische Schwingvorrichtung umfaßt einen Schwingtisch auf dem die gesamte Rohrkokille oder Plattenkokille angeordnet ist. In der internationalen Patentanmeldung WO 95/03904 wird jedoch eine Rohrkokille mit integrierter Schwingvorrichtung beschrieben. Nur das Gießrohr wird von der Schwingvor¬ richtung getragen und ist mit einem äußeren Gehäuse über eine untere und obere elastisch verformbare Dichtmembran derart verbunden, daß es in dem Gehäuse entlang der Gießachse schwingen kann. Die Dichtmembranen dichten hierbei um das Gießrohr eine ringförmige Kammer für eine Kühlflüs¬ sigkeit ab. Bei dieser Rohrkokille ist die Masse der zu oszillierenden Teile und damit der Leistungsaufwand stark reduziert.

Der vorliegenden Anmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kompakte Kokille mit nachbearbeitbaren Formplatten, insbesondere zum Gießen von Knüppel- und Bloomsträngen zu schaffen, welche sich hervorragend als Kokille mit integrierter Schwingvorrichtung ausbauen läßt.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Formplatten in seitliche Öffnungen einer selbsttragenden Rahmenkonstruktion senkrecht zum Gießkanal ver¬ schiebbar eingepaßt sind. Die selbsttragende Rahmenkonstruktion bildet sozusagen ein selbsttragendes Skelett das die Formplatten zu einer kom¬ pakten, mechanisch stabilen Einheit zusammenfaßt und den Großteil der Kräfte aufnimmt. Schwere Stützplatten und schwere Abstützmittel können entfallen, so daß mit der erfindungsgemäßen Kokille, im Vergleich zu klassischen Plattenkokillen, bedeutende Gewichtsersparnisse erzielt werden können . Es ist besonders hervorzuheben, daß das als mechanisch stabile, selbsttragende Einheit ausgebildete Gießrohr in einer Kokille mit integrierter Schwingvorrich¬ tung problemlos als schwingender Körper auszubilden ist.

In den seitlichen Öffnungen der Rahmenkonstruktion sind die Formplatten an ihren Seitenflächen derart geführt, daß sie nach innen verschiebbar sind, bis sie mit ihren Kanten bündig aneinanderliegen und sie einen geschlossenen Kanal ausbilden. Ein leichtes Nachstellen der Formplatten nach einer Nachbearbeitung ihrer Oberfläche ist hierdurch problemlos möglich.

Die Rahmenkonstruktion umfaßt vorteilhaft einen oberen Rahmen mit einer Durchgangsöffnung welche leicht größer als der Querschnitt des Gießkanals am Kokilleneintritt ist, einen unteren Rahmen mit einer Durchgangsöffnung welche leicht größer als der Querschnitt des Gießkanals am Kokillenaustritt ist, sowie Eckprofile welche den oberen Rahmen mit dem unteren Rahmen verbinden. In diesem Rahmen wird jede der Öffnungen für die Formplatten seitlich durch zwei Eckprofile, nach oben durch den oberen Rahmen und nach unten durch den unteren Rahmen begrenzt. Der obere und untere Rahmen bilden hierbei ausgezeichnete Angriffspunkte für eine Schwingvorrichtung.

In einer bevorzugten Ausführung sind die Seitenflächen der Formplatten mittels eines umlaufenden O-Rings seitlich an den Seitenflächen der Öffnungen der Rahmenkonstruktion abgedichtet. Hierdurch wird ein abgedichteter Rohrkörper gebildet, wobei die Formplatten nach einer Nachbearbeitung ihrer Oberfläche trotzdem problemlos nachstellbar sind. Dieser abgedichtete Rohrkörper kann, wie das einstückige Gießrohr einer Rohrkokille, direkt von einer Kühlflüssigkeit umströmt werden.

Die vorliegende Erfindung schlägt mehrere vorteilhafte Ausführungen für die Kühlung des Gießkanals vor.

In einer ersten Ausführung ist jede der seitlichen Öffnungen der Rahmenkons¬ truktion nach Außen durch einen Deckel derart verschlossen, daß zwischen eingesetzter Formplatte und Deckel mindestens eine Kühlkammer ausgebildet ist. Dies ist eine äußerst einfache Lösung Kühlkammern hinter den Formplatten auszubilden. Der in die Öffnung eingesetzte und an der Rahmenkonstruktion befestigte Deckel, verleiht hierbei der Rahmenkonstruktion zusätzliche Stabili¬ tät.

