DE3224065A1 - Verstellbare gleitkokille fuer vielstranggiessanlagen - Google Patents

Description

-3 - Beschreibung

Die vorliegende Erfindung besieht sich auf eine verstellbare Gleitkokille für Stranggießanlagen zum Herstellen von Gußsträngen im wesentlichen rechteckigen Querschnitts, mit mindestens zwei Gleitkokillenteilen, die zur Strangquerschnittsveränderung im wesentlichen quer zur Strangrichtung relativ zueinander verschiebbar sind.

Wollte man früher den Querschnitt eines Gußstrangs in einer Stranggießanlage verändern, so war es notwendig, eine andere Gleitkokille zu montieren» Dies hatte nicht nur den Nachteil, daß eine relativ große Anzahl der aus Kupfer bestehenden und üblicherweise mit Kühlkanälen versehenen teuren Gleitkokillen zur Verfugung stehen mußte, sondern die für die Umrüstung erforderliche Zeit auch einen relativ langen Stillstand der Anlage mit sich brachte.

Aus der CH-PS 386 629 ist eine' verstellbare Gleitkokille bekannt, die aus zwei relativ breiten, parallel angeordneten Wandungen sowie zwei jeweils rechtwinklig dazu angeordneten und einen rechteckigen Querschnitt vervollständigenden Gleitkokillenteilen besteht, deren Abstand voneinander durch spindelähnliche Verstelleinrichtungen variierbar ist. Es hat sich jedoch gezeigt, daß derartige Gleitkokillen Probleme hinsichtlich der Dichtigkeit an den Übergangsstellen zwischen den beweglichen und starren Gleitkokillenteilen aufwerfen. Die vier Übergangsstellen müssen mit relativ großem Aufwand sorgfältig bearbeitet werden, damit die Anlage einwandfrei arbeitet.

Eine Verbesserung dieser bekannten verstellbaren Gleitkokille insbesondere bezüglich der erwähnten

O L C H υ υ α

Dichtigkeitsprobleme ist von der Anmelderin in einer .älteren Anmeldung (Aktenzeichen P32228ZB.3) vorgeschlagen worden. Gemäß diesem Vorschlag besteht die GleitkokilLe zum Herstellen eines Gußstrangs aus nur zwei relativ zueinander verschieblichen Gleitkokillenteilen, die vorzugsweise L-förmigen Grundriß haben. Eine Besonderheit dieses älteren Vorschlags der Anmelderin besteht darin, daß eine bevorzugt kreisbogenförmig ausgebildete Führung für die Gleitkokillenteile vorgesehen ist, die bewirkt, daß bei größerem Strangquerschnitt die Konizität vergrößert wird. Diese ältere Lösung des oben angesprochenen . Problems läßt sich sowohl bei Gleitkokillen mit ebenen·

Innenflächen als auch bei Gleitkokillen mit gekrümmten Innenflächen (Kreisbogenkokille) anwenden. Die in der erwähnten älteren Anmeldung beschriebenen Ausführungsbeispiele einer Gleitkokille eignen sich zum Herstellen eines einzigen Gußstrangs.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verstellbare Gleitkokille der eingangs genannten Art anzugeben, mit der sich gleichzeitig, mehrere Gußstränge herstellen lassen.

Bei einer Gleitkokille der genannten Gattung wird

) diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Gleitkokillenteile

zur Bildung einer Vielstranggießanlage, insbesondere einer Zwillingsanlage, ausgebildet und angeordnet sind.

Sogenannte Zwillingsanlagen zum Herstellen von Gußsträngen sind an sich zwar bereits bekannt, jedoch scheitert ihr Einsatz bei der bisher üblichen Ausgestaltung der Kokillen häufig an dem relativ großen Platzbedarf; denn bei der oben erwähnten bekannten verstellbaren Gleitkokille mit den zwei verstellbaren Schmalseiten muß auf beiden Seiten der Kokille jeweils eine Verstellvorrichtung angeordnet sein. Bei Zwillings-

