EP4452536A1 - Kokille einer stranggiessanlage - Google Patents

Kokille einer stranggiessanlage

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EP4452536A1
EP4452536A1 EP22843676.2A EP22843676A EP4452536A1 EP 4452536 A1 EP4452536 A1 EP 4452536A1 EP 22843676 A EP22843676 A EP 22843676A EP 4452536 A1 EP4452536 A1 EP 4452536A1
Authority
EP
European Patent Office
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frame
mold
partial
broadside
sub
Prior art date
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Granted
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EP22843676.2A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP4452536B1 (de
EP4452536C0 (de
Inventor
Christian ENZINGER
Josef Guttenbrunner
Guenter Leitner
Michael LEOPOLDSEDER
Martin MUEHLBACHLER
Josef Watzinger
Philipp Wieser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Primetals Technologies Austria GmbH
Original Assignee
Primetals Technologies Austria GmbH
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Filing date
Publication date
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Publication of EP4452536A1 publication Critical patent/EP4452536A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4452536B1 publication Critical patent/EP4452536B1/de
Publication of EP4452536C0 publication Critical patent/EP4452536C0/de
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    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
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    • B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
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    • B22D11/0535—Means for oscillating the moulds in a horizontal plane
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
    • B22D11/166—Controlling or regulating processes or operations for mould oscillation

Definitions

  • the invention relates to a mold of a continuous casting plant.
  • a metallic melt is conveyed into a cooled mold, in which the solidification of the melt begins.
  • surface areas of the melt solidify to form a so-called strand shell, which encloses a metal core that is still liquid.
  • a metallic cast strand which has the strand shell, is discharged from the mold and is then further cooled.
  • the mold is often set in a vertically oscillating motion so that the cast strand does not stick to the inner surfaces of the mold and mold powder, which is used for lubrication, is better drawn in between the cast strand and the inner surfaces of the mold.
  • oscillating marks pose a problem for further processing of the product, so that the product often has to be ground on the surface after continuous casting. This grinding is very time-consuming and expensive.
  • the object of the invention is to reduce oscillating marks during continuous casting.
  • the object is achieved according to the invention by a mold having the features of claim 1 .
  • a mold of a continuous casting plant according to the invention comprises
  • a clamping device which is set up to exert a clamping force acting between the partial frames on the partial frames
  • a spring strip assembly is arranged on each sub-frame on opposite sides in the width direction, which guides the sub-frame, with each narrow-side copper plate having two end faces which each bear against a broad-side insert and have lubrication that reduces friction with the broad-side insert.
  • the horizontal width direction denotes a horizontal direction in a plane lying centrally between the two broadside inserts.
  • the mold according to the invention enables a horizontal oscillation of the broad sides of the mold in relation to the narrow sides in addition to a vertical oscillation of the mold.
  • oscillation marks on the surface of the product produced in the continuous casting can be reduced or completely avoided, and thus the quality of the Product to be advantageously improved.
  • the frame consists of two sub-frames, on each of which a broadside insert is arranged and which are held together by a clamping device.
  • the sub-frames are each guided by two sets of spring strips, which absorb weight forces and forces acting from a cast strand produced in the mold.
  • the oscillating drive comprises a first oscillating drive, preferably designed as a hydraulic cylinder, which is arranged on a first longitudinal frame of the mold on a side of the first partial frame facing away from the second partial frame and is coupled to the first partial frame, and a second Os zillationsantrieb, preferably designed as a hydraulic cylinder, which is arranged on a side facing away from the first sub-frame side of the second sub-frame on a second longitudinal frame of the mold and coupled to the second sub-frame.
  • a first oscillating drive preferably designed as a hydraulic cylinder, which is arranged on a first longitudinal frame of the mold on a side of the first partial frame facing away from the second partial frame and is coupled to the first partial frame
  • a second Os zillationsantrieb preferably designed as a hydraulic cylinder, which is arranged on a side facing away from the first sub-frame side of the second sub-frame on a second longitudinal frame of the mold and coupled to the second sub-frame.
  • the aforementioned embodiment of the invention enables, on the one hand, a distribution of the forces generating the horizontal oscillations of the frame and, on the other hand, a symmetrization of these forces.
  • At least one, preferably each, narrow-side copper plate has a rounding or a chamfer on the edges that are in contact with the broad-side copper plates and are essentially at right angles to the horizontal width direction, with the rounding having a radius between 0.1 mm and 3 mm, preferably between 0.3 mm and 1 mm, and the bevel has a dimension between 0.1 mm and 3 mm, preferably between 0.3 mm and 1 mm.
  • This rounding or chamfer reduces friction and wear of the Copper plates also reduced. It is of course also conceivable that all edges that are in contact with the broadside copper plate have such radii or chamfers.
  • broadside casters are arranged on the underside of each longitudinal frame, the roller axes of which each run in the width direction and are set up to guide a metallic cast strand emerging from the mold.
  • each end face of the narrow-side copper plates has grooves in which a lubricant can be fed to the end face as lubrication.
  • lubricant is fed via flexible hoses and pipes to the side of the narrow-side copper plates facing away from the strand and from there to the grooves.
  • each end face has a wear strip, preferably made of sintered metal, with an integrated lubricant, preferably a solid lubricant, for example as lubrication.
  • the aforementioned embodiment of the invention takes into account that during hori zontal movements of the frame relative to the narrow sides, the broad-side inserts arranged on the frame rub against the end faces of the narrow-side copper plates that lie against the broad-side inserts.
  • the lubrication of the end faces advantageously reduces this friction.
  • the first broadside insert has one on the first partial frame arranged support plate and a broadside copper plate arranged on the support plate and the second broadside insert has a support plate arranged on the second sub-frame and a broadside copper plate arranged on the support plate.
  • the aforementioned embodiment of the invention takes into account the fact that broadside copper plates wear out relatively quickly due to their contact with the strands cast in the mold and therefore have to be replaced from time to time. It therefore makes sense to provide support plates for the broadside copper plates, on which the broadside copper plates can be arranged.