Die in die Rahmenkonstruktion eingesetzte Deckel stützen sich vorteilhaft stirnseitig auf die Formplatten ab, wobei Anpreßmittel direkt über die Deckel auf die Formplatte wirken. Alternativ kann der Deckel jedoch auf die Formplatte aufgeschraubt sein, wobei zwischen Formplatte und Deckel mindestens eine abgedichtete Kühlkammer ausgebildet ist und ein Abdichten der Formplatte in der Rahmenkonstruktion nicht mehr erforderlich ist.

In einer weiteren Ausführung ist über die Rahmenkonstruktion ein äußerer Mantel gestülpt der abgedichtet an einem oberen und unteren Rahmen der Rahmenkonstruktion anliegt, wobei zwischen den eingesetzten Formplatten und dem äußerem Mantel eine Kühlkammer ausgebildet ist. In dieser Aus¬ führung ist die Kühlkammer also ringförmig um das aus Formplatten zusam¬ mengesetzte Gießrohr angeordnet. Hierdurch werden weniger Anschlüsse für das Kühlmedium benötigt und die Rahmenkonstruktion ist vom Kühlmedium umströmt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der äußere Mantel mit geringem Aufwand aus- und eingebaut werden kann, so daß die Formplatten leicht zugänglich sind.

Die erfindungsgemäße Kokille umfaßt vorteilhaft eine Schwingvorrichtung und eine Tragstruktur, wobei die Tragstruktur die Schwingvorrichtung und die Schwingvorrichtung die Rahmenkonstruktion trägt. Diese Schwingvorrichtung ist vorteilhaft als hydraulische Schwingvorrichtung mit Schwinghebel ausgebil¬ det, wobei der Schwinghebel gelenkig in der Tragstruktur gelagert ist und gelenkig mit der Rahmenkonstruktion verbunden ist. Bei dieser Ausgestaltung der Kokille ist die große mechanische Stabilität der erfindungsgemäßen Rahmenkonstruktion von besonderem Vorteil.

Bildet die Kokille einen kreisbogenförmigen Gießkanal aus, so umfaßt die Schwingvorrichtung vorteilhaft ein Führungsglied das gelenkig mit der Tragstruktur und der Rahmenkonstruktion verbunden ist, wobei eine Gerade durch die Gelenkverbindungen zwischen Schwinghebel und Rahmenkonstruk¬ tion und Schwinghebel und Tragstruktur einerseits, und ein Gerade durch die Gelenkverbindungen zwischen Führungsglied und Rahmenkonstruktion und Führungsglied und Tragstruktur anderseits, sich im Krümmungszentrum des kreisbogenförmigen Gießstranges schneiden. Hierdurch schwingt das Gießrohr annähernd entlang der kreisbogenförmigen Achse des Gießstranges. Die vorliegende Erfindung schlägt ebenfalls mehrere Lösungen für die Gestal¬ tung der Zu- und Abflüsse des Kühlmediums vor.

In einer ersten Ausführung ist die Rahmenkonstruktion in ein Gehäuse einge¬ setzt ist und mit diesem über eine untere und obere elastisch verformbare Dichtmembran derart verbunden, daß um die Rahmenkonstruktion eine ringförmige Kammer für eine Kühlflüssigkeit abgegrenzt ist, wobei die Rahmen¬ konstruktion in dem Gehäuse entlang der Gießachse schwingen kann. Diese ringförmige Kammer ist vorteilhaft durch eine innere Dichtvorrichtung in einen unteren und oberen ringförmigen Kollektor unterteilt, welche mit einer Zulauflei¬ tung, bzw. einer Rücklaufleitung für eine Kühlflüssigkeit verbunden sind. Die Rahmenkonstruktion mit abgedichtet eingesetzten Formplatten kann dann zum Beispiel von einem Wasserleitmantel umgeben sein der rundum die Rahmen¬ konstruktion einen Ringspalt abgrenzt welcher den unteren mit dem oberen ringförmigen Kollektor verbindet. Bei der beschriebenen Ausführung der Rahmenkonstruktion mit eingesetzten Deckeln oder aufgestülptem äußeren Mantel, sind die Kühlkammern der Formplatten jeweils über mindestens eine untere Öffnung mit dem unteren ringförmigen Kollektor und über mindestens eine obere Öffnung mit dem oberen ringförmigen Kollektor verbunden.

Die vorerwähnten elastisch verformbaren Dichtmembranen bestehen vorteilhaft aus einem gummielastischen Werkstoff mit Verstärkungseinlagen. Sie können jeweils eine umlaufende Ausbuchtung aufweisen, welche in die ringförmige Kammer hineinragt und sich vorteilhaft auf die Lebensdauer der Membrane auswirkt.

