DE1220090B - Stranggiessform - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

B22d

Deutsche KL: 31c -21

;r, Bi. %

Nummer: 1 220

Aktenzeichen: C 27006 VI a/31 c

Anmeldetag: 16. Mai 1962

Auslegetag: 30. Juni 1966

Die Erfindung bezieht sich auf eine an beiden Enden offene flüssigkeitsgekühlte Stranggießform, die aus flachen, aus einem Metall hoher Wärmeleitfähigkeit hergestellten Formplatten und starren äußeren Stützplatten besteht und bei der die Formplatten mit ihrer Rückseite an einer Vielzahl von über die Flächen verteilten Berührungsstellen an der inneren Seite der Stützplatten anliegen und bei der Schraubbolzen vorgesehen sind, durch welche die die Formplatten tragenden Stützplatten untereinander verbunden und die Formplatten an den Ecken der Form in Kontakt gehalten werden.

Werden die Formplatten bei einer Stranggießform dieser Art durch das in der Form erstarrende Metall erwärmt und die Formplatten dadurch ausgedehnt, so werden die in einem starren Kühlmantel eingeschlossenen Platten nach innen durchgebogen und dadurch die Form verändert. Um dies zu vermeiden, hat man bei einer bekannten Stranggießform dieser Art die aus einzelnen Formplatten zusammengesetzte Kokille innerhalb des Kühlmantels über speziell ausgebildete Gleitflächen gleitend gelagert, so daß Wärmespannungen in der Kokille vermieden werden. Diese bekannte Konstruktion besitzt jedoch wiederum andere Nachteile. Es wurde ferner bereits versucht, eine solche Änderung der Gestalt der Form dadurch zu verhindern, daß die Formplatten starr mit dem die Form umschließenden Mantel verbunden werden, doch werden hierbei die Befestigungsmittel wegen der unterschiedlichen Wärmedehnung der Platten außerordentlich hohen Beanspruchungen ausgesetzt und die Befestigungsmittel daher häufig beschädigt bzw. verformt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine derartige Überbeanspruchung der Befestigungsmittel bei einer Gießform der letztgenannten Art zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Formplatten an einigen oder allen Berührungsstellen mittels Schraubbolzen an den Stützplatten befestigt sind, wobei — zumindest bei den in äußeren Bereichen der Formplatten und Stützplatten angeordneten Schraubbolzen — zwischen den Köpfen und Schäften der in die Formplatten eingeschraubten Schraubbolzen und den in den Stützplatten vorgesehenen Aufnahmebohrungen ein radiales Spiel vorgesehen ist. Vorzugsweise werden dabei bei den Köpfen der Schraubbolzen und ihren Aufnahmeschultern in den Stützplatten und Fonnplatten Scheiben aus einem Material von geringem Reibungswert angeordnet. Dabei können zwischen den Schraübenköpfen und den Scheiben zusätzlich noch Stahlscheiben angeordnet sein, zwischen denen und Stranggießform

Anmelder:

Continuous Casting Company Limited,
Weybridge, Surrey;

British Iron and Steel Research Association,
London (Großbritannien)

Vertreter:

Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls und
Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. ν. Pechmann,
Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2

Als Erfinder benannt:

John Savage, Addleston, Surrey;

Eric Ball, Walton-on-Thames, Surrey;

Raymond Henry Parfit, Isleworth, Middlesex

(Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 16. Mai 1961 (17 829)

den Aufnahmebohrungen ein radiales Spiel belassen ist. Schließlich können an den Innenflächen der Stützplatten Erhöhungen vorgesehen sein, durch welche die Aufnahmebohrungen für die Schraubbolzen gebohrt sind und zwischen denen und den Formplatten die Scheiben angeordnet sind.

Durch die erfindungsgemäße Befestigungsart zwischen Formplatten und Stützplatten können sich die Formplatten in Längs- und Querrichtung relativ zueinander ungehindert ausdehnen, ohne daß sich eine übermäßige Verformung der Platten ergibt. Trotzdem werden durch die erfindungsgemäße Befestigungsart auf die Schraubbolzen keine übermäßig hohen Beanspruchungen aufgebracht.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

F i g. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Stranggießform von rechteckigem Querschnitt im Grundriß;

F i g. 2 ist ein in größerem Maßstab gezeichneter waagerechter Schnitt durch eine der Ecken der Form;

609 587/359

F i g. 3 ist eine ebenfalls in größerem Maßstab gezeichnete Teildarstellung einer der Befestigungsstellen zwischen einer Formplatte und der Stützplatte;

Fig. 4 zeigt einen Teil der Außenfläche einer der Stützplatten.