  • the mold has two compensators for each sub-frame, through which cooling water can be supplied to the sub-frame and through which cooling water can be drained from the sub-frame and which compensate for horizontal movements of the sub-frame.
  • the aforementioned embodiment of the invention takes into account that the broadside inserts and in particular their broadside copper plates must be cooled in order to be able to sufficiently cool a cast strand produced in the mold so that the cast strand forms a strand shell.
  • compensators are therefore provided to supply the sub-frames with cooling water, which compensate for the hori zontal movements of the sub-frames.
  • the cooling water conducted through the partial frames serves to cool the broadside inserts and in particular the broadside copper plates.
  • the clamping device has two clamping units which are arranged on opposite sides of the frame in the width direction and which are designed to exert a clamping force on each of the sub-frames between the sub-frames to practice .
  • each clamping unit has a hydraulic cylinder for generating the clamping force.
  • the aforementioned embodiment of the invention enables the partial frames to be clamped on two sides. Compared to clamping on only one side, this advantageously enables symmetrical clamping of the partial frames on opposite sides in the width direction. As a result, forces acting on opposite sides of the partial frames in the width direction can be adjusted to one another, for example due to the clamping between the narrow sides and the partial frames. For example, it can be avoided in this way that a higher frictional force acts between the narrow sides and the partial frames on one side of the partial frames than on the other side.
  • the clamping units arranged on the frames have swivel units on both sides, which allow movements of the frames in the horizontal width direction, at least temporarily in different directions.
  • An expedient embodiment provides that the clamping force is set by a control and/or regulating device in such a way that a contact pressure between each narrow-side copper plate and the broad-side copper plates in contact with it is set in such a way that the contact pressure is immediately before the start of the Oscillations and during the oscillations by the oscillation drive, a value between 0 and 1 N/mm 2 , preferably 0 and 0.5 N/mm 2 .
  • FIG. 2 shows a perspective view from below of the mold shown in FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a perspective sectional view of the mold shown in FIG.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a mold of a continuous casting plant
  • FIG. 5 shows a detailed representation of a narrow side plate with a radius
  • FIG 1 shows a top perspective view of the mold 1.
  • Figure 2 shows a bottom perspective view of the mold 1.
  • Figure 3 shows a perspective sectional view of the mold 1.
  • the mold 1 comprises, among other things, a movably mounted frame 2, two broad side inserts 3, 4, two narrow sides 7, 8, a clamping device 11, an oscillating drive 13, two longitudinal frames 14, 15, spring strip assemblies 17 and compensators 18.
  • the frame 2 comprises a first partial frame 2.1 and a second partial frame 2.2 spaced apart from the first partial frame 2.1.
  • Each broadside insert 3, 4 comprises a support plate 5 and a broadside copper plate 6.
  • a first Broadside insert 3 is on one of the second partial frames 2 . 2 facing side of the first sub-frame 2 . 1 arranged .
  • the support plate 5 of the first broad-side insert 3 is on the first partial frame 2 . 1 arranged .
  • the broadside copper plate 6 of the first broadside insert 3 is arranged on a side of the support plate 5 of the first broadside insert 3 that faces the second broadside insert 4 .
  • the support plate 5 of the first broadside insert 3 is connected to the first partial frame 2 . 1 is screwed and the broadside copper plate 6 of the first broadside insert 3 is screwed onto the support plate 5 of the first broadside insert 3 .
  • the second broad-side insert 4 is on one of the first sub-frames 2 . 1 facing side of the second sub-frame 2 . 2 arranged .
  • the support plate 5 of the second broad-side insert 4 is on the second partial frame 2 . 2 arranged .
  • the broadside copper plate 6 of the second broadside insert 4 is arranged on a side of the support plate 5 of the second broadside insert 4 that faces the first broadside insert 3 .
  • the support plate 5 of the second broadside insert 4 is connected to the second partial frame 2 . 2 is screwed and the broadside copper plate 6 of the second broadside insert 4 is screwed onto the support plate 5 of the second broadside insert 4 .
  • the broadside copper plates 6 of the two broadside inserts 3 , 4 face each other and are spaced apart from each other.
  • the narrow sides 7 , 8 of the mold 1 are arranged between the two broad side inserts 3 , 4 .
  • Each narrow side 7 , 8 has a narrow side copper plate 9 which bears against the broad side copper plates 6 of both broad side inserts 3 , 4 , the narrow side copper plates 9 facing one another.
  • the broad-side copper plates 6 and the narrow-side copper plates 9 thus form the inner walls of the mold 1 .
  • the clamping device 11 has two clamping units 11.1, 11.2 which are arranged on the frame 2 on opposite sides in the horizontal width direction H and are set up to exert a clamping force acting between the partial frames 2.1, 2.2 on the partial frames 2.1, 2.2 of the frame 2.
  • each clamping unit 11.1, 11.2 has a hydraulic cylinder 12 for generating the clamping force.
  • the oscillation drive 13 is set up to move the frame 2 in the width direction H relative to the narrow sides 7, 8 and the longitudinal frames 14, 15 of the mold 1 in an oscillating manner.
  • the oscillation drive 13 has two hydraulic cylinders 13.1, 13.2.
  • a first hydraulic cylinder 13.1 is arranged on the first longitudinal frame 14 on a side of the first partial frame 2.1 facing away from the second partial frame 2.2 and is coupled to the first partial frame 2.1.
  • the second hydraulic cylinder 13.2 is arranged on the second longitudinal frame 15 on a side of the second partial frame 2.2 that faces away from the first partial frame 2.1 and is coupled to the second partial frame 2.2.
  • the frame 2 can thus be moved in the width direction H and counter to the width direction H relative to the longitudinal frames 14, 15 and the narrow sides 7, 8 by the two hydraulic cylinders 13.1, 13.2.