In einer weiteren Ausführung der Kühlung werden die Kühlkammern der

Formplatten über flexible Zulauf- und Rücklaufanschlüsse mit einer Kühlflüs- sigkeit versorgt. Diese flexiblen Zulauf- und Rücklaufanschlüsse umfassen vorteilhaft Drehgelenkrohre welche kleine axiale und radiale Bewegungen des im Kreisbogen schwingenden Gießrohrs erlauben. Alternativ können jedoch auch Rollbalgstutzen aus gummielastischen Werkstoff eingesetzt werden, welche vorteilhaft parallel (bzw. tangential) zur Schwingrichtung eingebaut werden. Beide Ausführungen der flexiblen Zulauf- und Rücklaufanschlüsse zeichnen sich durch einen geringen Platzbedarf, sowie eine optimale Aufnahme der Schwingbewegungen aus.

Die flexiblen Zulauf- und Rücklaufanschlüsse können jedoch auch einen ringförmigen flexiblen Kollektor umfassen der die Rahmenkonstruktion umgibt. Ein solcher flexibler Kollektor wird zum Beispiel durch zwei übereinanderlie- gende ringförmige Membranen ausgebildet. Er kann vorteilhaft durch Trennwände in mehre Ringsegmente unterteilt sein. Es ist hervorzuheben, daß bei dieser Ausführung die Wassermassen, die durch die Schwingvorrichtung bewegt werden müssen, weitaus kleiner sind. Durch die Trennwände wird die Wasserverteilung zwischen den einzelnen Formplatten wesentlich verbessert. In einer weiteren Ausführung der Kühlung werden die Kühlkammern der Formplatten über die Drehgelenke des Schwinghebels mit Kühlwasser versorgt. Bei dieser Ausführung müssen keine flexiblen Anschlußelemente für die Kühlmediumversorgung vorgesehen werden. Dies ermöglicht natürlich eine äußerst kompakte Bauart und vermindert die Gefahr eines Leitungsbruchs. Die Formplatten weisen vorteilhaft in den Kühlkammern Kühlrippen auf. Die Kühlkammern können jedoch auch durch innere Kanäle im Körper der Formplatte ausgebildet werden. Die Rahmenkonstruktion kann ebenfalls innere Kanäle für eine Kühlflüssigkeit aufweisen.

Anhand der beigefügten Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert.

Es zeigt:

Figur 1 : einen Längsschnitt durch eine erste Ausführung einer erfindungs¬ gemäßen Kokille; Figur 2: einen Querschnitt entlang der Schnittebene 2-2 der Figur 1 , wobei lediglich eine Hälfte der Kokille gezeigt wird; Figur 3: einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführung einer erfindungs¬ gemäßen Kokille;

Figur 4: eine Draufsicht auf die Kokille der Figur 3;

Figur 5: einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführung einer erfindungs- gemäßen Kokille;

Figur 6: einen Querschnitt entlang der Schnittebene 6-6 der Figur 5, wobei lediglich eine Hälfte der Kokille gezeigt wird;

Figur 7: einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführung einer erfindungs¬ gemäßen Kokille; Figur 8: einen Querschnitt entlang der Schnittebene 8-8 der Figur 7;

Figur 9: einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführung einer erfindungs¬ gemäßen Kokille;

Figur 10: einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführung einer erfindungs¬ gemäßen Kokille; Figur 11 und 12 : einen Schnitt durch erfindungsgemäße Rollbalgstutzen;

Figur 13: eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Drehgelenk-verbindung;

Figur 14: eine Draufsicht auf die Drehgelenkverbindung der Figur 13;

Figur 15: einen teilweisen Längsschnitt durch eine weitere Ausführung einer erfindungsgemäßen Kokille; Figur 16: eine teilweise gebrochene Draufsicht auf die Kokille der Figur 15.

Figur 17: einen teilweisen Längsschnitt durch eine weitere Ausführung einer erfindungsgemäßen Kokille;

Figur 18: eine teilweise gebrochene Draufsicht auf die Kokille der Figur 17.

Die Figuren 1 und 2 zeigen eine erste Ausführung einer erfindungsgemäßen Kokille für eine Stranggießanlage. Die Kokille weist einen Gießkanal 10 mit rechteckigem Querschnitt auf, welcher durch vier Formplatten 12 gebildet wird. Diese Formplatten 12 bestehen zum Beispiel aus reinem Kupfer oder aus einer Kupferlegierung, weisen also keine wesentliche Eigenstabilität auf. Erfindungs¬ gemäß sind die vier Formplatten 12 in seitliche Öffnungen einer selbsttragen- den und mechanisch starren Rahmenkonstruktion eingesetzt.

Diese selbsttragende Rahmenkonstruktion besteht im wesentlichen aus folgenden Teilen: einem oberen Stahlrahmen 14 mit einer Durchgangsöffnung 16 welche leicht größer als der Querschnitt des Gießkanals 10 am Kokilleneintritt ist, einem unteren Stahlrahmen 18 mit einer Durchgangsöffnung 20 welche leicht größer als der Querschnitt des Gießkanals 10 am Kokillenaustritt ist, vier stählernen Eckprofilen 22 welche den oberen Rahmen 14 mit dem unteren Rahmen 18 verbinden.

