DE3604963C2 - Einsatz zum Unterteilen einer Stranggießkokille - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Einsatz zum Unterteilen einer Stranggießkokille in mehrere Formhohlräume der im Oberbe­ griff von Anspruch 1 erläuterten Art.

Ein derartiger Einsatz ist aus der DE-OS 20 03 787 bekannt. Der bekannte Einsatz enthält zwei Wandflächen, die an ihren bezüg­ lich der Gießrichtung unteren Enden mit jeweils einer Lager­ schale versehen sind. Mit Hilfe dieser Lagerschalen sind die Wände auf dem Bolzen schwenkbar gelagert. Der Bolzen ist jedoch lagefest. An der bezüglich der Gießrichtung oberen Seite ist jede der vier Wände mit einer Stellschraube versehen, die sich jeweils auf einer Seite eines Anschlags abstützt, der etwa in der Mitte zwischen den Wänden angeordnet ist. Diese Ausgestal­ tung hat die Aufgabe, die Neigung der Wandflächen zu verstel­ len, damit diese an ein geändertes Format des Formhohlraums (bewirkt durch ein Verschieben der äußeren Schmalseitenwände der Kokille) angepaßt werden kann. Der Parallelabstand der Wän­ de des Einsatzes kann jedoch nicht verändert werden; d. h. wenn beide Wandflächen voneinander wegbewegt werden, muß sich immer ihr Neigungswinkel ändern. Eine Änderung des Neigungswinkels bei einem vorgegebenen Formquerschnitt ist jedoch nicht will­ kürlich möglich.

Bei einem aus der US-PS 3 717 197 bekannten Einsatz können die sich gegenüberliegenden Wandflächen in entgegengesetzter Rich­ tung zueinander verschwenkt werden. Die mit diesen Wandflächen versehenen Platten sind über ein Gelenk an der unteren Seite des stationären Wandbereiches des Einsatzes miteinander verbun­ den, der nacheinander mit den breiten oder langen Seiten der Gießform verbunden wird. Das Einstellen des Abstandes zwischen den kürzeren Seiten der Gießform und den zugeordneten Wandflä­ chen des Einsatzes erfolgt durch das Verändern der Stellung der äußeren kurzen Seiten der Gießform.

Mit einem derartigen Einstellsystem, bei dem die Strangbreite lediglich durch das Einstellen der äußeren kurzen Seiten der Gießform verändert wird, sind eine Reihe von Nachteilen verbun­ den. Zum Beispiel, ist es für eine computergesteuerte Einstel­ lung der Wandabstände der Gießform wünschenswert, daß die sich gegenüberliegenden Wandflächen des Einsatzes immer an der glei­ chen Stelle mit gleichen Abständen zueinander angeordnet sind, um von der abgelesenen Stellung der kurzen Seiten der Gießform auf die Strangbreite schließen zu können. Da jedoch die Wand­ flächen des Einsatzes verschleißen und durch Abtragen ihrer Oberflächen repariert werden, wird sich der jeweilige Abstand jedesmal ändern, wenn ein neuer oder reparierter Einsatz einge­ baut wird. Ein weiterer Grund liegt darin, daß nur bei einem gleichen Abstand der sich gegenüberliegenden Wandflächen des Einsatzes diese wieder an der gleichen Stelle der langen Seiten der Gießform zu liegen kommen. Dies ist wichtig, da auch die langen Seiten Verschleißstellen aufweisen, die zu schlecht aus­ gebildeten Ecken am Gießstrang führen können, wenn die Wandflä­ chen des Einsatzes nicht wieder genau an der bisherigen Stelle angeordnet werden. Eine typische Verschleißstruktur der Gieß­ formoberflächen zeigt die US-PS 4 223 717. Schließlich ist es auch für eine gute Dichtwirkung zwischen dem Gießanfang und der Gießform bei Gießbeginn wichtig, daß die sich gegenüberliegen­ den Wandflächen des Einsatzes immer an derselben Stelle ange­ ordnet sind.

