EP1145786A1 - Installation and method for the machining of cavity walls of continuous casting moulds - Google Patents

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EP1145786A1
EP1145786A1 EP01108683A EP01108683A EP1145786A1 EP 1145786 A1 EP1145786 A1 EP 1145786A1 EP 01108683 A EP01108683 A EP 01108683A EP 01108683 A EP01108683 A EP 01108683A EP 1145786 A1 EP1145786 A1 EP 1145786A1
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EP
European Patent Office
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tool carrier
mold
cavity
tool
planing
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EP01108683A
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Christian Reusser
Franz Kawa
Adrian Stilli
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Concast Standard AG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B33/00—Honing machines or devices; Accessories therefor
    • B24B33/02—Honing machines or devices; Accessories therefor designed for working internal surfaces of revolution, e.g. of cylindrical or conical shapes
    • B24B33/022—Horizontal honing machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/057—Manufacturing or calibrating the moulds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B5/00—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor
    • B24B5/36—Single-purpose machines or devices
    • B24B5/40—Single-purpose machines or devices for grinding tubes internally

Definitions

  • the invention relates to a device for processing cavity walls a continuous casting mold according to the preamble of claim 1 and a method for machining cavity walls according to a continuous casting mold the preamble of claim 12.
  • Convex mold can be achieved, which is known from EP 0 498 296.
  • a mold has the mold walls along part of the mold length Bulges provided in a rectangular mold cavities in a flat Wall, in the case of round mold cavities, run out into a round strand cross section. Mold cavities are also known, the smaller ones in the corner areas Show pouring conicity than between the corner areas.
  • Such mold cavities are both known with cutting machine tools because of the complex geometry on the one hand and on the other hand because of a poor accessibility in the tubular mold body and because of the unfavorable Relationship between mold length and light mold cross section not produceable.
  • Machining cavities of continuous casting molds by means of a classic planer is known in the prior art.
  • a Planing steel On Tool carrier stored and guided in a machine stand is with a Planing steel and with devices for generating a relative movement between the planing steel and the mold cavity.
  • a copying device is arranged, which by means of a Touch finger the contour of the mold cavity from a manufactured for this purpose The mandrel is scanned and transferred to the tool carrier or planing steel.
  • This copying process requires its own for each cavity configuration Copy mandrel and is accordingly expensive.
  • the instability increases of the tool holder for molds in the range of 500 - 1000 mm in length and at the same time the cutting performance.
  • the accuracy and surface quality of the mold cavity reaches the required quality standards no more.
  • the object of the invention is an apparatus and a method for machining cavities of various configurations, especially for continuous casting molds for billet, bloom and profile strands to create, on the one hand a high mold cavity accuracy and a high surface quality and, on the other hand, an inexpensive industrial manufacturing process with reproducible process data is required.
  • the device according to the invention or the method according to the invention it for the first time, using one on both sides of the mold cavity stored rod-shaped tool carrier planing tools for cutting Insert machining and mold cavities for billets, and profile strands with conicity levels that vary over the mold length, with parabolic taper or with convex bulged side walls with a Manufacture NC-controlled machine. Furthermore, through the procedure or the device has a high mold cavity accuracy and surface quality can be achieved. Further advantages are a high degree of automation and high cutting performance. The sum of these advantages leads together to an inexpensive manufacturing process for new molds or to one inexpensive postprocessing process for already used and coated molds after use.
  • the stand and the support bearing adjacent to the stand can be individually or be arranged as a connected unit on a machine bed.
  • the stand can be stationary on the machine bed and the tool holder relative to the stand by means of a drive, such as for example a ball screw or rack and pinion drive.
  • the stand with guides is proposed for an oscillating movement in the longitudinal direction of the tool carrier and with a device for generating the oscillating movement longitudinally a distance that is slightly longer than the length of the mold cavity Mistake. This solution allows the tool holder to be replaced quickly for different cavity cross sections and cavity lengths.
  • the tool carrier is arranged on two sides of the mold cavity Support bearings supported. This support allows an essentially vibration-free Working during the planing stroke.
  • the support bearings can for example be arranged on a table movable relative to the machine bed and together with the tool carrier transversely to the longitudinal direction of the tool carrier NC-controlled relative movements with respect to the cavity of the mold To run. According to an advantageous embodiment, it is proposed that arrange the two support bearings stationary and between the two support bearings to provide a chill table with facilities for NC-controlled movements across the longitudinal direction of the tool holder is.
  • the tool carrier with an NC-controlled device for a rotary movement to equip its longitudinal axis.
  • a further increase in performance in machining and an optimization in Surface quality and cavity accuracy can be achieved if one of the two Support bearing for the tool carrier can be moved in the longitudinal direction of the tool carrier is arranged on the machine bed and the distance between the two Support bearing can be adapted to the length of the mold to be machined.
  • a support bearing from its working position by means of a displacement device to be moved downwards or sideways.
  • the support bearing in the guide area is also proposed divisible in one division level for the tool carrier and an upper support bearing part can be raised and designed to lower a support bearing lower part.
  • the cutting performance and the surface quality in the mold cavity can be increased if the tool carrier is designed to be interchangeable and interchangeable Bearing shells in the support bearings to different diameters or cross-sectional shapes of the tool carrier are adaptable. This configuration allows for every mold dimension or mold cross-section to achieve an optimal bending strength or vibration damping.
  • 1 and 2 with 1 is a device for machining Continuous casting molds represented by planing.
  • On a worktop 3 is one Continuous casting mold 2, for example a copper tube, by means of clamping devices 5 and 5 'positioned, supported and clamped.
  • the clamping table 3 is with Provide facilities for NC-controlled movements in the x and y axes.
  • the clamping table 3 is further arranged between two support bearings 7 and 8.
  • the support bearings 7 and 8 lead a rod-shaped tool carrier 9, the in this example is equipped with a planing tool.
  • the rod-shaped Tool carrier 9 is in the z-axis (i.e. in the longitudinal direction of the Tool holder 9) movable stand 10 connected.
  • a drive 14 for a stroke movement of the Stand 10 and the tool holder 9 is shown schematically.
  • the drive can, for example, via a ball screw, via an electromagnetic Linear drive or hydraulic etc.
  • the rod-shaped tool carrier 9 has a length 15 which is greater than twice the length of the mold cavity of the mold 2.
  • the two support bearings 7 and 8 have an intermediate space 16 which is somewhat larger than that Length 17 of the mold cavity.
  • the stroke path 18 of the tool carrier 9 exceeds the length 17 of the mold cavity.
  • the support bearing 7 is axially displaceable relative to the tool carrier 9 in this example arranged on a machine bed 19, the space 16 between to change the two support bearings 7 and 8 or to adapt the length 17 of the mold.
  • the support bearing 8 is in the guide area for the tool holder 9 a division level 22 and a support bearing upper part 23 is up can be lifted off and a lower support bearing part 24 can be lowered.
  • the transport route for example on the transport rollers 25, can be cleared be and the mold 2 on additional processing positions 26, 26 '(Fig. 2) can be transported for subsequent machining operations such as polishing etc.
  • the support bearing 8 can, for example, also be lowered so far that the transport route for removing the mold tube is free.
  • the tool carrier 9 is in this example with several planing tools 40 equipped, the planing alternately in both lifting directions allow.
  • the tool holder 9 itself has an NC-controlled device equipped for a rotational movement a about its longitudinal axis 21. This Rotational movement a ensures that every planing tool in the entire cavity circumference the mold can be positioned and planed during the forward and reverse stroke can be.
  • the tool carrier 52 is a tool carrier 52 with a rectangular cross section for processing of molds with, for example, a cavity with a pre-profile cross section shown for a double-T beam.
  • the support bearings 50 are interchangeable Bearing shells 51 for different cross-sectional shapes of the tool carrier equipped.
  • the process for processing cavities in continuous casting molds includes the following process steps:
  • the mold 2 is brought onto the clamping table 3 by means of a transport device and at the same time the rod-shaped tool carrier 9 is passed through the mold cavity and the second support bearing 8 is brought into its position.
  • the mold 2 is then positioned and clamped.
  • the planing tool is continuously positioned before or during the planing stroke and by means of lifting movements of the tool carrier 9 in whose longitudinal direction creates the inner shape.
  • a second planing tool can be positioned on the tool carrier 9 by means of a relative movement with respect to the cavity for the next planing stroke in each case and the reverse stroke can be carried out. This cycle is maintained until the entire circumference of the cavity is planed and the tool carrier 9 can be removed from the cavity of the mold 2.
  • the processed mold 2 can be fed to a subsequent operation, for example polishing, etc., by means of a transport device.

