COQÜILLA ENFRIADA POR LIQUIDO
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a una coquilla enfriada por liquido con las características del preámbulo de la reivindicación 1. Las placas de la coquilla o una coquilla tubular de cobre para la colada continua se unen usualmente mediante conexiones atornilladas a una construcción de apoyo. La construcción de apoyo puede ser un depósito de agua o una placa adaptadora. Por el documento DE 195 81 604 TI se conoce un molde de colada continua para metales en el cual una placa de la coquilla de grosor uniforme o una coquilla tubular de cobre o material de cobre se conectan con una placa de apoyo de acero a través de una multitud de bulones. A consecuencia de la dilatación térmicamente condicionada de las placas de la coquilla o de la coquilla tubular durante la operación de colada se produce, en particular en los bulones cortos, un esfuerzo de flexión y tracción de los bulones individuales que no se debe desestimar. En función del tipo de la fijación de los bulones a la placa de la coquilla o bien a la coquilla tubular, en el caso de los bulones soldados se puede producir una falla de la unión soldada, o en el caso de los bulones atornillados un esfuerzo excesivo de la rosca. En el caso extremo incluso se pueden presentar grietas en la placa de la REF: 159096 coquilla o bien en la coquilla tubular. Para evitar esto, en el documento DE 195 81 604 TI se propone atornillar la placa de la coquilla con la placa de apoyo en una disposición mutuamente deslizante, de manera que la placa de la coquilla o la coquilla tubular tenga movilidad lateral con relación a la placa de apoyo. Esto se logra mediante el uso de medios de fijación deslizantes, y mediante un exceso de dimensiones de las perforaciones pasantes en la placa de apoyo. Es posible un movimiento lateral o bidimensional de los bulones, y consecuentemente de la placa de la coquilla o bien de la coquilla tubular. Adicionalmente a esta medida se proponen anillos elásticos con forma de arandela, preferiblemente en disposición apilada con el fin de también conservar la tensión previa del bulón a temperaturas elevadas . Los anillos elásticos sirven en este aspecto desde el punto de vista técnico de operación como una disposición articulada con un grado, de libertad, específicamente como asiento corredizo. En esta solución constituye una desventaja el que el uso de anillos elásticos de acero provoca un rozamiento de adherencia considerable entre los elementos de muelle. En virtud de la multitud de superficies de contacto entre los anillos elásticos así como de la placa de apoyo y la placa de la coquilla o bien la coquilla tubular se suman las fuerzas de rozamiento de adherencia, de manera que imposible un desplazamiento relativo libre de tensiones de la placa de la coquilla/la coquilla tubular. Sin embargo, fundamentalmente la superposición de las tensiones térmica y mecánicamente inducidas conduce a un incremento del esfuerzo de la placa de la coquilla o bien de la coquilla tubular, lo cual finalmente provoca un fallo prematuro y una reducción de la vida útil de la coquilla. A partir de esto la invención tiene por objeto la tarea de mejorar una coquilla enfriada por líquido para la colada continua de metales en el sentido de que permite un desplazamiento/deformación lateral en gran medida libre de tensión de la placa de la coquilla o bien de la coquilla tubular con respecto a la construcción de apoyo. La invención soluciona este problema mediante las características de la reivindicación 1. En la coquilla de conformidad con la invención es distintivo que la placa de la coquilla o bien la coquilla tubular y la construcción de apoyo se unen una con otra sin apriete por parte de los pernos de fijación. Es decir, entre la construcción de apoyo, la cual puede ser un depósito de agua, una -placa intermedia o adaptadora y la placa de la coquilla o respectivamente la coquilla tubular que se fija a ella existe un intersticio de trabajo. La anchura de este intersticio de trabajo se selecciona lo más pequeña posible dentro del aspecto de las posibilidades de fabricación, siendo que ultimadamente se debe asegurar que la placa de la coquilla/la coquilla tubular y la construcción de apoyo no se conecten una con