  • the broad-side copper plates 6 rub against end faces 9.1 of the narrow-side copper plates 9 that rest against them.
  • the end faces 9.1 of the narrow-side copper plates 9 in contact with the broad-side copper plates 6 each have a lubrication 10.
  • each end face 9.1 has grooves in which a lubricant can be supplied as lubrication 10 to the end face 9.1.
  • a grease or oil, for example, is used as the lubricant.
  • each end face 9.1 has a wear strip with an integrated lubricant, for example as lubrication 10 .
  • lubrication 10 for example, graphite is used as a lubricant.
  • the clamping force exerted by the clamping units 11.1, 11.2 on the partial frames 2.1, 2.2 during the horizontal oscillation of the frame 2 is reduced, for example compared to a start of continuous casting of a metallic cast strand.
  • the spring strip packages 17 are used to guide the frame 2 during its horizontal movements or oscillations.
  • a spring strip package 17 is arranged on opposite sides in the width direction H.
  • the spring strips run vertically and are each connected to a longitudinal frame 14, 15 at their ends.
  • the spring bands each extend essentially over the entire vertical extension of the mold 1 in order to achieve the greatest possible length of the spring bands.
  • each longitudinal frame 14, 15 broadside casters 16 are arranged on the underside, the roller axes of which run in the width direction H and which are set up for guiding a metallic cast strand emerging from the mold 1.
  • forces exerted by the cast strand on the mold 1 only act on the longitudinal frames 14, 15 and not on the frame 2.
  • each sub-frame 2.1, 2.2 is connected to two compensators 18, through which cooling water from a longitudinal frame 14, 15 can be supplied to the sub-frame 2.1, 2.2 and cooling water from the Sub-frame 2.1, 2.2 in the longitudinal frame 14, 15 can be derived.
  • guide rails are arranged in the figures, the hanging and guide the narrow sides 7, 8 and are screwed to the longitudinal frames 14, 15 on the outside, but are spaced apart from the frame 2 so as not to impede the horizontal movements of the frame 2.
  • the mold 1 has other components which are not relevant to the invention and are therefore not described and illustrated here.
  • the mold 1 can have a further oscillation drive which is set up to move the mold in an oscillating manner in the vertical direction.
  • FIG. 4 shows a mold 1 with clamping units 11.1, 11.2, each of which has a pivoting unit 20.
  • the pivoting units 20 allow the partial frames 2.1, 2.2 to be moved in the horizontal width direction by the oscillation drive 13, at least at times in different directions.
  • the clamping unit is designed as a hydraulic cylinder 12.
  • the partial frames 2.1, 2.2 are each connected to a support plate 5 and the broadside copper plate 6 is attached to the support plate.
  • the narrow sides 8, 9 are attached between the broadside copper plates 6, the clamping units 11.1, 11.2 are controlled or regulated by a control or regulating device 24 in such a way that a contact pressure between the broadside copper plate 6 and the narrow side 7, 8 is kept at a predetermined value.
  • the control or regulating device 24 receives, among other things, pressures as an input variable, which are measured by the pressure gauges 22 and transmits corresponding signals to a hydraulic station 23. During the oscillating movement, the contact pressure should be between 0 and 1 N/mm 2 .
  • FIG. 5 shows a detailed view of a broadside insert 3, 4, which consists of the support plate 5 and the broadside copper plate 6, and the narrow side 8, 9.
  • the narrow side 8, 9 also has a Narrow side copper plate 9 on.
  • Narrow side copper plate 9 has a radius 21 running.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kokille (1) einer Stranggießanlage. Die Kokille (1) umfasst einen bewegbar gelagerten Rahmen (2) mit einem ersten Teilrahmen (2.1), einem zweiten Teilrahmen (2.2), einen ersten Breitseiteneinsatz (3), der an einer dem ersten Teilrahmen (2.1) angeordnet ist, und einen zweiten Breitseiteneinsatz (4), der an dem zweiten Teilrahmen (2.2) angeordnet ist. Zwischen den beiden Breitseiteneinsätzen (3, 4) sind Schmalseiten (7, 8) mit jeweils einer Schmalseitenkupferplatte (9) angeordnet, die an beiden Breitseiteneinsätzen (3, 4) anliegt. Ferner umfasst die Kokille (1) eine Klemmeinrichtung (11), die eingerichtet ist, auf die Teilrahmen (2.1, 2.2) eine zwischen den Teilrahmen (2.1, 2.2) wirkende Klemmkraft auszuüben, und einen Oszillationsantrieb (13), der eingerichtet ist, den Rahmen (2) in und entgegen einer horizontalen Breitenrichtung (H) relativ zu den Schmalseiten (7, 8) oszillierend zu bewegen. An jedem Teilrahmen (2.1, 2.2) ist auf sich in Breitenrichtung (H) gegenüberliegenden Seiten jeweils ein Federbandpaket (17) angeordnet, das den Teilrahmen (2.1, 2.2) führt.

Description

Beschreibung
Kokille einer Stranggießanlage
Die Erfindung betri f ft eine Kokille einer Stranggießanlage .
In einer Stranggießanlage wird eine metallische Schmel ze in eine gekühlte Kokille , in der die Erstarrung der Schmel ze beginnt , gefördert . Innerhalb der Kokille erstarren Oberflächenbereiche der Schmel ze zu einer so genannten Strangschale , die einen noch flüssigen Metallkern umschließt . Aus der Kokille wird ein die Strangschale aufweisender metallischer Gießstrang ausgegeben, der danach weiter abgekühlt wird .
Oft wird die Kokille beim Stranggießen in eine vertikal os zillierende Bewegung versetzt , damit der Gießstrang nicht an Innenoberflächen der Kokille anhaftet und Gießpulver, welches zur Schmierung verwendet wird, besser zwischen dem Gießstrang und den Innenoberflächen der Kokille eingezogen wird .