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Abstract

The device has planes with tool carriers in a stand with at least one planing tool and devices for producing relative tool and chamber wall movement. The carrier is twice as long as the chamber and is guided in bearings with an intermediate space for the mold. The bearing separation is greater than the mold length. A device is provided for numerically controlled tool carrier longitudinal lifting movement with a stroke longer than the chamber. The device has planes consisting of rod-shaped tool carriers (9) mounted in a stand (10) with at least one planing tool and devices for producing relative movement between the planing tool and the hollow chamber walls. The length (15) of the carrier is greater than twice that (17) of the hollow chamber and the carrier is guided in two supporting bearings (7,8) arranged with an intermediate space for the mold (2). The bearing separation is greater than the mold length. A device (14) is provided for producing numerically controlled lifting movement of the tool carrier in its longitudinal direction, whereby the lifting stroke (18) exceeds the length of the hollow chamber. Independent claims are also included for the following: a method of processing a hollow chamber wall of an extruded chilled cast-iron mold.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Hohlraumwänden einer Stranggiesskokille gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Verfahren zum Bearbeiten von Hohlraumwänden einer Stranggiesskokille gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 12.The invention relates to a device for processing cavity walls a continuous casting mold according to the preamble of claim 1 and a method for machining cavity walls according to a continuous casting mold the preamble of claim 12.

Für die Herstellung von Stranggiesskokillen, insbesondere für die Herstellung der Geometrie des Formhohlraumes bei rohrförmigen Knüppel-, Vorblock- und Profilformaten, sind verschiedenste Herstellungsverfahren wie Kaltverformen auf einen Dorn oder spanabhebende Bearbeitung etc. bekannt.For the production of continuous casting molds, in particular for the production the geometry of the mold cavity with tubular billets, blooms and Profile formats are a wide variety of manufacturing processes such as cold forming a mandrel or machining etc. known.