otra apretadamente. La placa de la coquilla/la coquilla tubular se dispone a distancia de la construcción de apoyo en la zona del. intersticio de trabajo. Fundamentalmente se propone que la placa de la coquilla/la coquilla tubular se pueda mover lateralmente de manera limitada, es decir, sustancialmente paralela a la construcción de apoyo . Esto se logra mediante un exceso de dimensiones de las perforaciones pasantes en la construcción de apoyo o bien en una placa de apoyo. Es esencial que la placa de la coquilla/la coquilla tubular, en condición del intersticio de trabajo se pueda desplazar sin apriete en este plano de movimiento lateral . Naturalmente que la anchura del intersticio de trabajo también se restringe tanto como es posible para que la placa de la coquilla/la coquilla tubular no se pueda levantar de la construcción de apoyo en exceso de una cantidad máxima, y no se pueda desplazar en la dirección del espacio de moldeo constituido por la coquilla. Es posible que en particular mediante una configuración del intersticio de trabajo entre las superficies enfrentadas de la placa de la coquilla/de la coquilla tubular y la construcción de apoyo de conformidad con la reivindicación 2 no exista un contacto directo entre la placa de la coquilla/la coquilla tubular y la construcción de apoyo, ya que estas se encuentran dispuestas distanciadas generalmente una de otra al menos por la anchura del intersticio de trabajo. Dentro del marco de la reivindicación 3 se propone que el intersticio de trabajo tenga una anchura que es inferior a 2/10 mm. Preferiblemente el intersticio de trabajo tiene una anchura inferior a 1/10 mm. El intersticio de trabajo existe tanto a la temperatura ambiente como también durante el proceso de colada. Si la placa de la coquilla/la coquilla tubular es apretada contra la construcción de apoyo por las fuerzas de sujeción y la presión ferrostática existente en la coquilla, eventualmente el intersticio de trabajo se desplaza a la superficie de la construcción de apoyo alejada de la placa de la coquilla/de la coquilla tubular, es decir, a la zona entre la cabeza de un bulón o respectivamente una tuerca atornillada y la construcción de apoyo. Tampoco en este caso se produce un atascamiento. Solamente es necesario superar la fuerza de rozamiento entre las superficies enfrentadas de la placa de la coquilla/de la coquilla tubular y la construcción de apoyo que se produce en función de la fuerza normal . De conformidad con las características de la reivindicación 4, los pernos de fijación son tornillos bulones que se pueden atornillar hasta una profundidad de atornillado definida en las placas de la coquilla/la coquilla tubular. Estos tornillos roscados tienen una cabeza de tornillo que funge como tope. Para poder configurar un intersticio de trabajo es necesario que la cabeza del tornillo no quede por debajo de una distancia mínima respecto a la placa de la coguilla/a la coquilla tubular. Por este motivo se proporciona un elemento de restricción para limitar la profundidad de atornillado del tornillo y de esta manera definir la anchura del intersticio de trabajo. En la forma de realización de la reivindicación 5 se propone que la profundidad de atornillado se limite mediante un manguito de apriete, que se sujeta entre la cabeza de bulón del tornillo bulón y la placa de la coquilla/la coquilla tubular. El manguito de apriete es un componente separado cuya longitud se ajusta exactamente a la distancia deseada entre . la cabeza de bulón y la placa de la coquilla/la coquilla tubular. Con esta disposición el perno de fijación únicamente aprieta el manguito de apriete y no el área de la construcción de apoyo que rodea al manguito de apriete. En la forma de realización de conformidad con la reivindicación 6 el tornillo bulón no se atornilla directamente en la placa de la coquilla/la coquilla tubular relativamente suave, sino en un casquillo con rosca interior y exterior que se fija en la placa de la coquilla/en la coquilla tubular. Con el fin de no someter a esfuerzo la conexión entre la placa de la coquilla/la coquilla tubular y el casquillo con rosca interior y exterior se propone que el manguito de apriete se apoye directamente en el casquillo con rosca interior y exterior.