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anlagen bedeutet dies aber, daß zwischen den beiden nebeneinander angeordneten Gleitkokillen zwei Verstellvorrichtungen untergebracht werden müssen. Hierdurch wird dio gesamte Breite der Anlage so groß, daß sie iiich häutig nicht in den gegebenen Räumlichkeiten unterbringen läßt. Bei den gattungsgemäß vorausgesetzten Gleitkokillen jedoch braucht bei Ausgestaltung als Vielstranggießanlage, insbesondere als Zwillingsanlage, keine Verstellvorrichtung zwischen den Teil- oder Einzelkokillen der Anlage vorhanden sein. Dies ermöglicht den kompakten Aufbau der Kokillenanordnung, insbesondere wird es möglich, eine Einfachanlage ohne zusätzlichen Platzbedarf umzurüsten zu einer Vielstranggießanlage, insbesondere einer Zwillingsanlage.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung, für die selbständiger Schutz geltend gemacht wird, ist vorgesehen, daß zur Bildung einer Zwillingskokille mit zwei Kokillenteilen das erste Kokillenteil einen im wesentlichen T-förmigen, und das zweite Kokillenteil einen im wesentlichen U-förmigen Grundriß aufweist, wobei letzteres den auf der Symmetrielinie des "T" liegenden Schenkel teilweise umfaßt und mit seinen Schenkelenden-Stirnseiten an den beiden Innenflächen des anderen '"!"-Schenkels anliegt. Bei dieser Weiterbildung der Erfindung sind wie bei einer Einfachanlage auch nur zwei Gleitkokillenteile vorgesehen. Insgesamt ergeben sich nur drei Übergangsstellen zwischen den relativ gegeneinander verschiebbaren Gleitkokillenteilen. Dies bedeutet, daß die beiden Kokillenteile ohne Schwierigkeiten so gegeneinander gedrückt werden können, daß keine Undichtigkeiten zu befürchten sind. Bei symmetrischer Anordnung der beiden Kokillenteile erhält man zwei Gußstränge gleichen Querschnitts, ansonsten zwei Gußstränge unterschiedlichen Querschnitts. Ein besonderer Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß das Schluckvermögen für die gesamte Kokille stets konstant ist, da die Summe der beiden Querschnittsflächen in praktisch allen Einstellungen konstant ist.

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-6 Eine besonders günstige Ausführungsform sieht vor,

daß zum Verändern des Strangquerschnitts beide Kokillenteile relativ zueinander in gleichem Maß verschiebbar sind. Hierdurch wird erreicht, daß die Einfüllung der Schmelze stets in jeweils der Mitte der beiden Querschnitte erfolgt. Dies ist insoweit von Bedeutung, als möglicherweise Schwierigkeiten auftreten können, wenn bei Verstellen der Kokille das Eingießen des Materials nicht in der Mitte des Querschnitts, sondern am Rand erfolgt, weil dadurch Turbulenzen entstehen können, die die erforderliche rasche Kühlung des Gußstrangs erschweren. Ebenso wie die Gleitkokille nach dem oben erwähnten älteren Vorschlag der Anmelderin kann auch die als Vielstranggießanlage ausgebildete Gleitkokille gemäß dieser Anmeldung sowohl ebene Innenflächen als auch gekrümmte Innenflächen (Kreisbogenkokille) aufweisen. Die ebenfalls in der älteren Anmeldung beschriebene vorzugsweise kreisbogenförmige Kulissenführung zur Anpassung der Konizität bei größeren Strangquerschnitten findet bei der Vielstranggießanlage gemäß dieser Anmeldung entsprechende Anwendung.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß zur Bildung insbesondere einer Zwillingskokille zwei Kokillenteile mit im wesentlichen F-förmigem Grundriß verschränkt angeordnet sind. Bei einer solchen Ausgestaltung der Kokillenteile erhält man insgesamt drei Arbeitsquerschnitte für die Herstellung von Gußsträngen, wobei auch nur die beiden äußeren Öffnungen bei der Herstellung von Gußsträngen genutzt werden können. Unabhängig davon, ob lediglich zwei oder sämtliche drei Öffnungen der Kokille benutzt werden, bietet diese Ausführungsform den Vorteil, daß in jedem Arbeitsquerschnitt die Gußstrahlposition im Zentrum jedes Querschnitts liegt, uns zwar unabhängig von der relativen Lage der beiden Kokillenteile, wenn aum Verändern des Strangquerschnitts beide Kokillenteile in gleichem Maß relativ zueinander verschiebbar sind.