Die bekannten Herstellungsverfahren mittels Kalt- oder Explosionsverformung auf einen Dorn sind kostspielig, weil für jeden Strangquerschnitt bzw. jeden Konizitätsverlauf ein Dorn hergestellt werden muss, der insbesondere beim Explosionsverformen eine kurze Lebensdauer aufweist. Eine Herstellung mittels spanabhebender Bearbeitung stösst anderseits an Grenzen, weil die Formen der Kokillenhohlräume aus stranggiesstechnischen Gründen immer komplizierter geworden sind. Eine zusätzliche Schwierigkeit verursacht bei Rohrkokillen aber auch das Verhältnis lichte Weite zur Länge des Formhohlraumes, weil dadurch die Gestaltung der Bearbeitungsvorrichtung stark eingeschränkt ist. Nebst Kokillen mit einem geraden Formhohlraum und mit einem allseitig gleichmässigen Giesskonus für einen quadratischen oder runden Knüppelquerschnitt, werden heute mehrheitlich Kokillen mit gebogenen Formhohlräumen für Kreisbogenstranggiessanlagen verwendet, was die Dimensionierung der Bearbeitungsvorrichtung zusätzlich einschränkt.The known manufacturing processes by means of cold or explosion molding on a mandrel are expensive because for each strand cross-section or taper a mandrel must be produced, which is particularly important in the case of explosion deformation has a short lifespan. A production by Machining, on the other hand, has its limits because the forms of the Mold cavities are becoming more and more complicated for continuous casting reasons became. An additional difficulty is caused by tube molds also the ratio of the inside width to the length of the mold cavity, because of this the design of the processing device is severely restricted. In addition to molds with a straight mold cavity and with a uniform on all sides Casting cone for a square or round billet cross-section today mostly molds with curved mold cavities for circular arc caster used what the dimensioning of the machining device additionally restricted.

Im weiteren werden zur Verbesserung der Strangqualität und zur Erhöhung der Giessleistung Kokillen mit über die Kokillenlänge variierenden Giesskonizitäten, beispielsweise mit parabelförmigem Verlauf der Giesskonizität, verwendet. Eine weitere wesentliche Verbesserung der Giessleistung konnte mittels der sogenannten Konvexkokille erreicht werden, die aus EP 0 498 296 bekannt ist. Bei einer solchen Kokille sind auf einem Teil der Kokillenlänge die Kokillenwände mit Ausbauchungen versehen, die bei rechteckigen Formhohlräumen in eine ebene Wand, bei runden Formhohlräumen in einen runden Strangquerschnitt auslaufen. Im weiteren sind Kokillenhohlräume bekannt, die in den Eckbereichen kleinere Giesskonizitäten als zwischen den Eckbereichen aufweisen. Solche Kokillenhohlräume sind mit bekannten spanabhebenden Werkzeugmaschinen sowohl wegen der komplexen Geometrie einerseits und anderseits wegen einer schlechten Zugänglichkeit im rohrförmigen Kokillenkörper sowie wegen des ungünstigen Verhältnisses zwischen Kokillenlänge und lichtem Kokillenquerschnitt nicht herstellbar.Furthermore, to improve the strand quality and to increase the Casting capacity of molds with casting conicity varying over the length of the mold, for example, with a parabolic course of the pouring conicity used. A The so-called Convex mold can be achieved, which is known from EP 0 498 296. At Such a mold has the mold walls along part of the mold length Bulges provided in a rectangular mold cavities in a flat Wall, in the case of round mold cavities, run out into a round strand cross section. Mold cavities are also known, the smaller ones in the corner areas Show pouring conicity than between the corner areas. Such mold cavities are both known with cutting machine tools because of the complex geometry on the one hand and on the other hand because of a poor accessibility in the tubular mold body and because of the unfavorable Relationship between mold length and light mold cross section not produceable.

Ein spanabhebendes Bearbeiten von Hohlräumen von Stranggiesskokillen mittels einer klassischen Stosshobelmaschine ist im Stand der Technik bekannt. Ein in einem Maschinenständer gelagerter und geführter Werkzeugträger ist mit einem Hobelstahl und mit Einrichtungen zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen dem Hobelstahl und dem Kokillenhohlraum versehen. Zur Steuerung der Bewegungen ist eine Kopiereinrichtung angeordnet, die mittels einem Tastfinger die Kontur des Kokillenhohlraumes von einem zu diesem Zweck hergestellten Dorn abtastet und auf den Werkzeugträger bzw. den Hobelstahl überträgt. Dieses Kopierverfahren benötigt für jede Hohlraumkonfiguration einen eigenen Kopierdorn und ist entsprechend kostspielig. Im weiteren nimmt die Instabilität des Werkzeugträgers für Kokillen im Bereich von 500 - 1000 mm Länge zu und gleichzeitig die Zerspanungsleistung ab. Die Genauigkeit und die Oberflächengüte des Formhohlraumes erreicht die erforderlichen Qualitätsstandards nicht mehr.Machining cavities of continuous casting molds by means of a classic planer is known in the prior art. On Tool carrier stored and guided in a machine stand is with a Planing steel and with devices for generating a relative movement between the planing steel and the mold cavity. For controlling of the movements, a copying device is arranged, which by means of a Touch finger the contour of the mold cavity from a manufactured for this purpose The mandrel is scanned and transferred to the tool carrier or planing steel. This copying process requires its own for each cavity configuration Copy mandrel and is accordingly expensive. Furthermore, the instability increases of the tool holder for molds in the range of 500 - 1000 mm in length and at the same time the cutting performance. The accuracy and surface quality of the mold cavity reaches the required quality standards no more.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren für eine spanabhebende Bearbeitung von Hohlräumen verschiedenster Konfigurationen, insbesondere bei Stranggiesskokillen für Knüppel-, Vorblock- und Profilstränge zu schaffen, wobei einerseits eine hohe Formhohlraumgenauigkeit und eine hohe Oberflächengüte und anderseits ein preisgünstiges industrielles Hersteilunlgsverfahren mit reproduzierbaren Prozessdaten gefordert ist. The object of the invention is an apparatus and a method for machining cavities of various configurations, especially for continuous casting molds for billet, bloom and profile strands to create, on the one hand a high mold cavity accuracy and a high surface quality and, on the other hand, an inexpensive industrial manufacturing process with reproducible process data is required.