Dentro del marco de la invención también es fundamentalmente posible que los pernos de fijación sean tornillos bulones conectados con la placa de la coquilla/la coquilla tubular (reivindicación 7) , es decir, los tornillos bulones se pueden fijar a la placa de la coquilla/la coquilla tubular de manera separable o inseparable, por ejemplo, mediante soldadura o atornillado. Estos tornillos bulones se pueden asegurar con tuercas a la construcción de apoyo, siendo que las tuercas a su vez se pueden atornillar sobre los tornillos bulones hasta una distancia definida con respecto a la placa de la coquilla/la coquilla tubular. La distancia de la tuerca de la placa de la coquilla/de la coquilla tubular se puede nuevamente definir mediante un manguito de apriete que se sujeta entre la placa de la coquilla/la coquilla tubular y la tuerca (reivindicación 8) . Dentro del marco de la invención es también fundamentalmente posible que la distancia entre la tuerca y la superficie posterior de la placa de la coquilla/de la coquilla tubular se defina mediante una restricción en el tornillo bulón. Una restricción puede, por ejemplo, ser un torneado en el tornillo bulón, por ejemplo, en forma de un collar circundante . No es imperativamente necesario que se proporcione una rosca a todo lo largo de los tornillos bulones . Puede ser suficiente proporcionar la rosca solamente en la sección de altura en la cual se deberán atornillar las tuercas. Fundamentalmente también es posible usar tornillos bulones que únicamente tienen un extremo de atornillado, siendo que al extremo de atornillado le sigue un tope para limitar la profundidad de atornillado. Con esta configuración no es necesario un manguito de apriete separado. En el caso contrario podrían una tuerca y un manguito de apriete constituir una unidad estructural única que entonces se atornilla sobre un tornillo bulón. En la forma de realización de conformidad con la reivindicación 10 se dispone un elemento de muelle entre el manguito de apriete y la tuerca o respectivamente la cabeza de bullón. Este elemento de muelle es en particular una arandela tensora o también una arandela de muelle abombada u ondulada. Si debido a la deformación de la placa de la coquilla o de la coquilla tubular durante la operación de colada, o debido a influencias externas se perdiera el intersticio de trabajo entre la construcción de apoyo y la placa de la coquilla/la coquilla tubular, entonces mediante el elemento de muelle se impide un atascamiento inflexible de la placa de la coquilla/de la coquilla tubular con la construcción de apoyo. En todas las formas de realización el diámetro de la cabeza de bulón o respectivamente la tuerca tiene dimensiones mayores que una perforación pasante a través de la construcción de apoyo, con el fin de que la posición de la placa de la coquilla/de la coquilla tubular tenga una orientación segura. Para reducir el coeficiente de fricción entre las posibles superficies de contacto de la placa de la coquilla/de la coguilla tubular o bien de los pernos de fijación atornillados con la placa de la coquilla/la coquilla tubular se propone disponer elementos auxiliares de deslizamiento en las superficies que se desplazan relativamente una a otra. Los elementos auxiliares de deslizamiento se pueden disponer tanto en la construcción de apoyo como también en la placa de la coquilla/la coquilla tubular de un manguito de apriete. El elemento auxiliar de deslizamiento puede ser en particular un recubrimiento a base de politetrafluoretileno (PTFE) . También es posible el uso de arandelas deslizantes. Es esencial para un movimiento relativo entre la placa de la coguilla o bien la coquilla tubular y la construcción de apoyo en la región de las conexiones individuales que los pernos de fijación o respectivamente los manquitos de apriete que rodean los pernos de fijación permitan este tipo de desplazamiento relativo. Los pernos de fijación atraviesan fundamentalmente perforaciones pasantes de la construcción de apoyo con suficiente holgura radial. Se considera