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Das zuletzt angesprochene Ausführungsbeispiel weist insgesamt also vier Übergangsstellen zwischen den beiden Kokillenteilen auf. Dies kann unter Umatendon Probleme insoweit mit sich bringen, als zur Gewährleistung einer einwandfreien Dichtigkeit an den Übergangsstellen relativ hohe Kräfte zum Gegeneinanderpressen der beiden Gleitkokillen erforderlich sein können.

Um die letztgenannten Schwierigkeiten zu vermeiden, sieht die Erfindung vor, daß wenigstens ein F-förmiges Gleitkokillenteil aus zwei beispielsweise mittels einer flexiblen Verbindung aneinandergekoppelten L~förmigen Kokillenteilen besteht, die zum Beispiel mittels Federn separat gegen das gegenüberliegende Gleitkokillenteil gepreßt werden.

Um eine Anpassung an den sich aufgrund von Schrumpfungen verringernden Querschnitt des Gußstrangs zu erreichen, was insbesondere im Hinblick auf die Kühlung von Bedeutung ist, sind heute praktisch alle Kokillen konisch ausgebildet. Weist die erfindungsgemäße Gleitkokille eine die Konizität bei Querschnittsänderungen variierende, vorzugsweise kreisbogenförmige Führung für die Gleitkokillenteile .auf, so ist vorzugsweise vorgesehen, daß die zur Verschieberichtung senkrechten Schenkel der Kokillenteile einen konischen Querschnitt aufweisen. Hierdurch wird erreicht, daß auch in der "Null-Stellung" eine ausreichende Konizität vorhanden ist.

Es wurde oben bereits darauf hingewiesen, daß zwischen den einzelnen Arbeitsquerschnitten, das heißt Einzel- oder Teilkokillen keine Verstellvorrichtungen benötigt werden. Hierdurch wird ein äußerst kompakter Bau der Gießanlage erreicht, und zwar im Vergleich zu den bekannten Anlagen auch dann, wenn die Verstell- und Antriebsvorrichtungen für die Kokillenteile praktisch in der die Arbeitsquer-

schnitte durchsetzenden Ebene, das heißt, auf den Breitseiten der Kokille, angeordnet sind. Erfindungsgemäß wird ein noch kompakterer Bau der Anlage dann möglich,, wenn die Antriebsvorrichtungen für die Verstellung der Gleitkokillenteile senkrecht bezüglich der Verschieberichtung neben der Kokille angeordnet sind und an einer Kokillenlängsseite bzw. den Kokillenlängsseiten angreifen.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht schräg von oben einer verstellbaren Gleitkokille zum Herstellen von zwei Gußsträngen,

Fig. 2 eine Querschnittansicht entlang der Linie H-II der in Fig. !.dargestellten Kokille,

Fig. 3 eine Draufsicht der Kokille gemäß Fig. 1 mit Anpreßfedern und Verstellvorrichtung,

Fig. 4 eine schematische Skizze einer anderen Ausführungsform der Erfindung-, und

Fig. 5 eine schematische Skizze einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Eine in Fig. 1 dargestellte verstellbare Gleitkokille einer Zwillingsanlage zum Herstellen vo.n gleichzeitig zwei Gußsträngen im wesentlichen rechteckigen Querschnitts weist zwei Gleitkokillenteile 2 und 3 auf, die zur Veränderung der beiden Strangquerschnitte quer zur Strangrichtung relativ zueinander verschiebbar sind. Werden die Kokillenteile 2 und 3 in Richtung der Pfeile Pl bzw. P2 in gleichem Maße gegeneinander verschoben, so verringert sich die Breite des Querschnitts 4, während sich die Breite des Querschnitts 5 entsprechend vergrößert.