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung durch die Summe der Merkmale von Anspruch 1 bzw. Anspruch 12 gelöst.This object is achieved according to the invention by the sum of the features of Claim 1 and claim 12 solved.

Die erfindungsgemäss Vorrichtung bzw. das erfindungsgemässe Verfahren ermöglichen es erstmals, mittels eines auf beiden Seiten des Kokillenhohlraumes gelagerten stangenförmigen Werkzeugträgers Hobelwerkzeuge zum spanabhebenden Bearbeiten einzusetzen und Kokillenhohlräume für Knüppel, Vorblock- und Profilstränge mit über die Kokillenlänge variierenden Konizitätsgraden, mit parabelförmiger Konizität oder mit konvex ausgebauchten Seitenwänden mit einer NC-gesteuerten Maschine herzustellen. Im weiteren kann durch das Verfahren bzw. die Vorrichtung eine hohe Formhohlraumgenauigkeit und Oberflächengüte erreicht werden. Weitere Vorteile sind ein hoher Automatisierungsgrad und eine hohe Zerspanungsleistung. Die Summe dieser Vorteile führen gesamthaft zu einem kostengünstigen Herstellungsverfahren für neue Kokillen oder zu einem kostengünstigen Nachbearbeitungsverfahren für bereits gebrauchte und nach Gebrauch mit einer Beschichtung versehene Kokillen.Enable the device according to the invention or the method according to the invention it for the first time, using one on both sides of the mold cavity stored rod-shaped tool carrier planing tools for cutting Insert machining and mold cavities for billets, and profile strands with conicity levels that vary over the mold length, with parabolic taper or with convex bulged side walls with a Manufacture NC-controlled machine. Furthermore, through the procedure or the device has a high mold cavity accuracy and surface quality can be achieved. Further advantages are a high degree of automation and high cutting performance. The sum of these advantages leads together to an inexpensive manufacturing process for new molds or to one inexpensive postprocessing process for already used and coated molds after use.

Der Ständer und das dem Ständer benachbarte Stützlager können einzeln oder als verbundene Einheit auf einem Maschinenbett angeordnet sein. Im weiteren kann der Ständer stationär auf dem Maschinenbett vorgesehen und der Werkzeugträger relativ zum Ständer mittels eines Antriebs, wie beispielsweise mittels eines Kugelgewinde- oder Zahnstangenantriebs, oszillierend bewegt werden. Gemäss einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, den Ständer mit Führungen für eine Oszillationsbewegung in der Längsrichtung des Werkzeugträgers und mit einer Einrichtung zur Erzeugung der Oszillationsbewegung längs einer Strecke, die etwas länger ist als die Länge des Kokillenhohlraumes, zu versehen. Diese Lösung erlaubt das rasche Auswechseln des Werkzeugträgers für unterschiedliche Hohlraumquerschnitte und Hohlraumlängen.The stand and the support bearing adjacent to the stand can be individually or be arranged as a connected unit on a machine bed. In the further the stand can be stationary on the machine bed and the tool holder relative to the stand by means of a drive, such as for example a ball screw or rack and pinion drive. According to one embodiment, the stand with guides is proposed for an oscillating movement in the longitudinal direction of the tool carrier and with a device for generating the oscillating movement longitudinally a distance that is slightly longer than the length of the mold cavity Mistake. This solution allows the tool holder to be replaced quickly for different cavity cross sections and cavity lengths.

Der Werkzeugträger ist auf zwei beidseits des Kokillenhohlraumes angeordneten Stützlagern abgestützt. Diese Abstützung erlaubt ein im wesentlichen vibrationsfreies Arbeiten während des Hobelhubes. Die Stützlager können beispielsweise auf einem gegenüber dem Maschinenbett beweglichen Tisch angeordnet sein und zusammen mit dem Werkzeugträger quer zur Längsrichtung des Werkzeugträgers NC-gesteuerte Relativbewegungen bezüglich des Hohlraums der Kokille ausführen. Gemäss einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, die beiden Stützlager stationär anzuordnen und zwischen den beiden Stützlagern einen Aufspanntisch für die Kokille vorzusehen, der mit Einrichtungen für NC-gesteuerte Bewegungen quer zur Längsrichtung des Werkzeugträgers ausgestattet ist.The tool carrier is arranged on two sides of the mold cavity Support bearings supported. This support allows an essentially vibration-free Working during the planing stroke. The support bearings can for example be arranged on a table movable relative to the machine bed and together with the tool carrier transversely to the longitudinal direction of the tool carrier NC-controlled relative movements with respect to the cavity of the mold To run. According to an advantageous embodiment, it is proposed that arrange the two support bearings stationary and between the two support bearings to provide a chill table with facilities for NC-controlled movements across the longitudinal direction of the tool holder is.

Um den Werkzeugträger mit einem möglichst grossen Biegemoment gestalten zu können und um gleichzeitig eine gute Zugänglichkeit für die Bearbeitung in den Ecken sicherzustellen, wird gemäss einem Ausführungsbeispiel vorgeschlagen, den Werkzeugträger mit einer NC-gesteuerten Einrichtung für eine Drehbewegung um seine Längsachse auszurüsten.To design the tool holder with the greatest possible bending moment can and at the same time good accessibility for editing in the Ensuring corners is proposed according to an embodiment, the tool carrier with an NC-controlled device for a rotary movement to equip its longitudinal axis.