Derartige vertikale Bewegungen der Kokille erzeugen auf dem bei dem Stranggießen erzeugten Produkt j edoch Riefen, die Os zilliermarken genannt werden . Die Os zilliermarken stellen für die weitere Verarbeitung des Produkts ein Problem dar, so dass das Produkt oft auf der Oberfläche nach dem Stranggießen geschli f fen werden muss . Dieses Schlei fen ist sehr aufwändig und kostenintensiv .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde , Os zilliermarken beim Stranggießen zu reduzieren .
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kokille mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst .
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche . Eine erfindungsgemäße Kokille einer Stranggießanlage umfasst
- einen bewegbar gelagerten Rahmen mit einem ersten Teilrahmen und einem von dem ersten Teilrahmen beabstandeten zweiten Teilrahmen,
- einen ersten Breitseiteneinsatz , der an einer dem zweiten Teilrahmen zugewandten Seite des ersten Teilrahmens angeordnet ist ,
- einen zweiten Breitseiteneinsatz , der an einer dem ersten Teilrahmen zugewandten Seite des zweiten Teilrahmens angeordnet ist ,
- zwischen den beiden Breitseiteneinsätzen angeordnete Schmalseiten mit j eweils einer Schmalseitenkupferplatte , die an beiden Breitseiteneinsätzen anliegt ,
- eine Klemmeinrichtung, die eingerichtet ist , auf die Teilrahmen eine zwischen den Teilrahmen wirkende Klemmkraft aus zuüben, und
- einen Os zillationsantrieb, der eingerichtet ist , den Rahmen in und entgegen einer hori zontalen Breitenrichtung relativ zu den Schmalseiten os zillierend zu bewegen,
- wobei an j edem Teilrahmen auf sich in Breitenrichtung gegenüberliegenden Seiten j eweils ein Federbandpaket angeordnet ist , das den Teilrahmen führt , wobei j ede Schmalseitenkupferplatte zwei Stirnflächen aufweist , die j eweils an einem Breitseiteneinsatz anliegen und eine die Reibung mit dem Breitseiteneinsatz reduzierende Schmierung aufweisen .
Mit der hori zontalen Breitenrichtung wird eine hori zontale Richtung in einer mittig zwischen den beiden Breitseiteneinsätzen liegenden Ebene bezeichnet .
Die erfindungsgemäße Kokille ermöglicht ein hori zontales Os zillieren der Breitseiten der Kokille gegenüber den Schmalseiten zusätzlich zu einem vertikalen Os zillieren der Kokille . Dadurch können Os zilliermarken auf der Oberfläche des bei dem Stranggießen erzeugten Produkts reduziert oder vollständig vermieden werden und somit kann die Qualität des Produkts vorteilhaft verbessert werden . Ermöglicht wird dies durch einen bewegbar gelagerten Rahmen, an dem Breitseiteneinsätze angeordnet sind und der durch einen Os zillationsantrieb relativ zu den Schmalseiten os zillierend bewegbar ist . Der Rahmen besteht aus zwei Teilrahmen, an denen j eweils ein Breitseiteneinsatz angeordnet ist und die durch eine Klemmeinrichtung zusammengehalten werden . Die Teilrahmen werden j eweils durch zwei Federbandpakete geführt , die Gewichtskräfte und von einem in der Kokille erzeugten Gießstrang wirkende Kräfte aufnehmen .
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Os zillationsantrieb einen ersten Os zillationsantrieb, bevorzugt ausgeführt als Hydraulikzylinder, der auf einer von dem zweiten Teilrahmen abgewandten Seite des ersten Teilrahmens an einem ersten Längsrahmen der Kokille angeordnet und an den ersten Teilrahmen gekoppelt ist , und einen zweiten Os zillationsantrieb, bevorzugt ausgeführt als Hydraulikzylinder, der auf einer von dem ersten Teilrahmen abgewandten Seite des zweiten Teilrahmens an einem zweiten Längsrahmen der Kokille angeordnet und an den zweiten Teilrahmen gekoppelt ist .
Die vorgenannte Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht zum einen eine Aufteilung der die hori zontalen Os zillationen des Rahmens erzeugenden Kräfte und zum anderen eine Symmetrisierung dieser Kräfte .
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist zumindest eine , bevorzugt j ede , Schmalseitenkupferplatte an den mit den Breitseitenkupferplatten in Kontakt befindlichen Kanten, welche im Wesentlichen im rechten Winkel zur hori zontalen Breitenrichtung stehen, eine Abrundung oder eine Fase auf , wobei die Abrundung einen Radius zwischen 0 , 1 mm und 3 mm, bevorzugt zwischen 0 , 3 mm und 1mm, aufweist und die Fase eine Abmessung zwischen 0 , 1 mm und 3 mm, bevorzugt zwischen 0 , 3mm und 1mm, aufweist . Durch diese Abrundung oder Fase wird die Reibung verringert und der Verschleiß der Kupferplatten zusätzlich vermindert . Es ist natürlich auch denkbar, dass sämtliche Kanten, welche in Kontakt mit der Breitseitenkupferplatte sind, solche Radien oder Fasen aufweisen .
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind an j edem Längsrahmen unterseitig Breitseitenfußrollen angeordnet , deren Rollenachsen j eweils in Breitenrichtung verlaufen und die zum Führen eines aus der Kokille austretenden metallischen Gießstrangs eingerichtet sind . Somit wirken von einem von der Kokille ausgegebenen Gießstrang auf die Kokille ausgeübte Kräfte nur auf die Längsrahmen und nicht auf den bewegbaren Rahmen .
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist j ede Stirnfläche der Schmalseitenkupferplatten Nuten auf , in denen der Stirnfläche ein Schmierstof f als Schmierung zuführbar ist . Hierfür wird Schmiermittel über flexible Schläuche und Rohre zu der dem Strang abgewandten Seite der Schmalseitenkupferplatten und von dort weiter zu den Nuten geführt .