Jede der vier seitlichen Öffnungen, in welche die vier Formplatten eingesetzt sind, ist somit seitlich durch zwei Eckprofile 18, nach oben durch den oberen Rahmen 14 und nach unten durch den unteren Rahmen 18 begrenzt. Man erkennt aus den Figuren 1 und 2, daß die paßgenau eingesetzten Formplatten 12 mit ihren vier Seitenflächen derart an der Rahmenkonstruktion anliegen, daß sie in den Öffnungen der Rahmenkonstruktion senkrecht zum Gießkanal verschiebbar sind, bis sie schlußendlich mit ihren Kanten bündig aneinanderlie- gen und einen geschloßenen Gießanal ausbilden. Ein leichtes Nachstellen der Formplatten 12 nach einer Nachbearbeitung ihrer Oberfläche ist hierdurch problemlos möglich.

Die Seitenflächen jeder der vier Formplatten 12 sind mittels eines umlaufenden O-Rings 24 seitlich an den Seitenflächen der Öffnungen der Rahmenkonstruk¬ tion abgedichtet. In Figur 2 erkennt man, daß die aneinanderliegenden Seiten- kanten der Formplatten 12 formschlüssig ineinandergreifen und eine im Querschnitt "ZMörmige Fuge 26 ausbilden. Hierdurch wird die Anpreßfläche zwischen den Platten vergrößert, und die Fugen 26 liegen im Gießkanal 10 außerhalb der Ecken.

Jede der seitlichen Öffnungen ist mit einem Deckel 28 versehen, welcher sich mit seiner Stirnfläche auf der entsprechenden Formplatte 12 abstützt. Geeigne¬ te Anpreßmittel, schematisch durch die Achsenstriche 30 angedeutet, stützen sich auf der Rahmenkonstruktion ab und pressen die Deckel 28 stirnseitig gegen die Formplatten 12. Hierdurch werden die vier, in den Öffnungen der Rahmenkonstruktion verschiebbaren Formplatten 12 fest zusammengepreßt um den Gießkanal 10 auszubilden. Geeignete Anpreßmittel sind zum Beispiel Gewindebolzen oder Klammern mit Andruckfedern und vorgespannte Gewin¬ debolzen.

Die Rahmenkonstruktion mit eingesetzten Formplatten 12 und Deckel 28 bildet ein mechanisch stabiles, selbsttragendes Gießrohr welches, wie in der WO 95/03904 beschrieben, vorteilhaft von einem Schwinghebel einer hydraulischen Schwingvorrichtung getragen wird. In den Figuren 1 und 2 ist weder die Schwingvorrichtung, noch der Schwinghebel gezeigt. In Figur 1 erkennt man jedoch am oberen Rahmen 14 einen Lagerzapfen 32 für den Schwinghebel. Der Schwinghebel selbst ist zum Beispiel in den Figuren 15-18 gezeigt. Das wie beschrieben zusammengesetzte Gießrohr wird von einem äußeren Kühlkasten 34 umgeben, der einen oberen Ringflansch 36 und einen unteren Ringflansch 38 aufweist. Dieser Kühlkasten 34 wird durch eine ortsfeste Tragstruktur getragen, welche in der Figur 1 zum Beispiel durch die Träger 35 angedeutet ist. Der obere Ringflansch 36 ist mittels einer elastisch verformba- ren, ringförmigen Dichtmembrane 40 mit dem oberen Rahmen 14 verbunden. Der untere Ringflansch 38 ist ebenfalls mittels einer elastisch verformbaren, ringförmigen Dichtmembrane 42 mit dem unteren Rahmen 18 verbunden. Um das Gießrohr wird demnach eine ringförmige Kammer abgegrenzt, wobei das Gießrohr in dem Gehäuse entlang der Gießachse schwingen kann. Die Re- ferenzzahl 44 bezeichnet eine Abdichtvorrichtung welche diese ringförmige Kammer in einen oberen Kollektor 46 und einen unteren Kollektor 48 unterteilt. Diese Abdichtvorrichtung umfaßt zum Beispiel eine segmentierte innere Ringplatte 50 am Gießrohr und eine äußere Ringplatte 52 am Gehäuse 34, welche mittels einer ringförmigen Labyrinth-Dichtung 54 derart ineinandergrei- fen, daß die innere Ringplatte 50 relativ zur äußeren Ringplatte 52 beweglich ist. Die Abdichtvorrichtung 44 könnte jedoch auch eine ringförmige, flexible Dichtmembrane umfassen. Über eine Zulaufleitung 56 wird der untere Kollektor 48 mit Kühlwasser versorgt. Dieses Kühlwassser strömt über Zulaufschlitze 60 in den Deckeln 28 in Kühlkammern 62, welche zwischen den Deckeln 28 und den Formplatten 12 ausgebildet sind. In den Kühlkammern 62 weisen die Formplatten vorteilhaft Kühlrippen 63 auf, welche die Wärmeaustauschfläche wesentlich vergrößern. Rücklaufschlitze 64 in den Deckeln 28 verbinden die Kühlkammern 62 mit dem oberen Kollektor 46. Über eine Rücklauf leitung 58 verläßt das Kühlwasser schlußendlich die Kokille.