Eine weitere Leistungssteigerung in der Zerspanung und eine Optimierung in der Oberflächengüte und Hohlraumgenauigkeit ist erreichbar, wenn eines der beiden Stützlager für den Werkzeugträger in Längsrichtung des Werkzeugträgers verschiebbar auf dem Maschinenbett angeordnet ist und der Abstand der beiden Stützlager an die Länge der zu bearbeitenden Kokille angepasst werden kann.A further increase in performance in machining and an optimization in Surface quality and cavity accuracy can be achieved if one of the two Support bearing for the tool carrier can be moved in the longitudinal direction of the tool carrier is arranged on the machine bed and the distance between the two Support bearing can be adapted to the length of the mold to be machined.

Eine zusätzliche Leistungssteigerung kann erreicht werden, wenn der Werkzeugträger mit mehreren Hobelwerkzeugen ausgerüstet ist, die wechselweise beim Vor- und Rückhub Hobelarbeit leisten können.An additional increase in performance can be achieved if the tool carrier is equipped with several planing tools, which alternately can do planing work on the forward and return stroke.

Um das Durchführen des stangenförmigen Werkzeugträgers durch den Kokillenhohlraum zu erleichtern, wird gemäss einem Ausführungsbeispiel vorgeschlagen, ein Stützlager aus seiner Arbeitsstellung mittels einer Verschiebeeinrichtung nach unten oder zur Seite hin verschiebbar anzuordnen. Im Sinne einer Alternativlösung wird zusätzlich vorgeschlagen, das Stützlager im Führungsbereich für den Werkzeugträger in einer Teilungsebene unterteilbar und ein Stützlageroberteill anhebbar sowie ein Stützlagerunterteil absenkbar zu gestalten. Diese Lösungen stellen sicher, dass das Kokillenrohr zum und vom Aufspanntisch in axialer Richtung z.B. auf einem Rollentisch bewegt und einer nachfolgenden Bearbeitungsoperation zugeführt werden kann.For the passage of the rod-shaped tool carrier through the mold cavity to facilitate, it is proposed according to an embodiment, a support bearing from its working position by means of a displacement device to be moved downwards or sideways. In the sense of an alternative solution the support bearing in the guide area is also proposed divisible in one division level for the tool carrier and an upper support bearing part can be raised and designed to lower a support bearing lower part. This Solutions ensure that the mold tube goes in and out of the clamping table axial direction e.g. moved on a roller table and a subsequent machining operation can be supplied.

Die Zerspanungsleistung und die Oberflächengüte im Kokillenhohlraum können erhöht werden, wenn der Werkzeugträger auswechselbar gestaltet ist und auswechselbare Lagerschalen in den Stützlagern an unterschiedliche Durchmesser bzw. Querschnittsformen des Werkzeugträgers anpassbar sind. Diese Ausgestaltung erlaubt es, für jede Kokillendimension bzw. jeden Kokillenquerschnitt eine optimale Biegefestigkeit bzw. Vibrationsdämpfung zu erreichen.The cutting performance and the surface quality in the mold cavity can be increased if the tool carrier is designed to be interchangeable and interchangeable Bearing shells in the support bearings to different diameters or cross-sectional shapes of the tool carrier are adaptable. This configuration allows for every mold dimension or mold cross-section to achieve an optimal bending strength or vibration damping.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie weitere Vorteile derselben sind nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1:
eine Seitenansicht der erfindungsgemässen Bearbeitungsmaschine,
Fig. 2:
eine Draufsicht auf die Maschine gemäss Fig. 1,
Fig. 3:
eine Seitenansicht gemäss Pfeil A in Fig. 1,
Fig. 4:
einen vergrösserten Schnitt durch das aufgespannte Kokillenrohr gemäss Linie IV - IV in Fig. 1 und
Fig. 5:
einen Schnitt durch ein Stützlager.
Exemplary embodiments of the invention and further advantages thereof are explained in more detail below with reference to figures. Show it:
Fig. 1:
a side view of the processing machine according to the invention,
Fig. 2:
2 shows a plan view of the machine according to FIG. 1,
Fig. 3:
2 shows a side view according to arrow A in FIG. 1,
Fig. 4:
an enlarged section through the clamped mold tube according to line IV - IV in Fig. 1 and
Fig. 5:
a section through a support bearing.

In Fig. 1 und 2 ist mit 1 eine Vorrichtung zum spanabhebenden Bearbeiten von Stranggiesskokillen durch Hobeln dargestellt. Auf einem Aufspanntisch 3 ist eine Stranggiesskokille 2, beispielsweise ein Kupferrohr, mittels Spanneinrichtungen 5 und 5' positioniert, abgestützt und festgespannt. Der Aufspanntisch 3 ist mit Einrichtungen für NC-gesteuerte Bewegungen in der x- und y-Achse versehen. Der Aufspanntisch 3 ist im weiteren zwischen zwei Stützlagern 7 und 8 angeordnet. Die Stützlager 7 und 8 führen einen stangenförmigen Werkzeugträger 9, der in diesem Beispiel mit einem Hobelwerkzeug ausgestattet ist. Der stangenförmige Werkzeugträger 9 ist mit einem in der z-Achse (d.h. in Längsrichtung des Werkzeugträgers 9) bewegbaren Ständer 10 verbunden. Mit ausgezogener Linie ist die linke Endstellung 11 und mit strichpunktierter Linie ist die rechte Endstellung 12 des Ständers 10 dargestellt. Ein Antrieb 14 für eine Hubbewegung des Ständers 10 und des Werkzeugträgers 9 ist schematisch dargestellt. Der Antrieb kann beispielsweise über eine Kugelrollspindel, über einen elektromagnetischen Linearantrieb oder hydraulisch etc. erfolgen.1 and 2 with 1 is a device for machining Continuous casting molds represented by planing. On a worktop 3 is one Continuous casting mold 2, for example a copper tube, by means of clamping devices 5 and 5 'positioned, supported and clamped. The clamping table 3 is with Provide facilities for NC-controlled movements in the x and y axes. The clamping table 3 is further arranged between two support bearings 7 and 8. The support bearings 7 and 8 lead a rod-shaped tool carrier 9, the in this example is equipped with a planing tool. The rod-shaped Tool carrier 9 is in the z-axis (i.e. in the longitudinal direction of the Tool holder 9) movable stand 10 connected. With a solid line is the left end position 11 and with the dash-dotted line is the right end position 12 of the stand 10 shown. A drive 14 for a stroke movement of the Stand 10 and the tool holder 9 is shown schematically. The drive can, for example, via a ball screw, via an electromagnetic Linear drive or hydraulic etc.