Alternativ weist j ede Stirnfläche beispielsweise als Schmierung eine Verschleißleiste , bevorzugt aus Sintermetall , mit einem integrierten Schmierstof f , bevorzugt einem Festschmierstof f , auf .
Die vorgenannte Ausgestaltung der Erfindung berücksichtigt , dass bei hori zontalen Bewegungen des Rahmens gegenüber den Schmalseiten die an dem Rahmen angeordneten Breitseiteneinsätze an den Stirnflächen der Schmalseitenkupferplatten reiben, die an den Breitseiteneinsätzen anliegen . Die Schmierung der Stirnflächen reduziert vorteilhaft diese Reibung .
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der erste Breitseiteneinsatz eine an dem ersten Teilrahmen angeordnete Stützplatte und eine an der Stützplatte angeordnete Breitseitenkupferplatte auf und der zweite Breitseiteneinsatz weist eine an dem zweiten Teilrahmen angeordnete Stützplatte und eine an der Stützplatte angeordnete Breitseitenkupferplatte auf .
Die vorgenannte Ausgestaltung der Erfindung berücksichtigt , dass sich Breitseitenkupferplatten aufgrund ihres Kontakts mit in der Kokille gegossenen Gießsträngen relativ schnell abnutzen und daher von Zeit zu Zeit ausgetauscht werden müssen . Daher ist es sinnvoll , für die Breitseitenkupferplatten Stützplatten vorzusehen, an denen die Breitseitenkupferplatten anordenbar sind .
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Kokille für j eden Teilrahmen zwei Kompensatoren auf , durch die dem Teilrahmen Kühlwasser zuführbar und Kühlwasser aus dem Teilrahmen ableitbar ist und die hori zontale Bewegungen des Teilrahmens ausgleichen .
Die vorgenannte Ausgestaltung der Erfindung berücksichtigt , dass die Breitseiteneinsätze und insbesondere deren Breitseitenkupferplatten gekühlt werden müssen, um einen in der Kokille erzeugten Gießstrang ausreichend kühlen zu können, damit der Gießstrang eine Strangschale ausbildet . Um die hori zontalen Bewegungen des Rahmens aus zugleichen, sind daher Kompensatoren zur Versorgung der Teilrahmen mit Kühlwasser vorgesehen, die die hori zontalen Bewegungen der Teilrahmen ausgleichen . Das durch die Teilrahmen geleitete Kühlwasser dient dabei der Kühlung der Breitseiteneinsätze und insbesondere der Breitseitenkupferplatten .
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Klemmeinrichtung zwei auf sich in Breitenrichtung gegenüberliegenden Seiten an dem Rahmen angeordnete Klemmeinheiten auf , die eingerichtet sind, auf die Teilrahmen j eweils eine zwischen den Teilrahmen wirkende Klemmkraft aus zuüben . Beispielsweise weist j ede Klemmeinheit einen Hydraulikzylinder zum Erzeugen der Klemmkraft auf .
Die vorgenannte Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht eine zweiseitige Klemmung der Teilrahmen . Gegenüber einer nur einseitigen Klemmung ermöglicht dies vorteilhaft eine symmetrische Klemmung der Teilrahmen auf sich in Breitenrichtung gegenüberliegenden Seiten . Dadurch können beispielsweise durch die Klemmung zwischen den Schmalseiten und den Teilrahmen wirkende Kräfte auf sich in Breitenrichtung gegenüberliegenden Seiten der Teilrahmen einander angeglichen werden . Beispielsweise kann so vermieden werden, dass auf einer Seite der Teilrahmen eine höhere Reibungskraft zwischen den Schmalseiten und den Teilrahmen wirkt als auf der anderen Seite .
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen die an den Rahmen angeordneten Klemmeinheiten beidseits Schwenkeinheiten auf , welche Bewegungen der Rahmen in hori zontaler Breitenrichtung zumindest zeitweise in unterschiedlicher Richtung zulassen .
Eine zweckmäßige Aus führungs form sieht vor, dass durch eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung die Klemmkraft derart eingestellt wird, dass ein Kontaktdruck zwischen j eder Schmalseitenkupferplatte und den mit ihr in Kontakt befindlichen Breitseitenkupferplatten derart eingestellt wird, dass der Kontaktdruck unmittelbar vor dem Start des Os zillierens und während des Os zillierens durch den Os zillationsantrieb, einen Wert zwischen 0 und 1 N/mm2 , bevorzugt 0 und 0 , 5 N/mm2 , aufweist .
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise , wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung eines Aus führungsbeispiels , das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird . Dabei zeigen : FIG 1 eine oberseitige perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Kokille einer Stranggießanlage,
FIG 2 eine unterseitige perspektivische Darstellung der in Figur 1 gezeigten Kokille,
FIG 3 eine perspektivische Schnittdarstellung der in Figur 1 gezeigten Kokille.
FIG 4 eine schematische Darstellung einer Kokille einer Stranggießanlage
FIG 5 eine Detaildarstellung einer Schmalseitenplatte mit einem Radius
Einander entsprechende Teile sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
Die Figuren zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Kokille 1 einer Stranggießanlage. Figur 1 (FIG 1) zeigt eine oberseitige perspektivische Darstellung der Kokille 1. Figur 2 (FIG 2) zeigt eine unterseitige perspektivische Darstellung der Kokille 1. Figur 3 (FIG 3) zeigt eine perspektivische Schnittdarstellung der Kokille 1.
Die Kokille 1 umfasst unter anderem einen bewegbar gelagerten Rahmen 2, zwei Breitseiteneinsätze 3, 4, zwei Schmalseiten 7, 8, eine Klemmeinrichtung 11, einen Oszillationsantrieb 13, zwei Längsrahmen 14, 15, Federbandpakete 17 und Kompensatoren 18.
Der Rahmen 2 umfasst einen ersten Teilrahmen 2.1 und einen von dem ersten Teilrahmen 2.1 beabstandeten zweiten Teilrahmen 2.2.