Bei der in Fig. 1 bis 4 gezeigten Ausbildungsform ist die Erfindung bei einer an beiden Enden offenen rechteckigen Form 10 zum Stranggießen von Stahlplatten angewendet; die Form 10 umfaßt ein rohrförmiges Aggregat aus vier zusammengesetzten Wänden, nämlich zwei Seitenwänden, von denen jede eine Seitenplatte 11 der Form umfaßt, die an einer Stützplatte 12 befestigt ist, ferner zwei Stirnwände mit je einer Stirnplatte 13 der Form, die mit einer Stützplatte 14 verbunden ist. Die Seitenwände und die Stirnwände sind so miteinander vereinigt, daß sie den gewünschten Gußquerschnitt für die Platte abgrenzen; die Stirnplatten 13 der Form sind mit Ansätzen 16 versehen, so daß die zu gießende Platte abgeschrägte Längskanten erhält. Die Seitenplatten 11 und die Stirnplatten 13 der Form bestehen aus Kupfer und haben eine Wandstärke von etwa 12,5 mm. Die Länge der Seitenplatten 11 und der Stirnplatten 13 rechtwinklig zur Zeichenebene von Fi g. 1, d, h. in Richtung der Bewegung eines Guß-Stücks durch die Form, kann zwischen etwa 450 und etwa 1500 mm betragen; die Breite der Seitenplatten und der Stirnplatten in der Zeichenebene von Fig. 1, d. h. quer zur Bewegungsrichtung des Gußerzeugnisses, richtet sich nach dem gewünschten Querschnitt der zu gießenden Platte; im vorliegenden Fall haben die beiden Seitenplatten 11 eine Breite von je etwa 800 mm, während die beiden Stirnplatten 13 je etwa 200 mm breit sind.

Gemäß F i g. 1 sind die Seitenplatten 11 und die Stirnplatten 13 so zusammengebaut, daß sie eine an beiden Enden offene rohrförmige Gießform bilden, wobei die Stirnplatten 13 zwischen den beiden Seitenplatten 11 liegen und die Stirnkanten jeder Stirnplatte 13 in Berührung mit den Randabschnitten der Innenflächen der Seitenplatten 11 stehen. Die so zusammengebauten Platten 11 und 13 der Form sind von einem äußeren Kühlmantel umschlossen, der zwei seitliche Stützplatten 12 und zwei an den Enden angeordnete Stützplatten 14 umfaßt, welche alle aus Stahl hergestellt sind. Jede der Formplatten 11 und 13 ist an der Innenfläche der zugehörigen Stützplatte 12 und 14 befestigt, und zu diesem Zweck ist eine große Zahl von einzelnen Befestigungsbolzen 20 vorgesehen. Diese sind über die Fläche jeder Formplatte in Gestalt eines regelmäßigen Musters aus durch Abstände voneinander getrennten Reihen verteilt, wobei die Abständet zwischen benachbarten Bolzen innerhalb einer Reihe sowie die Abstände zwischen benachbarten Reihen gemäß F i g. 4 den Wert von etwa 100 mm nicht überschreiten.