Der stangenförmige Werkzeugträger 9 besitzt eine Länge 15, die grösser ist als die zweifache Länge des Kokillenhohlraumes der Kokille 2. Die beiden Stützlager 7 und 8 weisen einen Zwischenraum 16 auf, der etwas grösser ist als die Länge 17 des Kokillenhohlraumes. Der Hubweg 18 des Werkzeugträgers 9 überschreitet die Länge 17 des Kokillenhohlraumes.The rod-shaped tool carrier 9 has a length 15 which is greater than twice the length of the mold cavity of the mold 2. The two support bearings 7 and 8 have an intermediate space 16 which is somewhat larger than that Length 17 of the mold cavity. The stroke path 18 of the tool carrier 9 exceeds the length 17 of the mold cavity.

Das Stützlager 7 ist in diesem Beispiel axial zum Werkzeugträger 9 verschiebbar auf einem Maschinenbett 19 angeordnet, um den Zwischenraum 16 zwischen den beiden Stützlagern 7 und 8 zu verändern bzw. der Länge 17 der Kokille anzupassen.The support bearing 7 is axially displaceable relative to the tool carrier 9 in this example arranged on a machine bed 19, the space 16 between to change the two support bearings 7 and 8 or to adapt the length 17 of the mold.

In Fig. 3 ist das Stützlager 8 im Führungsbereich für den Werkzeugträger 9 mit einer Teilungsebene 22 versehen und ein Stützlageroberteil 23 ist nach oben abhebbar sowie ein Stützlagerunterteil 24 absenkbar. Durch diese Bewegungen kann der Transportweg, beispielsweise auf den Transportrollen 25, freigemacht werden und die Kokille 2 auf zusätzliche Bearbeitungspositionen 26, 26' (Fig. 2) für nachfolgende Bearbeitungsoperationen wie Polieren etc. transportiert werden. Das Stützlager 8 kann beispielsweise auch ungeteilt so weit abgesenkt werden, dass der Transportweg zum Entfernen des Kokillenrohres frei liegt.In Fig. 3, the support bearing 8 is in the guide area for the tool holder 9 a division level 22 and a support bearing upper part 23 is up can be lifted off and a lower support bearing part 24 can be lowered. Through these movements the transport route, for example on the transport rollers 25, can be cleared be and the mold 2 on additional processing positions 26, 26 '(Fig. 2) can be transported for subsequent machining operations such as polishing etc. The support bearing 8 can, for example, also be lowered so far that the transport route for removing the mold tube is free.

In Fig. 4 ist die Kokille 2 mit der Spanneinrichtung 5 positioniert, abgestützt und festgespannt. Der Werkzeugträger 9 ist in diesem Beispiel mit mehreren Hobelwerkzeugen 40 ausgerüstet, die ein Hobeln in beiden Hubrichtungen wechselweise erlauben. Der Werkzeugträger 9 selbst ist mit einer NC-gesteuerten Einrichtung für eine Drehbewegung a um seine Längsachse 21 ausgerüstet. Diese Drehbewegung a sorgt dafür, dass jedes Hobelwerkzeug im ganzen Hohlraumumfang der Kokille positionierbar ist und beim Vor- und Rückwärtshub gehobelt werden kann.4, the mold 2 with the clamping device 5 is positioned, supported and tightened. The tool carrier 9 is in this example with several planing tools 40 equipped, the planing alternately in both lifting directions allow. The tool holder 9 itself has an NC-controlled device equipped for a rotational movement a about its longitudinal axis 21. This Rotational movement a ensures that every planing tool in the entire cavity circumference the mold can be positioned and planed during the forward and reverse stroke can be.

In Fig. 5 ist ein Werkzeugträger 52 mit rechteckigem Querschnitt zum Bearbeiten von Kokillen mit beispielsweise einem Hohlraum mit einem Vorprofilquerschnitt für einen Doppel-T-Träger dargestellt. Die Stützlager 50 sind mit auswechselbaren Lagerschalen 51 für unterschiedliche Querschnittformen des Werkzeugträgers ausgerüstet.5 is a tool carrier 52 with a rectangular cross section for processing of molds with, for example, a cavity with a pre-profile cross section shown for a double-T beam. The support bearings 50 are interchangeable Bearing shells 51 for different cross-sectional shapes of the tool carrier equipped.