Jeder Breitseiteneinsatz 3, 4 umfasst eine Stützplatte 5 und eine Breitseitenkupferplatte 6. Ein erster Breitseiteneinsatz 3 ist an einer dem zweiten Teilrahmen 2 . 2 zugewandten Seite des ersten Teilrahmens 2 . 1 angeordnet . Dabei ist die Stützplatte 5 des ersten Breitseiteneinsatzes 3 an dem ersten Teilrahmen 2 . 1 angeordnet . Die Breitseitenkupferplatte 6 des ersten Breitseiteneinsatzes 3 ist an einer dem zweiten Breitseiteneinsatz 4 zugewandten Seite der Stützplatte 5 des ersten Breitseiteneinsatzes 3 angeordnet . Beispielsweise ist die Stützplatte 5 des ersten Breitseiteneinsatzes 3 mit dem ersten Teilrahmen 2 . 1 verschraubt und die Breitseitenkupferplatte 6 des ersten Breitseiteneinsatzes 3 ist auf die Stützplatte 5 des ersten Breitseiteneinsatzes 3 geschraubt .
Entsprechend ist der zweite Breitseiteneinsatz 4 an einer dem ersten Teilrahmen 2 . 1 zugewandten Seite des zweiten Teilrahmens 2 . 2 angeordnet . Dabei ist die Stützplatte 5 des zweiten Breitseiteneinsatzes 4 an dem zweiten Teilrahmen 2 . 2 angeordnet . Die Breitseitenkupferplatte 6 des zweiten Breitseiteneinsatzes 4 ist an einer dem ersten Breitseiteneinsatz 3 zugewandten Seite der Stützplatte 5 des zweiten Breitseiteneinsatzes 4 angeordnet . Beispielsweise ist die Stützplatte 5 des zweiten Breitseiteneinsatzes 4 mit dem zweiten Teilrahmen 2 . 2 verschraubt und die Breitseitenkupferplatte 6 des zweiten Breitseiteneinsatzes 4 ist auf die Stützplatte 5 des zweiten Breitseiteneinsatzes 4 geschraubt .
Somit sind die Breitseitenkupferplatten 6 der beiden Breitseiteneinsätze 3 , 4 einander zugewandt und voneinander beabstandet . Die Schmalseiten 7 , 8 der Kokille 1 sind zwischen den beiden Breitseiteneinsätzen 3 , 4 angeordnet . Jede Schmalseite 7 , 8 weist eine Schmalseitenkupferplatte 9 auf , die an den Breitseitenkupferplatten 6 beider Breitseiteneinsätze 3 , 4 anliegt , wobei die Schmalseitenkupferplatten 9 einander zugewandt sind . Somit bilden die Breitseitenkupferplatten 6 und die Schmalseitenkupferplatten 9 die Innenwände der Kokille 1 . Die Klemmeinrichtung 11 weist zwei auf sich in der horizontalen Breitenrichtung H gegenüberliegenden Seiten an dem Rahmen 2 angeordnete Klemmeinheiten 11.1, 11.2 auf, die eingerichtet sind, auf die Teilrahmen 2.1, 2.2 des Rahmens 2 jeweils eine zwischen den Teilrahmen 2.1, 2.2 wirkende Klemmkraft auszuüben. Zu diesem Zweck weist jede Klemmeinheit 11.1, 11.2 einen Hydraulikzylinder 12 zum Erzeugen der Klemmkraft auf.
Der Oszillationsantrieb 13 ist eingerichtet, den Rahmen 2 in der Breitenrichtung H relativ zu den Schmalseiten 7, 8 und den Längsrahmen 14, 15 der Kokille 1 oszillierend zu bewegen. Zu diesem Zweck weist der Oszillationsantrieb 13 zwei Hydraulikzylinder 13.1, 13.2 auf. Ein erster Hydraulikzylinder 13.1 ist auf einer von dem zweiten Teilrahmen 2.2 abgewandten Seite des ersten Teilrahmens 2.1 an dem ersten Längsrahmen 14 angeordnet und an den ersten Teilrahmen 2.1 gekoppelt. Der zweite Hydraulikzylinder 13.2 ist auf einer von dem ersten Teilrahmen 2.1 abgewandten Seite des zweiten Teilrahmens 2.2 an dem zweiten Längsrahmen 15 angeordnet und an den zweiten Teilrahmen 2.2 gekoppelt.
Durch die beiden Hydraulikzylinder 13.1, 13.2 ist der Rahmen 2 also in der Breitenrichtung H und entgegen der Breitenrichtung H relativ zu den Längsrahmen 14, 15 und den Schmalseiten 7, 8 bewegbar. Bei diesen Bewegungen des Rahmens 2 reiben die Breitseitenkupferplatten 6 an Stirnflächen 9.1 der Schmalseitenkupferplatten 9, die an ihnen anliegen. Um diese Reibung zu reduzieren, weisen die an den Breitseitenkupferplatten 6 anliegenden Stirnflächen 9.1 der Schmalseitenkupferplatten 9 jeweils eine Schmierung 10 auf. Beispielsweise weist jede Stirnfläche 9.1 Nuten auf, in denen der Stirnfläche 9.1 ein Schmierstoff als Schmierung 10 zuführbar ist. Als Schmierstoff wird dabei beispielsweise ein Fett oder 01 verwendet. Alternativ weist jede Stirnfläche 9.1 beispielsweise als Schmierung 10 eine Verschleißleiste mit einem integrierten Schmierstoff auf. Beispielsweise wird als Schmierstoff dabei Graphit verwendet. Um die Reibung zwischen den Breitseitenkupferplatten 6 und den Schmalseitenkupferplatten 9 weiter zu reduzieren, wird die von den Klemmeinheiten 11.1, 11.2 auf die Teilrahmen 2.1, 2.2 ausgeübte Klemmkraft während des horizontalen Oszillierens des Rahmens 2 beispielsweise gegenüber einem Gießstart des Stranggießens eines metallischen Gießstrangs verringert .