Das mit Gewinde versehene Ende 21 jedes Stahlbolzens 20 ist in eine Gewindebohrung der Formplatte 11 bzw. 13 eingeschraubt. Der Bolzenschaft erstreckt sich durch eine Öffnung 22 der Stützplatte 12 bzw. 14, wobei der Kopf 23 des Bolzens in einer Vertiefung 24 an der Außenfläche 25 der Stützplatte 12 bzw. 14 liegt. Die meisten der Bolzen 20 sind so angeordnet und ausgebildet, daß örtliche gleitende Relativbewegungen zwischen jeder Formplatte 11 oder 13 und der zugehörigen Stützplatte 12 oder 14 möglich sind, damit eine ungehinderte Wärmedehnung der beiden Platten ermöglicht wird. Zu diesem Zweck ist eine Scheibe 26 aus einem eine geringe Reibung erzeugenden Material zwischen den einander zugewandten Flächen einer Formplatte und der zugehörigen Stützplatte auf jeden der Befestigungsbolzen 20 aufgeschoben, und eine zweite Scheibe,27 aus einem eine geringe Reibung erzeugenden Material ist auf dem Schaft des Bolzens 20 am Boden der Vertiefung 24 vorgesehen. Der Kopf 23 des Bolzens 20 stützt sich an der Scheibe 27 unter Vermittlung einer dazwischenliegenden Stahlscheibe 28 ab, die den Schaft des Bolzens umschließt, und es ist ein Spielraum zwischen dem Schaft des Bolzens und der Wand der Öffnung 22 in der Formplatte, ferner zwischen dem Kopf 23 des Bolzens und der Wand der den Kopf aufnehmenden Vertiefung 24 sowie zwischen dem äußeren Rand jeder der beiden Scheiben 27 und 28 und der Wand der Vertiefung 24 vorgesehen. Somit können örtlich gleitende Relativbewegungen zwischen den Fonnplatten 11 bzw. 13 und den zugehörigen Stützplatten 12 oder 14 stattfinden, wenn sich eine Formplatte unter der Wirkung einer Temperaturänderung ausdehnt oder zusammenzieht; diese Bewegungen werden an den meisten Befestigungspunkten zwischen je zwei Platten zugelassen. Bestimmte Bolzen 20, die im mittleren Bereich einer Formplatte 1 oder 13 liegen, sind jedoch so ausgebildet, daß sie die betreffende Formplatte 11 oder 13 mit der zugehörigen Stützplatte 12 oder 14 starr verspannen, so daß keine gleitenden Relativbewegungen zwischen den beiden Platten in deren mittleren Bereichen möglich sind; zu diesem Zweck werden hier die Scheiben 26 und 27 fortgelassen.

Die Stützplatten 12 und 14 sind gemäß Fig. 2 und 3 auf geeignete Weise mit Kanälen 30 für das Kühlwasser versehen, das in Berührung mit den Außenflächen der Formplatten 11 und 13 treten kann; diese Kanäle verlaufen zwischen Rippen oder-Erhöhungen 31 auf der Innenfläche jeder Stützplatte. Durch diese Rippen oder Erhöhungen 31 erstrecken sich die die Fonnplatten mit den Stützplatten verspannenden Bolzen 20. Die Stützplatten 14 an den Enden der Form liegen gemäß F i g. 1 und 2 zwischen den beiden seitlichen Stützplatten 12, doch ist die Breite der Stützplatten 14 an den Enden so gewählt, daß zwischen den Enden der Stützplatten 14 und den Rändern der Innenflächen der Stützplatten 12 ein Spielraum 33 vorhanden ist, der auch dann erhalten bleibt, wenn sich die beiden Seitenplatten 11 der Form an den Kanten der Stirnplatten 13 abstützen.

Um die stirnseitigen und die seitlichen Stützplatten in ihrer Lage zu halten, wobei der Spielraum 33 verbleibt, und um die Stirnplatten und Seitenplatten der Form nachgiebig abzustützen, sind unter Federspannung stehende Befestigungsbolzen 41 an den vier Ecken der Form vorgesehen, die durch Öffnungen 42 in den seitlichen Stützplatten 12 mit einem Spielraum hindurchragen und in Gewindebohrungen an den Enden der Form eingeschraubt sind. Die Köpfe der Befestigungsschrauben 41 liegen in Vertiefungen an der Außenseite der seitlichen Stützplatten 12, und auf den Schaft jeder Schraube 41 ist eine Druckfeder 44 aufgeschoben, die sich zwischen dem Kopf 45 der Schraube und dem Boden der Vertiefung abstützt und bestrebt ist, die seitliche Stützplatte 12 gegen den Rand der am Ende der Form angeordneten Stützplatte 14 zu drücken. Die an den Schrauben 41 angreifenden Druckfedern 44 dienen dazu, die seitlichen