Das Verfahren zum Bearbeiten von Hohlräumen von Stranggiesskokillen beinhaltet folgende Verfahrensschritte:
Die Kokille 2 wird mittels einer Transporteinrichtung auf den Aufspanntisch 3 gebracht und gleichzeitig der stangenförmige Werkzeugträger 9 durch den Kokillenhohlraum hindurchgeführt und das zweite Stützlager 8 in seine Position gebracht. Anschliessend wird die Kokille 2 positioniert und festgespannt. Mittels einer NC-gesteuerten Drehbewegung a des Werkzeugträgers 9 sowie Bewegungen des Aufspanntisches 3 längs der x- und/oder y-Achse, d.h. quer zur Längsrichtung des Werkzeugträgers, wird das Hobelwerkzeug vor oder während des Hobelhubes laufend positioniert und mittels Hubbewegungen des Werkzeugträgers 9 in dessen Längsrichtung die Innenform erzeugt. Vor dem Rückwärtshub kann ein zweites Hobelwerkzeug am Werkzeugträger 9 durch eine Relativbewegung bezüglich des Hohlraums für den jeweils nächsten Hobelstoss positioniert und der Rückwärtshub durchgeführt werden. Dieser Zyklus wird so lange aufrechterhalten, bis der ganze Umfang des Hohlraumes gehobelt ist und der Werkzeugträger 9 aus dem Hohlraum der Kokille 2 entfernt werden kann. Mittels einer Transportvorrichtung kann die bearbeitete Kokille 2 einer nachfolgenden Operation, beispielsweise Polieren etc., zugeführt werden.The process for processing cavities in continuous casting molds includes the following process steps:
The mold 2 is brought onto the clamping table 3 by means of a transport device and at the same time the rod-shaped tool carrier 9 is passed through the mold cavity and the second support bearing 8 is brought into its position. The mold 2 is then positioned and clamped. By means of an NC-controlled rotary movement a of the tool carrier 9 and movements of the clamping table 3 along the x and / or y axis, ie transversely to the longitudinal direction of the tool carrier, the planing tool is continuously positioned before or during the planing stroke and by means of lifting movements of the tool carrier 9 in whose longitudinal direction creates the inner shape. Before the reverse stroke, a second planing tool can be positioned on the tool carrier 9 by means of a relative movement with respect to the cavity for the next planing stroke in each case and the reverse stroke can be carried out. This cycle is maintained until the entire circumference of the cavity is planed and the tool carrier 9 can be removed from the cavity of the mold 2. The processed mold 2 can be fed to a subsequent operation, for example polishing, etc., by means of a transport device.

Bei Kokillen mit sehr harten, beispielsweise aufgespritzten Beschichtungen, kann die spanabhebende Bearbeitung an Stelle eines Hobelwerkzeuges mit einem Schleif- oder Fräsapparat, der im Werkzeugträger eingebaut ist, durchgeführt werden. In the case of molds with very hard, for example sprayed-on coatings, can machining instead of a planing tool with a Grinding or milling apparatus built into the tool holder become.

Um Schwingungen des Werkzeugträgers weiter zu reduzieren und um die Oberflächengüte im Kokillenhohlraum zu verbessern, wird vorgeschlagen, den Werkzeugträger 9 aus mehreren Materialschichten aufzubauen, die im Stand der Technik zur Schwingungsdämpfung bekannt sind.To further reduce vibrations of the tool carrier and to improve the surface quality in the mold cavity, it is proposed to improve the tool carrier 9 to build up from several layers of material, which in the state of the Vibration damping technology is known.

Claims (14)