particularmente ventajoso que dentro del marco de la invención se conserva el intersticio de trabajo deseado mediante el hecho de que entre la placa de la coquilla/la coquilla tubular y la construcción de apoyo se acumula una sobre-presión mediante una corriente de ref igerante, de manera que la presión del refrigerante oprime la placa de la coquilla/la coquilla tubular alejándola de la superficie de la construcción de apoyo. Incluso si puede penetrar refrigerante en el intersticio de trabajo, el intersticio de trabajo en el sentido de la invención no está configurado como canal de refrigerante, sino que tiene una anchura sustancialmente menor. El intersticio de trabajo .se encuentra en todo caso entre los nervios que limitan los canales de refrigerante. Dentro del marco de la invención es fundamentalmente posible que solamente se conecten unas con otras sin apriete en el sentido de la invención, regiones parciales de la placa de la coquilla/de la coquilla tubular, con el fin de permitir movimientos relativos en las regiones parciales en las que se espera una carga térmica particularmente alta, en tanto que en las regiones parciales de la placa de la coquilla/de la coquilla tubular se selecciona otro tipo de fijación. De esta manera también es posible crear un soporte firme o un área de soporte firme con alta rigidez de conexión entre la placa de la coquilla/la coquilla tubular y la construcción de apoyo y respectivamente un soporte flojo o un área de soporte flojo con baja rigidez contra enroscadura . A partir de un área de conexión de mayor rigidez puede tener lugar una dilatación térmicamente condicionada de la placa de la coquilla/de la coquilla tubular en regiones que tienen valores de fricción reducidos o que incluso se encuentran conectadas una con otra sin apriete, tal como se propone dentro del marco de la invención. A continuación la invención se explica con más detalle mediante ejemplos de realización representados en los dibujos. Muestran: Figuras 1 y 2 una sección transversal a través de la placa de apoyo y una placa de la coguilla en el área de una conexión atornillada, siendo que la placa de la coguilla adopta dos posiciones relativas diferentes con respecto a la placa de apoyo, y Figura 3 una sección a través de la placa de la coquilla y una placa de apoyo en el área de una fijación atornillada en una segunda forma de realización. Figura 4 una sección a través de una placa de la coquilla y una placa de apoyo en el área de una fijación atornillada en una segunda forma de realización. La figura 1 muestra en sección parcial una placa 1 de coquilla que se fija a una placa 2 de apoyo como componente de una construcción de apoyo. La placa de la coquilla y la placa 2 de apoyo constituyen una unidad de placas de una coquilla enfriada por líquido no representada con mayor detalle para la colada continua de metales . La placa 1 de la coguilla está constituida de cobre o una aleación de cobre, preferiblemente con un límite elástico convencional superior a 350 MPa. Para el enfriamiento de la placa 1 de la coquilla se encuentra entre la placa 2 de apoyo y la placa 1 de la coquilla un espacio 3 de refrigerante. El espacio 3 de refrigerante se encuentra en la placa 1 de la coquilla, y en lo referente a su anchura S, esta es determinada por la altura de bases 5 de plataforma que resaltan de manera aislada en el lado 4 del refrigerante de la placa 1 de la coquilla. Las bases 5 de plataforma pueden tener un contorno aerodinámico y el refrigerante fluye alrededor de ellas. En este aspecto de realización las bases 5 de plataforma se configuran de una pieza con la placa 1 de la coquilla. En las bases 5 de plataforma de la placa 1 de la coquilla representadas interviene un perno 6 de fijación. Para este propósito se ancla en la base 5 de plataforma un casquillo 7 con rosca interior y exterior, en el cual se atornilla el perno 6 de fijación. El perno 6 de fijación atraviesa una perforación 8 pasante en la placa 2 de apoyo. La cabeza 9 del perno 6 de fijación, de configuración hexagonal externa se