Bei einem aus der US-PS 3 717 197 bekannten Einsatz können die zum Auseinanderspreizen der oberen Enden der Wandflächen ver­ wendeten Spindeln auch durch einen Keil ersetzt werden. Es sind jedoch keine von der Spindelausführung abweichende konstruktive Vorkehrungen für diesen Keil beschrieben. Es ist demnach zu vermuten, daß ein solcher Keil in bekannter Weise zwischen die auseinanderzuspreizenden Wandflächen mehr oder weniger weit eingeschoben werden soll. Abgesehen davon, daß auch dies nur zu einer Verstellbarkeit der Winkellage führen würde, ist diese Ausbildung verhältnismäßig instabil, wobei die Gefahr besteht, daß sich die Einschiebtiefe des Keiles und somit die Winkellage der Wandflächen durch die beim Gießen auftretenden Kräfte selb­ ständig verstellt, was im Extremfall zu Durchbrüchen führen kann.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen robusten, konstruktiv einfach aufgebauten Einsatz für eine Stranggießko­ kille zu schaffen, dessen Wandflächen in ihrer Neigung und zum Ausgleich von Verschleiß einstellbar sind.

Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Verwendung zweier im Abstand in Gießrichtung hintereinander liegender Keile, die jeweils mit Rampen an den Wandflächen zusammenwirken, und die jeweils unab­ hängig voneinander parallel zur Gießrichtung bewegbar sind, kann auf einfache Weise sowohl, wie auch im Stand der Technik, die Neigung der Wandfläche an die entsprechende Größe des Form­ hohlraums angepaßt werden, als auch ein Parallelverschieben beider Wandflächen in einen größeren oder kleineren Abstand zu­ einander erfolgen. Werden die beiden Keile gemeinsam um den gleichen Betrag verschoben, so findet eine Parallelverschiebung der beiden Wandflächen statt. Werden die beiden Keile gemeinsam aber um unterschiedliche Beträge verschoben, so findet sowohl eine Parallelverschiebung und eine die Parallelverschiebung überlagernde Neigungsänderung statt. Wird nur einer der beiden Keile verschoben, ändert sich der Winkel zwischen den beiden Wandflächen, d. h. die Neigung der Wandflächen wird verändert. Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann somit sowohl die Neigung eingestellt als auch Verschleißerscheinungen durch Nachstellen der Wandflächen ausgeglichen werden.

Die Ausgestaltungen nach den Ansprüchen 2 und 3 verbessern die Stabilität des Einsatzes weiter.

Eine besonders bevorzugte Anordnung und Ausbildung der Keile beschreibt Anspruch 4.

Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 5 wird eine weitere Sta­ bilisierung des Einsatzes erreicht.

Anspruch 6 beschreibt eine besonders bevorzugte Ausbildung, mit der auf konstruktiv einfache Weise sowohl eine weitere Stabili­ sierung als auch eine kippbare Verbindung zwischen dem Platten­ teil und den Wandflächen hergestellt wird.

Durch die Ausbildung nach Anspruch 7 wird eine weitere, die Stabilität des Einsatzes noch weiter erhöhende druckaufnehmende Kontaktstelle geschaffen.

Durch die Krümmung wenigstens einer der Druckflächen gemäß An­ spruch 8 wird ein Flächenkontakt zwischen den beiden Druckflä­ chen erleichtert, der eine bessere Kraftübertragung enthält und dem Verschleiß vorbeugt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine aufrechte Seitenansicht des erfindungsgemäß verbesserten Einsatzes in einer Durchlauf-Gießform,

Fig. 2 den Schnitt II-II aus Fig. 1,

Fig. 3 den Schnitt III-III von Fig. 1,

Fig. 4 eine schematische Darstellung in vergrößertem Maßstab von einem der Keile und der zugehörigen Oberfläche der Rampe, und

Fig. 5 eine schematische Darstellung von einem der Keile und der zugeordneten Oberfläche der Rampe in einer von Fig. 4 abweichenden Stellung.