Die elastischen Dichtmembranen 40, 42 bestehen vorteilhaft aus einem gummielastischen Werkstoff mit Verstärkungseinlagen, wie zum Beispiel Gewebeeinlagen und/oder Stahldrahteinlagen. In ihrem mittleren Bereich ist eine umlaufende Ausbuchtung angedeutet welche in die ringförmige Kammer hineinragt. Diese umlaufende Ausbuchtung wird durch das unter Druck ste¬ hende Kühlwasser in der ringförmigen Kammer nach außen gedrückt, wobei durch die umlaufende Ausbuchtung in der Membrane Druckspannungen entstehen. Diese Druckspannungen wirken den durch die Schwingbewegung des Gießrohrs entstehenden Zugbeanspruchungen in der Membrane entgegen, was sich vorteilhaft auf die Lebensdauer der Membrane auswirkt. Die Re¬ ferenzzahlen 66 zeigen stabförmige Führungselemente welche horizontale Zug- oder Druckkräfte auf das Gehäuse 34 übertragen, die Schwingfreiheit des Gießrohrs jedoch nicht beeinträchtigen.

Die Figuren 3 und 4 zeigen eine weitere Ausführung einer erfindungsgemäßen Kokille für eine Stranggießanlage. Diese Ausführung unterscheidet sich von der Ausführung der Figuren 1 und 2 im wesentlichen durch folgende Punkte. Der obere und unter Kollektor 46, 48 der Figur 1 sind als flexible Ringkollektoren 46', 48' ausgebildet. Letztere sind zwischen den oberen Rahmen 14 und einen oberen Ringflansch 36' des Gehäuses 34', bzw. den unteren Rahmen 18 und einen unteren Ringflansch 38' des Gehäuses 34' montiert. Kanäle 60' im unteren Rahmen 18 verbinden den unteren flexiblen Ringkollektor 48' mit den Kühlkammern 62. Die Deckel 28' verschließen die Kühlkammern 62 der Formplatten 12 kühlwasserdicht. Kanäle 64' im oberen Rahmen 14 verbinden den oberen flexiblen Ringkollektor 46' mit den Kühlkammern 62. Die flexiblen Ringkollektoren 46', 48' sind vorteilhaft durch vier Trennwände 47' in vier Ringsegmente unterteilt. Jeder dieser Ringsegmente ist einer der vier Kühl¬ kammern 62 zugeordnet und ist mit einem separaten Zulaufkanal 58' im unteren Ringflansch 38', bzw. mit einen separaten Rücklaufkanal 56' im oberen Ringflansch 36' verbunden. Hierdurch wird eine gleichmäßige Verteilung des Kühlwassers auf die vier Kühlkammern 62 erreicht. Die flexiblen Ringkollekto- ren 46', 48' werden vorteilhaft durch jeweils zwei übereinanderliegende ring¬ förmige Membranen ausgebildet. Diese Membranen können zum Beispiel wie die beschriebenen elastischen Dichtmembranen 40, 42 der Figur 1 ausgebildet sein. Wie in Figur 3 angedeutet können die Membranen von außen mit einer Kühlflüssigkeit besprüht werden, was sich vorteilhaft auf ihre Lebensdauer auswirkt. In Figur 4 erkennt man, daß die Eckprofile innere Kühlkanäle 23 aufweisen, welche ebenfalls vom Kühlwasser durchströmt werden.