apoya a través de una arandela 10 tensora y un collar 11 de un manguito 12 de apriete contra una superficie 13 de tope posterior de la placa 2 de apoyo. El manguito 12 de apriete se extiende al interior de la perforación 8 pasante y se centra mediante el vastago 14 del tornillo bulón 6. Se apoya sobre una sección 15 anular del casquillo 7 con rosca interior y exterior. En este ejemplo de realización, la sección 15 anular también penetra al interior de la perforación 8 pasante. La longitud de la sección 15 anular, del manguito 12 de apriete y de la arandela 10 tensora que se extiende en la dirección del eje longitudinal central MLA de la perforación 8 pasante o respectivamente del perno 6 de fijación está dimensionada de manera que entre las superficies 16, 17 enfrentadas de la placa 2 de apoyo y la placa 1 de la coquilla queda un intersticio 18 de trabajo de poca anchura B. En el área de esta fijación atornillada la placa 1 de la coquilla no está en contacto con la placa 2 de apoyo . La figura 2 muestra una sección parcial de la figura 1, siendo que la placa 1 de la coquilla se desplazó lateralmente con respecto a la placa 2 de apoyo. Al hacer esto se conservó invariable la anchura B del intersticio 18 de trabajo. El desplazamiento se lleva a cabo por una cantidad X que corresponde a la dirección X en el sistema de coordenadas cartesianas dibujado. De la misma manera es posible un desplazamiento en la dirección Y, siendo que el grado del desplazamiento lo determina el exceso de dimensión de la perforación 8 pasante. La dirección Z corresponde a un desplazamiento de la placa 1 de la coquilla en dirección a la construcción de apoyo o placa 2 de apoyo, es decir, en dirección del eje longitudinal central MLA del perno 6 de fijación. El desplazamiento en la dirección Z se deberá mantener lo más reducido posible mediante intersticios de trabajo angostos, y es menor que el desplazamiento en dirección X e Y. La forma de realización de la figura 3 difiere de aquella de las figuras 1 y 2 en que no se proporciona una arandela tensora, y por consiguiente la cabeza 9 del bulón se apoya directamente sobre el collar 11 del manguito 12 de apriete . El vástago 14 del tornillo bulón 6 se con igura correspondientemente más corto. La forma de realización de la figura 4 difiere de aquella de la figura 1 por un perno 19 de fijación de diseño diferente. Este perno 19 de fijación tiene un vástago 20 cilindrico que penetra en la perforación 8 pasante, el cual en cierto modo funge como manguito de apriete. La dimensión de la longitud del vástago 20 es tal que con el perno 19 de fijación atornillado asienta directamente en la sección 15 anular del casquillo 7 con rosca interior y exterior. De esta manera se suprimen por una parte la arandela tensora y por otra parte el manquito de apriete. Un montaje es posible de manera muy rápida y sencilla. Se reduce la multitud de partes. También en el caso de esta forma de realización el diámetro externo del vástago 20 se selecciona menor que el diámetro interno de la perforación 8 pasante, con el fin de permitir un desplazamiento lateral de la placa 1 de la coquilla con respecto a la placa 2 de apoyo, tanto en la dirección X como en la dirección Y. La anchura B del intersticio 18 de trabajo es determinada por el ajuste en el aspecto longitudinal de la sección anular, del vástago 20 y de la longitud de la perforación 8 pasante, y se define con exactitud.
Lista de símbolos de referencia 1 Placa de la coquilla 2 Construcción de apoyo 3 Espacio de refrigerante 4 Lado del refrigerante 5 Base de plataforma 6 Perno de fijación 7 Casguillo con rosca interior y exterior 8 Perforación pasante en 2 9 Cabeza de perno 10 Elemento de muelle (Arandela tensora) 11 Sección de collar 12 Manguito de apriete 13 Superficie de tope 14 Vástago de 6 15 Sección anular de 7 16 Superficie de 2 17 Superficie de 2 18 Intersticio de trabajo 19 Perno de fijación 20 Vástago cilindrico MLA Eje longitudinal central de 6, 20 B Anchura de 18 S Anchura de 3
Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.