In Fig. 1 ist die Erfindung in einem konventionellen Einsatz gezeigt, wie er beispielsweise in der US-PS 3 717 197 beschrieben wird. Der Einsatz enthält zwei einander gegenüberstehende, kipp­ bare Wandflächengruppen. Die Wandflächengruppen bestehen im wesentlichen aus Verschleißplatten 12, 14 aus einer Kupferlegierung, die an Trägerplatten 16, 18 aus Stahl angebracht sind. Die Verbesserung dieser Erfindung weist ein Plattenteil 20 auf, das in der Mitte zwischen den sich einander gegenüberliegenden Wandflächengruppen an­ geordnet und im wesentlichen zu ihnen parallel ausge­ richtet ist. Das Plattenteil 20 ist für eine Befestigung an den breiten Wänden der Gießform ausgebildet, von denen eine mit dem Bezugszeichen 22 in Fig. 1 dargestellt wurde. Diese Befestigung kann z. B. durchgeführt werden durch das Einführen von Splinten 24 und 26 (Fig. 2) in Keil­ nutschlitze, die in einer Halteplatte 28 angeordnet sind, wobei die Halteplatte 28 am Plattenteil 20 befestigt ist. Die Splinte greifen ebenfalls in korrespondierende Keil­ nutschlitze (nicht dargestellt) ein, die in der oberen Oberfläche der breiten Formwände vorgesehen sind. Das Plattenteil 20 weist ein Paar Schlitze 30, 32 auf, die zueinander beabstandet in der Nähe der sich in Gieß­ richtung 34 gegenüberliegenden Enden der Wandflächen des Einsatzes angeordnet sind. Ein Paar von Keilen 36, 38 sind in den Schlitzen 30, 32 derart angeordnet, daß sie in Gießrichtung 34 in den Schlitzen 30, 32 gleitend bewegbar sind. Jeder der Keile enthält zwei Keilplatten, die über jeweils ein Zwischenstück 39 miteinander ver­ bunden sind. Die Verbindung erfolgt über in Senklöchern 41 aufgenommene, nicht dargestellte Paßstifte und in Bohrungen 41, 45 eingeschraubte, nicht dargestellte Schrauben.

Jeder Keil 36, 38 hat ein erstes Paar Druckflächen 40, 42, die in Gießrichtung 34 um gleich große jedoch entgegengesetzte Winkel geneigt sind. Be­ vorzugt ist der Neigungswinkel des ersten Paares Druck­ flächen 40, 42 jedes Keils 36, 38 gleich dem Neigungs­ winkel des korrespondierenden ersten Paares der sich gegenüberliegenden Druckflächen des anderen Keils. Ein erstes Paar Rampen 44, 46 ist in der Nähe des ersten Paares Druckflächen jedes Keils an den Trägerplatten 16, 18 aus Stahl befestigt. Die Rampen 44, 46 weisen Ober­ flächen 47, 49 auf, die im wesentlichen derart ausge­ richtet sind, daß sie im Eingriff mit dem ersten Paar der gegenüberliegenden Druckfläche jedes Keils stehen. Mindestens eine Oberfläche in jeder der oben beschriebenen Druckflächen der Keile und Rampen weist eine konvexe Krümmung auf, die ausreicht, um das nachfolgend be­ schriebene Kippen der Trennflächen des Einsatzes zu gestatten. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Druckflächen der Rampe eine konvexe Krümmung und die Oberflächen des Keils einen ebenen Verlauf auf. Dies kann vertauscht werden, so daß die Rampenflächen eben sind und die Keilflächen konvex. Weiterhin können auch beide eine konvexe Krümmung aufweisen. Es sind Einrichtungen zum unabhängigen Betätigen jedes Keiles 36 bzw. 38 vorgesehen, um die Keile 36, 38 gleitend in den Schlitzen 30, 32 des Plattenteiles 20 zu bewegen. Zum Beispiel sind Spindeln 48, 50 vorgesehen, die an ihren unteren Enden mit Gewinde versehen sind, so daß sie in Schraubeingriff mit einer Gewindebohrung in jedem Keil 36, 38 treten können. Die Spindeln 48, 50 sind getrennt betätigbar, um eine Bewegung jedes Keiles unabhängig von der Bewegung des anderen Keiles zu be­ wirken.