Die Federbandpakete 17 dienen der Führung des Rahmens 2 bei dessen horizontalen Bewegungen beziehungsweise Oszillationen. An jedem Teilrahmen 2.1, 2.2 des Rahmens 2 ist auf sich in Breitenrichtung H gegenüberliegenden Seiten jeweils ein Federbandpaket 17 angeordnet. Die Federbänder verlaufen vertikal und sind an ihren Enden jeweils mit einem Längsrahmen 14, 15 verbunden. Um zu hohe Spannungen in den Federbändern zu vermeiden, erstrecken sich die Federbänder jeweils im Wesentlichen über die gesamte vertikale Ausdehnung der Kokille 1, um eine möglichst große Länge der Federbänder zu realisieren.
An jedem Längsrahmen 14, 15 sind unterseitig Breitseitenfußrollen 16 angeordnet, deren Rollenachsen jeweils in Breitenrichtung H verlaufen und die zum Führen eines aus der Kokille 1 austretenden metallischen Gießstrangs eingerichtet sind. Somit wirken von dem Gießstrang auf die Kokille 1 ausgeübte Kräfte nur auf die Längsrahmen 14, 15 und nicht auf den Rahmen 2.
Um die Teilrahmen 2.1, 2.2 und die Breitseiteneinsätze 3, 4 beim Gießen eines Gießstrangs zu kühlen, ist jeder Teilrahmen 2.1, 2.2 mit zwei Kompensatoren 18 verbunden, durch die dem Teilrahmen 2.1, 2.2 Kühlwasser aus einem Längsrahmen 14, 15 zuführbar und Kühlwasser aus dem Teilrahmen 2.1, 2.2 in den Längsrahmen 14, 15 ableitbar ist.
An der Oberseite der Kokille 1 sind in den Figuren nicht dargestellte Führungsleisten angeordnet, die dem Aufhängen und Führen der Schmalseiten 7, 8 dienen und jeweils außen mit den Längsrahmen 14, 15 verschraubt, aber von dem Rahmen 2 beabstandet sind, um die horizontalen Bewegungen des Rahmens 2 nicht zu behindern.
Neben den beschriebenen Komponenten weist die Kokille 1 weitere Komponenten auf, die jedoch nicht erfindungsrelevant und daher hier nicht beschrieben und dargestellt sind. Beispielsweise kann die Kokille 1 einen weiteren Oszillationsantrieb aufweisen, der eingerichtet ist, die Kokille in vertikaler Richtung oszillierend zu bewegen.
In Fig. 4 ist schematisch eine Kokille 1 mit Klemmeinheiten 11.1, 11.2 gezeigt, welche jeweils eine Schwenkeinheit 20 aufweist. Durch die Schwenkeinheiten 20 können Bewegungen der Teilrahmen 2.1, 2.2, durch den Oszillationsantrieb 13, in horizontaler Breitenrichtung zumindest zeitweise in unterschiedlicher Richtung durchgeführt werden. Die Klemmeinheit ist als Hydraulikzylinder 12 ausgeführt.
Die Teilrahmen 2.1, 2.2 sind jeweils mit einer Stützplatte 5 verbunden und auf der Stützplatte ist die Breitseitenkupferplatte 6 angebracht. Zwischen den Breitseitenkupferplatten 6 sind die Schmalseiten 8, 9 angebracht, die Klemmeinheiten 11.1, 11.2 werden durch eine Steuer- oder Regeleinrichtung 24 derart gesteuert oder geregelt, dass ein Kontaktdruck zwischen der Breitseitenkupferplatte 6 und der Schmalseite 7, 8 auf einen vorgegebenen Wert gehalten werden. Die Steuer- oder Regeleinrichtung 24 erhält als Eingangsgröße unter anderem Drücke, welche von den Druckmessgeräten 22 gemessen werden, und übergibt entsprechende Signale an eine Hydraulikstation 23. Während der Oszillationsbewegung soll der Kontaktdruck zwischen 0 und 1 N/mm2 betragen.
In FIG 5 ist eine Detailansicht von einem Breitseiteneinsatz 3, 4, welche aus der Stützplatte 5 und der Breitseitenkupferplatte 6 bestehen, und der Schmalseite 8, 9 dargestellt. Die Schmalseite 8, 9 weist auch eine Schmalseitenkupferplatte 9 auf. An beiden Seiten der
Schmalseitenkupferplatte 9 ist einen Radius 21 ausgeführt.
Obwohl die Erfindung im Detail durch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch das offenbarte Beispiel eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste
1 Kokille
2 Rahmen
2.1, 2.2 Teilrahmen
3, 4 Breitseiteneinsatz
5 Stützplatte
6 Breitseitenkupferplatte
7, 8 Schmalseite
9 Schmalseitenkupferplatte
9.1 Stirnfläche
Schmierung
11 Klemmeinrichtung
11.1, 11.2 Klemmeinheit
12 Hydraulikzylinder einer Klemmeinheit
13 Oszillationsantrieb
13.1, 13.2 Hydraulikzylinder des Oszillationsantriebs
14, 15 Längsrahmen
16 Breitseitenfußrolle
17 Federbandpaket
18 Kompensator
20 Schwenkeinheit
21 Radius
22 Druckmessgerät 23 Hydraulikstation
24 Steuer- oder Regeleinrichtung
H Breitenrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Kokille (1) einer Stranggießanlage, die Kokille (1) umfassend
- einen bewegbar gelagerten Rahmen (2) mit einem ersten Teilrahmen (2.1) und einem von dem ersten Teilrahmen (2.1) beabstandeten zweiten Teilrahmen (2.2) ,
- einen ersten Breitseiteneinsatz (3) , der an einer dem zweiten Teilrahmen (2.2) zugewandten Seite des ersten Teilrahmens (2.1) angeordnet ist,
- einen zweiten Breitseiteneinsatz (4) , der an einer dem ersten Teilrahmen (2.1) zugewandten Seite des zweiten Teilrahmens (2.2) angeordnet ist,
- zwischen den beiden Breitseiteneinsätzen (3, 4) angeordnete Schmalseiten (7, 8) mit jeweils einer Schmalseitenkupferplatte (9) , die an beiden Breitseiteneinsätzen (3, 4) anliegt,
- eine Klemmeinrichtung (11) , die eingerichtet ist, auf die Teilrahmen (2.1, 2.2) eine zwischen den Teilrahmen (2.1, 2.2) wirkende Klemmkraft auszuüben, und
- einen Oszillationsantrieb (13) , der eingerichtet ist, den Rahmen (2) in und entgegen einer horizontalen
Breitenrichtung (H) relativ zu den Schmalseiten (7, 8) oszillierend zu bewegen,
- wobei an jedem Teilrahmen (2.1, 2.2) auf sich in Breitenrichtung (H) gegenüberliegenden Seiten jeweils ein Federbandpaket (17) angeordnet ist, das den Teilrahmen (2.1, 2.2) führt,
- wobei jede Schmalseitenkupferplatte (9) zwei Stirnflächen
(9.1) aufweist, die jeweils an einem Breitseiteneinsatz (3,4) anliegen und eine die Reibung mit dem Breitseiteneinsatz (3,4) reduzierende Schmierung (10) aufweisen.