Die Figuren 5 und 6 zeigen eine weitere Ausführung einer erfindungsgemäßen Kokille für eine Stranggießanlage. Diese Ausführung unterscheidet sich von der Ausführung der Figuren 3 und 4 im wesentlichen durch folgende Punkte. Die flexiblen Ringkollektoren 46', 48' sind durch flexible Anschlußstutzen 80 ersetzt, welche jeweils über ein trichterförmiges Anschlußstück 82 direkt in die Kühl¬ kammern 62 einmünden. Diese flexible Anschlußstutzen sind vorteilhaft als Rollbalgstutzen aus einem gummielastischen Werkstoff ausgebildet. In den Figuren 11 und 12 sind diese Rollbalgstutzen 80 im Detail gezeigt. Mann erkennt einen ringförmigen Balg 84 der einen trichterförmigen Körper 86 mit einem zylindrischen Körper 88 verbindet. Vertikale und horizontale Bewegun¬ gen des Anschlußstücks 82 werden hierbei durch ein Abrollen des ringförmigen Balgs 84 auf dem zylindrischen Körper 88 aufgenommen. Falls der in der Kokille zur Verfügung stehende Platz es erlaubt, werden die Rollbalgstutzen 80 vorzugsweise parallel zur Schwingrichtung installiert, wie in Figur 12 gezeigt.

Die Figuren 13 und 14 zeigen eine interessante Variante zu den Rollbalgstut¬ zen 80. Das schwingende Gießrohr ist in diesen Figuren mittels Drehgelenkro¬ hren 90 an einen Kühlkreislauf angeschlossen. Diese Drehgelenkrohre 90 umfassen vorteilhaft drei zylindrische Drehgelenke 92, 94, 96, welche derart angeordnet sind, daß sie sowohl vertikale, als auch horizontale Bewegungen des Gießrohrs in der Ebene der Figur 13 aufnehmen. Das Gießrohr kann demnach in der Ebene der Figur 13 entlang einer Kreisbahn schwingen.

Es ist weiterhin hervorzuheben, daß die Formplatten 12' der Kokille nach Figur 5 und 6 einstückig mit integrierter Kühlkammer 62 ausgeführt sind. Diese

Formplatten 12' können ohne Abdichtungsmittel in die seitlichen Öffnungen der Rahmenkonstruktion eingesetzt werden. Die Kühlkammer 62 kann hierbei, wie in Figur 6 gezeigt, als eingegossener Hohlraum mit Kühlrippen ausgebildet sein. Sie kann jedoch ebenfalls durch mehre gebohrte Kanäle ausgebildet werden. Die Figuren 7 und 8 zeigen eine weitere Ausführung einer erfindungsgemäßen Kokille für eine Stranggießanlage. Diese Ausführung unterscheidet sich von der Ausführung der Figuren 5 und 6 im wesentlichen durch folgende Punkte. Die einzelnen Öffnungen in der Rahmenkonstruktion sind nicht durch separate Deckel verschlossen, sondern ein äußerer Mantel 100 ist über die Rahmen- konstruktion gestülpt und liegt abgedichtet an dem oberen Rahmen 14 und dem unteren Rahmen 18 der Rahmenkonstruktion an, wobei zwischen den eingesetzten Formplatten 12 und dem äußerem Mantel 100 eine ringförmige Kühlkammer 62' ausgebildet ist. Dieser äußere Mantel 100 wird zum Beispiel durch einen stirnseitigen Befestigungsflansch 18' am unteren Rahmen 18 gehalten. Ein ringförmige Zulaufkollektor 102 und ein ringförmige Rücklaufkol¬ lektor 104 werden jeweils durch eine ringförmige Ausbuchtung des äußeren Mantels 100 gebildet. Ein wesentlicher Vorteil dieser Ausführung mit äußeren Mantel 100 besteht darin, daß weniger Anschlüsse für das Kühlmedium benötigt werden und auch die Eckprofile der Rahmenkonstruktion vom Kühl- medium umströmt sind. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der äußere Mantel 100 mit geringem Aufwand aus- und eingebaut werden kann, so daß die Formplatten leicht zugänglich sind.

Die Figur 9 zeigt eine Abwandlung der Ausführung der Kokille nach Figur 5. Die Formplatten 12" sind nicht einstückig ausgefüOhrt, sondern mit einem Deckel 28" stirnseitig abgedichtet verschlossen. Die Deckel 28" können zusätzliche Stege aufweisen, welche in der Kühlkammer einen serpentinenförmigen Kanal 63 abgrenzen. Dieser Kanal 63 gewährleistet, daß die Formplatte möglichst gleichmäßig gekühlt wird. Zugleich stützen die Stege die bei großen Formplat¬ ten ab und verhindern somit, falls erforderlich, ein Ausbuchten bei größeren Formplatten. Die Figur 10 zeigt eine Abwandlung der Ausführung der Kokille nach Figur 7. Der äußere Mantel 100' weist einen serpentinenförmigen Steg 101 auf, welcher in der ringförmigen Kühlkammer einen serpentinenförmigen Kanal für das Kühlwasser ausbildet. Dieser Kanal gewährleistet ebenfalls, daß die Formplat- ten 12 möglichst gleichmäßig gekühlt werden.