Vorrichtung zum spanabhebenden Bearbeiten der einen Hohlraum einer Stranggiesskokille (2) begrenzenden Hohlraumwände mittels Hobeln, bestehend aus einem in einem Ständer (10) angeordneten stangenförmigen Werkzeugträger (9) mit mindestens einem Hobelwerkzeug (40) und aus Einrichtungen zur Erzeugung von Relativbewegungen zwischen dem Hobelwerkzeug und den Hohlraumwänden, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugträger (9) eine Länge (15) aufweist, die grösser ist als die zweifache Länge des Hohlraumes und der Werkzeugträger (9) in zwei Stützlagern (7, 8) geführt ist, wobei die beiden Stützlager (7, 8) mit einem Zwischenraum (16) für die Stranggiesskokille angeordnet sind und der Abstand der Stützlager grösser ist als die Länge (17) des Hohlraumes, und dass eine Einrichtung (14) zur Erzeugung einer NC-gesteuerten Hubbewegung des Werkzeugträgers (9) in der Längsrichtung des Werkzeugträgers (9) vorgesehen ist, wobei die Länge des Hubwegs (18) die Länge des Hohlraumes überschreitet.Device for machining the cavity walls delimiting a cavity of a continuous casting mold (2) by means of planing, consisting of a rod-shaped tool carrier (9) arranged in a stand (10) with at least one planing tool (40) and devices for generating relative movements between the planing tool and the cavity walls, characterized in that the tool carrier (9) has a length (15) which is greater than twice the length of the cavity and the tool carrier (9) is guided in two support bearings (7, 8), the two support bearings ( 7, 8) are arranged with an intermediate space (16) for the continuous casting mold and the distance between the support bearings is greater than the length (17) of the cavity, and that a device (14) for generating an NC-controlled lifting movement of the tool carrier (9) is provided in the longitudinal direction of the tool carrier (9), the length of the stroke (18) being the length of the cavity Bersch rides. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ständer (10) Führungen (13) für eine Oszillationsbewegung in der Längsrichtung des Werkzeugträgers aufweist und mit einer Einrichtung (14) zur Erzeugung der Oszillationsbewegung versehen ist.Device according to claim 1, characterized in that the stand (10) has guides (13) for an oscillating movement in the longitudinal direction of the tool carrier and is provided with a device (14) for generating the oscillating movement. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Stützlager (7, 8) stationär angeordnet und zwischen den beiden Stützlagern (7, 8) ein Aufspanntisch (3) für die Kokille (2) vorgesehen ist, der mit Einrichtungen für NC-gesteuerte Bewegungen quer zur Längsrichtung des Werkzeugträgers (9) ausgestattet ist.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the two support bearings (7, 8) are arranged in a stationary manner and between the two support bearings (7, 8) there is a clamping table (3) for the mold (2) which is equipped with devices for NC -controlled movements across the longitudinal direction of the tool carrier (9) is equipped. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugträger (9) mit einer NC-gesteuerten Einrichtung für eine Drehbewegung (a) um seine Längsachse versehen ist. Device according to one of claims 1-3, characterized in that the tool carrier (9) is provided with an NC-controlled device for a rotary movement (a) about its longitudinal axis. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass eines der beiden Stützlager (7) in Längsrichtung des Werkzeugträgers (9) verschiebbar auf einem Maschinenbett (19) angeordnet ist.Device according to one of claims 1-4, characterized in that one of the two support bearings (7) in the longitudinal direction of the tool carrier (9) is arranged displaceably on a machine bed (19). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Werkzeugträger (9) mehrere Hobelwerkzeuge (40) derart angeordnet sind, dass wechselweise beim Vor- und Rückwärtshub Späne abhebbar sind.Device according to one of claims 1-5, characterized in that a plurality of planing tools (40) are arranged on the tool carrier (9) in such a way that chips can be lifted off alternately during the forward and reverse stroke. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützlager (8) aus seiner Arbeitsstellung mittels einer Verschiebeeinrichtung nach unten oder zur Seite hin verschiebbar ist.Device according to one of claims 1-6, characterized in that the support bearing (8) is displaceable from its working position by means of a displacement device downwards or to the side. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützlager (8) in einem Führungsbereich für den Werkzeugträger (9) eine Teilungsebene (22) aufweist und ein Stützlageroberteil (23) anhebbar sowie ein Stützlagerunterteil (24) absenkbar ist.Device according to one of claims 1-6, characterized in that the support bearing (8) in a guide area for the tool carrier (9) has a division plane (22) and an upper support bearing part (23) can be raised and a lower support bearing part (24) can be lowered. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugträger (9, 52) auswechselbar gestaltet ist und auswechselbare Lagerschalen (51) in den Stützlagern (7, 8, 50) an unterschiedliche Durchmesser bzw. Querschnittsformen des Werkzeugträgers (9, 52) anpassbar sind.Device according to one of claims 1-8, characterized in that the tool carrier (9, 52) is designed to be interchangeable and interchangeable bearing shells (51) in the support bearings (7, 8, 50) of different diameters or cross-sectional shapes of the tool carrier (9, 52) are customizable. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass seitlich am Maschinenbett Polierstationen vorgesehen sind.Device according to one of claims 1-9, characterized in that polishing stations are provided on the side of the machine bed. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugträger (9) aus mehreren unterschiedlichen Materialschichten aufgebaut ist. Device according to one of claims 1-10, characterized in that the tool carrier (9) is constructed from several different material layers. Verfahren zum Bearbeiten der einen Hohlraum einer Stranggiesskokille begrenzenden Hohlraumwände durch Hobeln, wobei ein in einem Ständer (10) geführter stangenförmiger Werkzeugträger (9) mit einem Hobelwerkzeug in den Hohlraum der Stranggiesskokille (2) eingeführt und mittels Hubbewegungen des Werkzeugträgers (9) die Hohlraumwände bearbeitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Kokille (2) auf einen Aufspanntisch (3) gebracht und der Werkzeugträger (9) durch den Hohlraum der Kokille (2) hindurch geführt und in ein zweites Stützlager (8) eingeführt, anschliessend die Kokille am Aufspanntisch befestigt und mittels Hubbewegungen des Werkzeugträgers (9) die Kokille (2) hohlraumseitig bearbeitet wird, wobei der Werkzeugträger (9) in der Längsrichtung des Werkzeugträgers (9) und die Kokille zusammen mit dem Aufspanntisch (3) quer zur Längsrichtung des Werkzeugträgers (9) bewegt wird.Method for machining the cavity walls delimiting a cavity of a continuous casting mold by planing, a rod-shaped tool carrier (9) guided in a stand (10) being inserted into the cavity of the continuous casting mold (2) with a planing tool and machining the cavity walls by means of lifting movements of the tool carrier (9) are characterized in that the mold (2) is placed on a clamping table (3) and the tool carrier (9) is guided through the cavity of the mold (2) and inserted into a second support bearing (8), then the mold is fastened to the clamping table and the mold (2) is machined on the cavity side by means of lifting movements of the tool carrier (9), the tool carrier (9) moving in the longitudinal direction of the tool carrier (9) and the mold together with the clamping table (3) transversely to the longitudinal direction of the tool carrier (9) becomes. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugträger (9) zwischen zwei Hubbewegungen um seine Längsachse (21) geschwenkt wird.Method according to claim 12, characterized in that the tool carrier (9) is pivoted about its longitudinal axis (21) between two lifting movements. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei Hubbewegungen der Werkzeugträger (9) um seine Längsachse (21) geschwenkt und gleichzeitig die Kokille quer zur Längsrichtung des Werkzeugträgers (9) bewegt wird.Method according to one of claims 12 or 13, characterized in that the tool carrier (9) is pivoted about its longitudinal axis (21) between two lifting movements and at the same time the mold is moved transversely to the longitudinal direction of the tool carrier (9).
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