Stützplatten 12 nachgiebig in Anlage an den Seitenplatten 11 der Form zu halten, so daß der erforderliche Druck zwischen den seitlichen Formplatten 11 und den Stirnplatten 13 der Form an den vier Ecken der Form aufrechterhalten wird, wie es durch die Spalte 33 zwischen den seitlichen Stützplatten 12 und den Stützplatten 14 an beiden Enden ermöglicht wird. Außerdem sind gemäß Fi g. 2 Spalte 47 zwischen den Rändern der seitlichen Formplatten 11 und den Stirnplatten 13 auf der Innenseite der Stützplatte 14 vor- gesehen, so daß sich die Seitenplatten 11 der Form bei einer Erwärmung in der Längsrichtung ausdehnen können, ohne in Berührung mit den stirnseitigen Stützplatten 14 zu kommen. Diese Anordnung ermöglicht es sowohl den seitlichen Formplatten 11 als auch den kürzeren Stirnplatten 13, sich ungehindert parallel zu ihren Hauptebenen und relativ zu den zugehörigen Stützplatten 12 und 14 auszudehnen, ohne daß eine Verspannung auftritt, die sich dann ergeben würde, wenn die Stützplatten 12 und 14 an den Ecken des Kühlmantels starr miteinander verbunden wären. Man kann an jeder Ecke des Kühlmantels zwei oder mehr der nachgiebigen Befestigungsbolzen 41 vorsehen und so einen ausreichenden Druck zwischen den beiden Formplatten 11 und 13 an den Ecken der Form aufbringen.

Um gleitende Längsbewegungen der Seitenplatten 11 gegenüber den Kanten der Stirnplatten 13 zu erleichtern, sind die Berührungsflächen zwischen je zwei aufeinanderliegenden Formplatten 11 und 13 mit Flächen versehen, an denen nur eine geringe Reibung entsteht; zu diesem Zweck sind Streifen 48 aus einem Metall, bei dem es sich nicht um Kupfer handelt, oder aus einem anderen Material mit einem sehr niedrigen Reibungsbeiwert in die Anlageflächen eingelassen, oder die Anlageflächen sind auf geeignete Weise imprägniert.

Bei einer Abwandlung dieses Merkmals wird nur eine der Anlageflächen mit einem eingelassenen Streifen aus einem sich von Kupfer unterscheidenden Metall versehen, der sich direkt an dem Kupfermaterial der anderen Platte abstützt, so daß die Anlageflächen zwischen den beiden Platten 11 und 13 aus zwei verschiedenen Metallen bestehen. Ferner kann man einen zweiten Streifen 48 aus einem Metall, das sich vom Metall des ersten Streifens 48 unterscheidet, in die zweite Formplatte einlassen, so daß wiederum Auflageflächen aus verschiedenartigen Metallen zwischen den Platten der Form entstehen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. An beiden Enden offene flüssigkeitsgekühlte Stranggießform mit flachen, aus einem Metall hoher Wärmeleitfähigkeit hergestellten Formplatten und starren äußeren Stützplatten, bei der die Formplatten mit ihrer Rückseite an einer Vielzahl von über die Flächen verteilten Berührungsstellen an der inneren Seite der Stützplatten anliegen und bei der Schraubbolzen vorgesehen sind, durch welche die die Formplatten tragenden Stützplatten untereinander verbunden und die Formplatten an den Ecken der Form in Kontakt gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Formplatten (11, 13) an einigen oder allen Berührungsstellen mittels Schraubbolzen (20) an den Stützplatten (12, 14) befestigt sind, wobei — zumindest bei den in den äußeren Bereichen der Formplatten und Stützplatten angeordneten Schraubbolzen — zwischen den Köpfen (23) und Schäften der in die Formplatten (11, 13) eingeschraubten Schraubbolzen (20) und den in den Stützplatten (12, 14) vorgesehenen Aufnahmebohrungen (22, 24) ein radiales Spiel vorgesehen ist.

2. Stranggießform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Köpfen (23) der Schraubbolzen (20) und ihren Aufnahmeschultern in den Stützplatten (12, 14) sowie an den Berührungsstellen (31) zwischen Stützplatten (12, 14) und Formplatten (11, 13) Scheiben (27, 26) aus einem Material von geringem Reibungswert angeordnet sind.

3. Stranggießform nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schraubköpfen (23) und den Scheiben (27) Stahlscheiben (28) angeordnet sind, zwischen denen und den Aufnahmebohrungen (24) ein radiales Spiel belassen ist.

4. Stranggießform nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Innenflächen der Stützplatten Erhöhungen (31) vorgesehen sind, durch welche die Aufnahmebohrungen (22) für die Schraubbolzen gebohrt sind und zwischen denen und den Formplatten die Scheiben (26) angeordnet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 806 469.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

fiO9 587/359 6. 66 © Bundesdruckerei Berlin