2. Kokille (1) nach Anspruch 1, wobei ein erster Oszillationsantrieb (13) , bevorzugt ausgeführt als Hydraulikzylinder (13.1) , der auf einer von dem zweiten Teilrahmen (2.2) abgewandten Seite des ersten Teilrahmens
(2.1) an einem ersten Längsrahmen (14) der Kokille (1) angeordnet und an den ersten Teilrahmen (2.1) gekoppelt ist, und einen zweiten Oszillationsantrieb (13.2) , bevorzugt ausgeführt als Hydraulikzylinder, der auf einer von dem ersten Teilrahmen (2.1) abgewandten Seite des zweiten Teilrahmens (2.2) an einem zweiten Längsrahmen (15) der Kokille (1) angeordnet und an den zweiten Teilrahmen (2.2) gekoppelt ist, aufweist.
3. Kokille (1) nach Anspruch 2, wobei an jedem Längsrahmen (14, 15) unterseitig Breitseitenfußrollen (16) angeordnet sind, deren Rollenachsen jeweils in Breitenrichtung (H) verlaufen und die zum Führen eines aus der Kokille (1) austretenden metallischen Gießstrangs eingerichtet sind.
4. Kokille (1) nach Anspruch 1, wobei jede Stirnfläche (9.1) Nuten aufweist, in denen der Stirnfläche (9.1) ein Schmierstoff als Schmierung (10) zuführbar ist.
5. Kokille (1) nach Anspruch 1, wobei jede Stirnfläche (9.1) als Schmierung (10) eine Verschleißleiste, bevorzugt aus Sintermetall, mit einem integrierten Schmierstoff, bevorzugt einem Festschmierstoff, aufweist.
6. Kokille (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest eine, bevorzugt jede, Schmalseitenkupferplatte (9) an den mit den Breitseitenkupferplatten in Kontakt befindlichen Rändern, welche im Wesentlichen im rechten Winkel zur horizontalen Breitenrichtung (H) stehen, eine Abrundung oder eine Fase aufweisen, wobei die Abrundung einen Radius (21) zwischen 0,1 mm und 3 mm, bevorzugt zwischen 0,3 mm und 1 mm, aufweist und die Fase eine Abmessung zwischen 0,1 mm und 3 mm, bevorzugt zwischen 0,3 mm und 1 mm, aufweist .
7. Kokille (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Breitseiteneinsatz (3) eine an dem ersten Teilrahmen (2.1) angeordnete Stützplatte (5) und eine an der 16
Stützplatte (5) angeordnete Breitseitenkupferplatte (6) aufweist und der zweite Breitseiteneinsatz (4) eine an dem zweiten Teilrahmen (2.2) angeordnete Stützplatte (5) und eine an der Stützplatte (5) angeordnete Breitseitenkupferplatte (6) aufweist.
8. Kokille (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit zwei Kompensatoren (18) für jeden Teilrahmen (2.1, 2.2) , durch die dem Teilrahmen (2.1, 2.2) Kühlwasser zuführbar und Kühlwasser aus dem Teilrahmen (2.1, 2.2) ableitbar ist und horizontale Bewegungen des Teilrahmens (2.1, 2.2) ausgleichbar sind.
9. Kokille (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Klemmeinrichtung (11) zwei auf sich in
Breitenrichtung (H) gegenüberliegenden Seiten an dem Rahmen (2) angeordnete Klemmeinheiten (11.1, 11.2) aufweist, die eingerichtet sind, auf die Teilrahmen (2.1, 2.2) jeweils eine zwischen den Teilrahmen (2.1, 2.2) wirkende Klemmkraft auszuüben .
10. Kokille (1) nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinheiten (11.1, 11.2) jeweils eine Schwenkeinheit (20) aufweisen, welche Bewegungen der Teilrahmen (2.1, 2.2) in horizontaler Breitenrichtung zumindest zeitweise in unterschiedlicher Richtung zulassen.
11. Kokille (1) nach Anspruch 9, wobei jede Klemmeinheit (11.1, 11.2) einen Hydraulikzylinder (12) zum Erzeugen der Klemmkraft aufweist.
12. Kokille (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung (24) die Klemmkraft derart eingestellt wird, dass ein Kontaktdruck zwischen jeder Schmalseite (7, 8) und den mit ihr in Kontakt befindlichen Breitseitenkupferplatten (6) derart eingestellt wird, dass der Kontaktdruck unmittelbar vor dem Start des Oszillierens und während des 17
Oszillierens, durch den Oszillationsantrieb (13) , einen Wert zwischen 0 und 1 N/mm2, bevorzugt 0 und 0,5 N/mm2, aufweist.
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