Eine Nut 6 ist Teil einer kreisbogenförmigen Führung, -die bei Verändern des Strangquerschnitts eine Veränderung der Konizität verursacht. Die speziellen Merkmale dieser Führung sind in der oben erwähnten älteren Anmeldung der Anmelderin beschrieben, und sollen hier nicht im einzelnen erläutert werden. Wie aus den Figuren 1 und 3 ersichtlich, hat das Gleitkokillenteil 2 T-förmigen Grundriß, während das Gleitkokillenteil 3 U-förmigen Grundriß hat. Das U-förmige Gleitkokillenteil 3 umfaßt den in der Symmetrielinie des T-förmigen Kokillenteils liegenden Schenkel 7, wobei die Stirnseite dieses Schenkels 7 an der Innenseite des Mittelstücks des U-förmigen Kokillenteils 3 anliegt, während die Stirnseiten der beiden Schenkel des U-förmigen Kokillenteils 3 an den beiden Innenseiten des Schenkels 8 des T-förmigen Gleitkokillenteils 2 anliegen. Die beiden Schenkel des U-förmigen Kokillenteils 3 sind in Fig. 2 mit 3a bzw. 3b bezeichnet.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, sind die Schenkel 7 des Kokillenteils 2 und die Schenkel 3a, 3b des Kokillenteils 3 nach unten konisch verpasst. In Fig. 2 ist das zur Lagerung der Gleitkokillenteile 2 und 3 dienende Tragteil gestrichelt angedeutet. Die Oberfläche dieses Tragteils ist entsprechend der Krümmung der Nut 6 kreisbogenförmig ausgebildet.

Fig. 3 zeigt die Gleitkokille gemäß Fig. 1 von oben. Die beiden Gleitkokillenteila 2 und 3 werden mittels Federn 9a-9d gegeneinandergedrückt, um die Dichtigkeit an den Übergangsstellen zwischen den Gleitkokillenteilen zu gewährleisten. Rechts in Fig. 3 ist eine Antriebsvorrichtung 10 zum Verstellen der Gleitkokillenteile 2 und 3 dargestellt. Die Antriebsvorrichtung 10 enthält einen Antriebsmotor 11, der über eine Welle ein Getriebe 12 bzw. 13 bewegt. Das Getriebe 12 verschiebt eine an das Gleitkokillenteil 2 angelenkte Spindel 14 nach links oder rechts (Pfeil P3).

Das Getriebe 13 bewegt eine an das Gleitkökillenteil 3 'angelenkte Spindel 15 nach rechts bzw. links (Pfeil P4). Die Antriebsvorrichtung 10 ist derart ausgebildet, daß zum Beispiel das T-förmige Gleitkökillenteil 2 soweit nach links verschoben wird, wie gleichzeitig das untere, U-formige Gleitkökillenteil 3 nach rechts verschoben wird. Die zum Zusammenpressen der Gleitkokillenteile vorgesehenen Federn 9a und 9b weisen eine in der Zeichnung nicht dargestellte Führung auf.

In Fig. 4 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung skiziiert. Die verstellbare Gleitkokille 20 weist zwei Gleitkokillenteile 21 und 22 auf, die den gleichen, F-förmigen Grundriß aufweisen und ineinander verschränkt angeordnet sind. Durch diese Anordnung werden drei Öffnungen 23, 24 und 25 gebildet, die entweder alle zur Herstellung von Grußsträngen dienen können, oder von denen die mittlere Öffnung 24 unbenutzt bleibt. Vorzugsweise erfolgt die Verstellung der beiden Gleitkokillenteile 21 und 22 so, wie es in Fig. 3 für das erste Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Man sieht, daß bei einer solchen Verstellung die Gießstrahlposition stets mit der Mitte der Arbeitsöffnungen übereinstimmt. In Fig. 4 sind die Federn zum Zusammenpressen der beiden Gleitkokillenteile nicht dargestellt. Da die Gleitkokillenteile relativ dickwandig sind, nicht zuletzt wegen der Aufnahme der Kühlkanäle, weisen sie nur eine geringe Elastizität auf. Dies kann unter Umständen Probleme bei der Gewährleistung der Dichtigkeit an den Übergangsstellen verursachen.

Eine Ausführungsform, bei der das Zusammenpressen zum Zwecke der Abdichtung leichter ist, ist in Fig. 5 skizziert. Die Gleitkokille 30 besteht aus einem Gleitkökillenteil 32 mit F-fÖrmigem Grundriß (ähnlich dem Gleitkökillenteil 22 des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 4) sowie zwei identisch ausgebildeten L-förmigen Gleitkokillenteilen 31 und 33,

die zur Bildung von zwei Öffnungen 35 und.36 verschränkt .mit dem Gleitkokillenteil 32 angeordnet sind, wobei sie über eine flexible Verbindung 34 aneinander gekoppelt sind. Die Verschiebung erfolgt identisch wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 oder 4.