Es sind weiterhin Mittel vorgesehen, um die Wandflächen des Einsatzes kippbar mit dem Plattenteil 20 zu verbin­ den. Eine derartige kippbare Verbindung kann hergestellt werden, indem die entgegengesetzten Wandflächen kippbar miteinander oder indem sie direkt kippbar mit dem Platten­ teil 20 verbunden werden. Zum Beispiel können die ent­ gegengesetzten Wandflächen mit dem Plattenteil 20 an Stellen kippbar verbunden werden, die in der Nähe ihrer sich in der in Fig. 1 dargestellten Gießrichtung 34 gegen­ überliegenden Enden liegen. Die dargestellten kippbaren Verbindungsmittel enthalten ein zweites Paar von Rampen 52, 54, die jedem Keil zugeordnet sind, wobei die Rampen 52, 54 an der jeweiligen Stahlträgerplatte 16, 18 festge­ legt sind. Diese Rampen 52, 54 haben Druckflächen 60, 62, die normalerweise im Eingriff mit einem zweiten Paar gegenüberliegender Druckflächen 56, 58 an jedem der Keile 36, 38 stehen. Wiederum hat mindestens eine Oberfläche in jedem einander anliegendem Paar dieser letztgenannten Keil- und Rampen-Druckflächen 56, 60 und 58, 62 eine konvexe Krümmung, die ausreicht, das Kippen der Wand­ flächen des Einsatzes entsprechend den unterschiedlichen Abständen zwischen den Keilen 36, 38 zu erlauben. Im dargestellten Ausführungsbeispiel haben die Druckflächen 60, 62 der Rampen 52, 54 eine konvexe Krümmung, während die Oberfläche 56, 58 des Keils 36, 38 eben sind. Wie bereits vorstehend erwähnt, können beide Druckflächen jedes anliegenden Paares eine konvexe Krümmung aufweisen, obwohl dies nicht erforderlich ist. Das zweite Paar der Rampen 52, 54 und das Plattenteil 20 haben ebenfalls benachbarte Druckflächen 63, 64, die etwa in der Normalen, im rechten Winkel zur Gießrichtung 34 ausgerichtet sind. Die Druckfläche 63 jeder Rampe 52, 54 weist ebenfalls eine konvexe Krümmung auf, die ausreicht,um die erforder­ liche Kippbewegung durchzuführen.

Die nach oben und nach unten gerichtete Bewegung der Keile 36, 38 in Fig. 1 bewirkt sowohl eine gleitende als auch eine drehende Bewegung der gegenüberliegenden Wandflächen des Einsatzes. Die Wandflächen des Einsatzes gleiten nach innen und nach außen in einer waagerechten Richtung 70 und drehen sich dazu in einer Kreisbewegung um Bogenstrecken, die durch die gleich großen Radien 72, 73 um die jeweiligen Achsen 74, 76 bestimmt sind. Die Wandoberflächen des Einsatzes gleiten in Stellungen, die eine vertikale Ausrichtung bezüglich Fig. 1 aufweisen, wenn die Keile 36, 38 derart eingestellt sind, daß sie gleich weit von den Achsen 74, 76 entfernt sind. Die Be­ wegung von einem der Keile 36, 38 in einen abweichenden Abstand von diesen Achsen 74, 76 bewirkt ein Kippen der Wandoberflächen des Einsatzes. Der Radius der Krümmung 78 (Fig. 4 und 5) jeder Druckfläche 63 sollte im wesent­ lichen gleich den Radien 72 und 73 in Fig. 1 sein, um das Kippen in der erwähnten Kreisbewegung zu ermöglichen. Die Radien der Krümmung der Rampenoberflächen 47, 49 und 60, 62 sind alle im wesentlichen gleich, mit Aus­ nahme eines größeren Spiels, das an den Oberflächen 60, 62 vorgesehen ist. Die Größen der letztgenannten vier, mit dem Bezugszeichen 80 bezeichneten Radien in den Fig. 4 und 5 liegen innerhalb eines Bereiches, der durch die folgenden Beziehungen definiert ist:

wobei c der Abstand 84 zwischen den Achsen 74, 76 und der Druckkontaktlinie des benachbarten ersten Paares der Rampen- und Keil-Oberflächen und Θ der Rampendruckwinkel 90 bezüglich der horizontalen Richtung in Fig. 1 ist,

wobei D der Abstand 92 von der Druckkontaktlinie des ersten Paares der Rampen- und Keil-Druckflächen bis zur äußersten Begrenzung des Keiles und α die maximale Winkelrotation 94 der gegenüberliegenden Wandoberflächen des Einsatzes ist.

Bei seiner Verwendung wird der erfindungsgemäße Einsatz in der Gießform derart angeordnet, daß seine gegenüber­ liegenden Wandflächen den schmaleren äußeren Oberflächen der Form ausgerichtet gegenüberliegen. Der Einsatz wird an der Form befestigt, indem die Splinte 24 und 26 in die Schlitze eingebracht werden, die in der Halteplatte 28 vorgesehen sind. Dann wird der Abstand der oberen und unteren Enden der gegenüberliegenden Wandflächen unab­ hängig voneinander eingestellt, so daß sich die oberen und unteren Enden an einer vorherbestimmten Stelle in bezug zu den breiten Wänden der Form befinden, z. B., an den gleichen Stellen, an denen sich die gegenüber­ liegenden Wandflächen eines Einsatzes befunden haben, die vorher in der Form verwendet wurden. Bevorzugt wird der Abstand so eingestellt, daß die Wandflächen des Einsatzes an einer Stelle von Verschleißpunkten in den breiten Wänden der Gießform zu liegen kommen. Derartige Ver­ schleißpunkte sind in der US-PS 4 223 717 beschrieben. Nach dem Einstellen des Abstandes wird die Winkelaus­ richtung der gegenüberliegenden Wandflächen eingestellt, indem kleinere Korrekturen im Abstand der oberen und/oder der unteren Enden der gegenüberliegenden Wandflächen durch­ geführt werden. Bevorzugt werden die für die gewünschte Winkelausrichtung notwendigen Korrekturen am unteren Ende durchgeführt.