Die Figuren 15 und 16 zeigen eine besonders interessante Ausführung der Kühlwasserversorgung der Kokille. Das zusammengesetzte Gießrohr ist in einen gabelförmigen Schwinghebel 200 eingehängt. Dieser Schwinghebel 200 weist ein erstes Paar Drehgelenke 202 auf die den Schwinghebel 200 mit einem feststehenden Gehäuse 34" der Kokille verbinden. Ein zweites Paar Drehgelenke 204 verbindet den Schwinghebel 200 gelenkig mit dem äußeren Mantel 100 des Gießrohrs. Sowohl in die Drehgelenke 202, als auch in die Drehgelenke 204 sind Drehgelenkrohre 202', bzw. 204' eingebaut, welche über einen inneren Kanal 206 im Schwinghebel 200 miteinander verbunden sind. Die Drehgelenkrohre 204" münden in den Kühlraum 62'. An die drehfest am Gehäuse 34" befestigten Drehgelenkrohre 202' werden hingegen Rücklaufro¬ hre, bzw. Zulaufrohre für die Kühlflüssigkeit angeschlossen. In der Ausführung nach Figur 15 und 16 werden an die beiden Drehrohre 202' ausschließlich Rücklaufrohre angeschlossen. Der Kühlwasserzulauf erfolgt nämlich nach dem gleichen Prinzip über zwei Führungsglieder die ebenfalls gelenkig mit dem feststehenden Gehäuse der Kokille einerseits und dem äußeren Mantel 100 des Gießrohrs anderseits verbunden sind.

Es bleibt festzustellen, daß bei einem kreisbogenförmigen Gießkanal, die Achsen durch die Gelenkverbindungen des Schwinghebels 200 und die Achsen durch die Gelenkverbindungen des Führungsglieds 210 sich im Krüm¬ mungszentrum des kreisbogenförmigen Gießstranges schneiden sollen.

Die Figuren 17 und 18 zeigen die Anwendung der oben beschriebenen Lösung bei einer Kokille mit mehreren separaten Kühlkammern 62. Die Drehgelenkro¬ hre 204' sind in dieser Ausführung drehfest mit der Rahmenkonstruktion verbunden. Sie münden in einen umlaufenden Zulaufkollektor 222, bzw. Rücklaufkollektor 220, welcher ebenfalls fest mit der Rahmenkonstruktion verbunden ist. Aus diesem Zulauf- bzw. Rücklauf kollektor führen Stichleitungen 224 in die einzelnen Kühlkammern 62.

Es bleibt anzumerken, daß die beschriebenen Kokilllen alle, wie in Figur 5 angedeutet, sehr einfach mit einem elektromagnetischen Rührer 300 ausges- tattet werden können.

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Stranggießkokille mit einem Gießkanal (10) der durch Formplatten (12) ausgebildet wird, gekennzeichnet durch eine selbsttragende Rahmen¬ konstruktion mit seitlichen Öffnungen für die Formplatten (12), wobei die Formplatten (12) in diese seitlichen Öffnungen senkrecht zum Gießkanal (10) verschiebbar eingepaßt sind.

2. Kokille nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmenkon¬ struktion folgende Teile umfaßt: einen oberen Rahmen (14) mit einer Durchgangsöffnung (16) welche leicht größer als der Querschnitt des Gießkanals (10) am Kokilleneintritt ist, einen unteren Rahmen (18) mit einer Durchgangsöffnung (20) welche leicht größer als der Querschnitt des Gießkanals (10) am Kokillenaustritt ist,

Eckprofile welche den oberen Rahmen (14) mit dem unteren Rahmen (18) verbinden, wobei jede der seitlichen Öffnungen seitlich durch zwei Eckprofile, nach oben durch den oberen Rahmen (14) und nach unten durch den unteren

Rahmen (18) begrenzt ist.

3. Kokille nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seiten¬ flächen der Formplatten (12) mittels eines umlaufenden O-Rings (24) seit¬ lich an den Seitenflächen der Öffnungen der Rahmenkonstruktion abge- dichtet sind.

4. Kokille nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Längskanten zwei nebeneinanderliegender Formplatten (12) formschlüssig ineinandergreifen.

5. Kokille nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede der seitlichen Öffnungen nach Außen durch einen Deckel (28) derart verschlossen ist, daß zwischen eingesetzter Formplatte und Deckel (28) mindestens eine Kühlkammer ausgebildet ist.

6. Kokille nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Deckel (28) stirnseitig auf die Formplatte abstützt und Anpreßmittel über den Deckel (28) auf die Formplatte wirken.

7. Kokille nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Formplatte ein Deckel (28) abgedichtet aufgeschraubt ist, wobei zwischen Formplatte und Deckel (28) mindestens eine Kühlkammer aus¬ gebildet ist.