Die Erfindung ist nicht auf die oben dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. In einer nicht ganz so günstigen Ausführungsform kann die Zwillingsanlage aus zwei nebeneinanderliegenden Einzelkokillen bestehen, wobei jede Einzelkokille aus zwei L-förmigen Kokillenteilen gebildet ist. Der Antrieb zum Verstellen der Gleitkokillenteile erfolgt dann für entsprechende Kokillenteile der Einzelkokillen durch eine gemeinsame Vorrichtung, die vorzugsweise auf der Längsseite der Kokillen angeordnet ist.

Wenngleich oben nur Kokillen mit ebenen Innenflächen beschrieben wurden, so ist die Erfindung ebenso anwendbar bei sogenannten Kreisbogenkokillen, bei denen die sich gegenüberliegenden Schmalseiten eben sind, während die sich in der wirksamen Länge ändernden Längsseiten gekrümmt ausgebildet sind. Selbstverständlich ist die Erfindung auch nicht auf Zwillingsanlagen beschränkt, sondern grundsätzlich auch anwendbar bei Vielstranggießanlagen. Denkbar sind hier beispielsweise zwei relativ gegeneinander verschiebbare Gleitkokillenteile, die jeweils eine Vielzahl von quer zur Verschieberichtung angeordneten Schenkeln aufweisen und kammartig ineinandergreifen. Eine solche Kokille entspräche dann einer Verlängerung der in den Figuren 4 und 5 dargestellten Ausführungsform, wie es in Fig. 4 gestrichelt angedeutet ist.

Claims (8)

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1. Verstellbare Gleitkokille für Stranggießanlagen zum Herstellen von Gußsträngen im wesentlichen rechteckigen Querschnitts, mit mindestens zwei Gleitkokillenteilen, die zur Strangquerschnittsveränderung im wesentlichen quer zur Strangrichtung relativ zueinander verschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Gleitkokillenteile (2, 3; 21, 22; 31, 32, 33) zur Bildung einer Vielstranggießanlage, insbesondere einer Zwillingsanlage, ausgebildet und angeordnet sind.

2. Gleitkokille nach Anspruch 1, dadurch ge-· kennzeichnet, daß zur Bildung einer Zwillingskokille mit zwei Kokillenteilen (2, 3) das erste Gleitkokillenteil (2) einen im wesentlichen T-förmigen, und das zweite Gleitkokillenteil (3) einen im wesentlichen U-förmigen Grundriß aufweist, wobei letzteres Gleitkokillenteil den auf der Symmetrielinie des "T" liegenden Schenkel (7) teilweise umfaßt und mit seinen Schenkelenden-Stirnseiten an den beiden Innenflächen des anderen "'!"-Schenkels (8) anliegt (Fig. 1-3).

3. Gleitkokille nach Anspruch 2, dadurch ge- -kennzeichnet, daß zum Verändern des Strangquerschnitts beide Kokillenteile (2,3) relativ zueinander in gleichem Maß verschiebbar sind.

4. Gleitkokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung insbesondere einer Zwillingskokille (20) zwei Kokillenteile (21, 22) mit im wesentlichen F-fÖrmigem Grundriß verschränkt angeordnet sind (Fig. 4).

5. Gleitkokille nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verändern des Strangquerschnitts beide Gleitkokillenteile (21, 22) im gleichen Maß relativ zueinander verschiebbar sind.

6. Gleitkokille nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein F-förmiges Gleitkokillenteil aus zwei beispielsweise mittels einer flexiblen Verbindung (34) aneinandergekoppelten L-förmigen Kokillenteilen (31, 33) besteht, die zum Beispiel mittels Federn separat gegen das gegenüberliegende Gleitkokillenteil gepreßt werden.

7. Gleitkokille nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einer vorzugsweise kreisbogenförmigen Führung (6) für die Kokillenteile (2, 3) zur Vergrößerung der Konizität bei großen Strangquerschnitten, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Verschieberichtung senkrechten Schenkel (7, 3a, 3b) der Kokillenteile einen konischen Querschnitt aufweisen.

8. Gleitkokille nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtungen für die Verstellung der Gleitkokillenteile senkrecht bezüglich der Verschieberichtung neben der Kokille angeordnet sind und an einer Kokillenlängsseite bzw« den Kokillenlängsseiten angreifen.