Claims (8)

1. Einsatz zum Unterteilen einer Stranggießkokille in mehrere Formhohlräume, mit zwei im Abstand zueinander angeordneten, jeweils einem Formhohlraum zugewandten Wandflächen und mit einer Einrichtung zum Verstellen der Winkellage der Wandflächen in bezug zur Gießrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Abstand zwischen den Wandflächen eine Führung (20, 30, 32) angeordnet ist, in der zwei in Gießrichtung (34) beabstandete Keile (36, 38) geführt sind, daß jeder Keil (36, 38) zwei er­ ste sich gegenüberliegende und in Richtung der Wandflä­ chen weisende Druckflächen (40, 42) aufweist, die bezüg­ lich der Gießrichtung (34) entgegengesetzt geneigt sind, daß jedem Keil (36, 38) ein erstes mit den Wandflächen verbundenes Paar Rampen (44, 46) zugeordnet ist, wobei jede Rampe (44, 46) eine Druckfläche (47, 48) aufweist, die mit der jeweils benachbarten Druckfläche (40, 42) am Keil (36, 38) in Eingriff steht, und daß die Keile (36, 38) unabhängig voneinander in Gießrichtung (34) bewegbar sind, wobei der Abstand und die Winkellage der Wandflä­ chen einstellbar ist.

2. Einsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung ein Plattenteil (20) enthält, in dem ein Paar sich in Gießrichtung (34) erstreckender, zueinander beabstandeter und in der Nähe jeweils eines Endes des Plattenteils (20) angeordneter Schlitze (30, 32) vorge­ sehen ist, in denen die Keile (36, 38) gleitend geführt sind.

3. Einsatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Plattenteil (20) lösbar mit der Gießform und die Wandflächen kippbar mit dem Plattenteil (20) verbunden sind.

4. Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die ersten Druckflächen (40, 42) von jedem der Keile (36, 38) den gleichen Winkel miteinander einschließen, und daß die Keile um 180° versetzt zuein­ ander derart angeordnet sind, daß in Gießrichtung (34) gesehen der Winkel zwischen den ersten Druckflächen (40, 42) des in Gießrichtung (34) oberen Keils (36) spitz und der Winkel zwischen den ersten Druckflächen (40, 42) des unteren Keils (38) stumpf verläuft.

5. Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jeder Teil (36, 38) zwei um im wesent­ lichen den gleichen Winkel bezüglich der Gießrichtung (34) wie die ersten Druckflächen (40, 42) geneigte, zweite Druckflächen (56, 58) aufweist, und daß jedem Keil (36, 38) ein mit den Wandflächen verbundenes, zwei­ tes Paar Rampen (52, 54) zugeordnet ist, wobei jede der zweiten Rampen (52, 54) eine Druckfläche (60, 62) auf­ weist, die mit der jeweils benachbarten zweiten Druck­ fläche (56, 58) am Keil (36, 38) in Eingriff bringbar ist.

6. Einsatz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Druckflächen (56, 58) des Keils (36, 38) von der jeweils benachbarten Wandfläche wegweisen, und daß die Druckflächen (60, 62) des zweiten Paares der Rampen (52, 54) die zweiten Druckflächen (56, 58) des Keils (36, 38) zum Ausbilden einer kippbaren Verbindung zwi­ schen den Wandflächen und dem Plattenteil (20) hinter­ greifen.

7. Einsatz nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede der zweiten Rampen (52, 54) eine Druckfläche (63) aufweist, die mit einer am Plat­ tenteil (20) vorgesehenen und senkrecht zur Gießrich­ tung (34) verlaufenden Druckfläche (64) in Eingriff steht.

8. Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mindestens eine der einander gegen­ überliegenden und miteinander in Eingriff bringbaren Druckflächen (40, 42, 48; 56, 58, 60, 62; 63, 64) eine konvexe Krümmung aufweist.