8. Kokille nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß über die Rahmenkonstruktion ein äußerer Mantel (100) gestülpt ist der ab¬ gedichtet an einem oberen und unteren Rahmen der Rahmenkonstruktion anliegt, wobei zwischen den eingesetzten Formplatten (12) und dem äuße¬ rem Mantel (100) eine Kühlkammer ausgebildet ist.

9. Kokille nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Schwingvorrichtung und eine Tragstruktur, wobei die Tragstruktur die Schwingvorrichtung und die Schwingvorrichtung die Rahmenkonstruktion trägt.

10. Kokille nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingvorrichtung einen Schwinghebel (200) umfaßt der gelenkig in der Tragstruktur gelagert ist und gelenkig mit der Rahmenkonstruktion verbunden ist.

11. Kokille nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen kreisbogenförmigen Gießkanal (10) zum Gießen eines kreisbogen- förmigen Gießstranges, ein Führungsglied (210) das gelenkig mit der Tragstruktur und der Rahmen¬ konstruktion verbunden ist, wobei eine Gerade durch die Gelenkverbindun¬ gen zwischen Schwinghebel (200) und Rahmenkonstruktion und Schwing¬ hebel (200) und Tragstruktur einerseits, und eine Gerade durch die Gelenk- Verbindungen zwischen Führungsglied (210) und Rahmenkonstruktion und

Führungsglied (210) und Tragstruktur anderseits, sich im Krümmungszen¬ trum des kreisbogenförmigen Gießstranges schneiden.

12. Kokille nach einem der Ansprüche 9 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmenkonstruktion in einen Kühlkasten eingesetzt ist und mit die- sem über eine untere und obere elastisch verformbare Dichtmembran der¬ art verbunden ist, daß um die Rahmenkonstruktion eine ringförmige Kam- mer für eine Kühlflüssigkeit abgegrenzt ist, wobei die Rahmenkonstruktion in dem Kühlkasten entlang der Gießachse schwingbar ist.

13. Kokille nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Kammer durch eine innere Dichtvorrichtung in einen unteren und oberen ringförmigen Kollektor unterteilt ist, wobei diese unteren und oberen ringförmigen Kollektoren mit einer Zulaufleitung (56), bzw. einer Rücklaufleitung (58) für eine Kühlflüssigkeit verbunden sind.

14. Kokille nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmenkonstruktion von einem Wasserleitmantel umgeben ist der rundum die Rahmenkonstruktion einen Ringspalt abgrenzt welcher den unteren mit dem oberen ringförmigen Kollektor verbindet.

15. Kokille nach Anspruch 13 und einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkammern der Formplatten (12) jeweils über mindestens eine untere Öffnung mit dem unteren ringförmigen Kollektor und über mindestens eine obere Öffnung mit dem oberen ringförmigen Kollektor verbunden sind.

16. Kokille nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die elastisch verformbaren Dtchtmembranen (42) aus einem gummielasti¬ schen Werkstoff mit Verstärkungseinlagen bestehen.

17. Kokille nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die elastisch verformbaren Dichtmembranen (42) jeweils eine umlaufende Ausbuchtung aufweisen welche in die ringförmige Kammer hineinragt.

18. Kokille nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkammern (62) der Formplatten (12) über den Schwinghebel mit Kühlwasser versorgt werden.

19. Kokille nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkammern (62) der Formplatten (12) über flexible Zulauf- und Rück¬ laufanschlüsse mit einer Kühlflüssigkeit beaufschlagt werden.

20. Kokille nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die flexiblen Zulauf- und Rücklaufanschlüsse Gelenkrohre umfassen.

21. Kokille nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die flexiblen Zulauf- und Rücklaufanschlüsse Rollbalgstutzen aus gummielastischen Werkstoff umfassen.

22. Kokille nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, daß die Rollbalgstut- zen im wesentlichen parallel zur Schwingrichtung eingebaut sind.

23. Kokille nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die flexiblen Zulauf- und Rücklaufanschlüsse einen ringförmigen flexiblen Kollektor um¬ fassen der die Rahmenkonstruktion umgibt und durch zwei übereinander¬ liegende ringförmige Membranen ausgebildet wird.

24. Kokille nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige flexible Kollektor durch Trennwände in mehre Ringsegmente unterteilt ist.

25. Kokille nach einem der Ansprüche 18 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der obere und untere Rahmen Anschlußkanäle für das Kühlmedium auf¬ weist welche in die Kühlkammern (62) der Formplatten (12) einmünden.

26. Kokille nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Formplatten (12) in den Kühlkammern (62) Kühlrippen aufweisen.

27. Kokille nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Formplatten (12) interne Kanäle für eine Kühlflüssigkeit aufweisen.

28. Kokille nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmenkonstruktion interne Kanäle für eine Kühlflüssigkeit aufweist.