DE3735883A1 - Kokille zum stranggiessen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kokille zum Stranggießen bestehend aus Breitseitenplatten und verstellbaren, von den Breitseitenplatten festklemmbaren Schmalseitenplatten sowie aus auf eine Stützkraft einstellbaren Stellzylindern für eine der Breitseitenplatten.

Kokillen dieser Art sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Bei solchen Kokillen sind in der Regel beide Schmalseitenplatten mittels Stellorganen, insbesondere hydraulischen Stellzylindern verstellbar, während von den Breitseitenplatten die eine Breitseitenplatte fest in einem Rahmen angeordnet ist und die andere Breitseitenplatte über Stellorgane, insbesondere hydraulische Stellzylinder verstellbar ist. Durch die Klemmkraft der Breitseitenplatte werden während des Gießbetriebes die Schmalseitenplatten kraftschlüssig in der gewünschten Lage fixiert. Der Vorteil der Abstützung der Breitseiten an Stellzylindern besteht darin, daß die Stützkraft einstellbar ist. Bei Überschreiten der Stützkraft durch den in der Kokille sich bildenden Strang kann die Breitseite ausweichen (EP 01 07 564 B1; DE 32 35 673 A1).

Für die Formathaltigkeit der Kokille kommt der Druckbeaufschlagung der Stellzylinder der Breitseitenplatte entscheidende Bedeutung zu, denn bei Druckabfall geht die Verklemmung mit der Folge verloren, daß die Platten dem Druck in der Kokille nachgeben und auswandern.

Ferner ist eine Kokille bekannt, bei der die Verstellung der Breitseitenplatten mittels Stellschrauben erfolgt. Um die Klemmkraft für die Schmalseitenplatte aufzubringen, sind die Breitseitenplatten über Tellerfederpakete an den Stellschrauben abgestützt. Zur Spannung der Tellerfederpakete dienen hydraulische Spannzylinder. Während des Gießbetriebes sind diese hydraulischen Spannzylinder nicht wirksam. Die Breitseitenplatten stützen sich dann über die unter Vorspannung gesetzten Tellerfederpakete an den als starre Widerlager dienenden Stellschrauben ab. Bei dieser Kokille besteht zwar nicht die Gefahr wie bei den anderen Kokillen, daß durch Ausfall des Druckmittels die Klemmkraft verlorengeht, doch ist der konstruktive Aufwand wegen des Tellerfederpaketes, der Stellschrauben und der Spannzylinder erheblich (DE-OS 27 42 742).

Schließlich ist eine Kokille bekannt, bei der zur Verstellung der Schmalseitenplatten hydraulische Stellzylinder vorgesehen sind. Parallel zu diesen hydraulischen Stellzylindern sind an den Schmalseiten Führungsholme gekuppelt, die in hydraulisch beaufschlagten Klemmbuchsen fixierbar sind. Diese Klemmbuchsen werden aktiviert, wenn mittels des Stellzylinders die zugehörige Schmalseitenplatte in die gewünschte Position gebracht worden ist (DE 26 20 751 A1).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kokille zum Stranggießen zu schaffen, bei der mit geringem konstruktivem Aufwand eine sichere federelastische Abstützung der Breitseitenplatte gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Kokille der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Breitseitenplatte außer an den Stellzylindern an Stützelementen abstützbar ist, die in Abhängigkeit von einem Grenzwert des an den Stellzylindern wirksamen Druckes arretierbar sind.

Die besonderen Vorteile der erfindungsgemäßen Kokille bestehen darin, daß die Klemmkraft der Breitseitenplatte durch die Stellzylinder aufgebracht wird, so daß sich eine federelastische Abstützung ergibt, und daß bei Ausfall des die Stellzylinder beaufschlagenden Druckes die Klemmkraft durch die dann wirksam werdenden zusätzlichen Stützelemente aufrechterhalten wird.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist für die feststellbaren Stützelemente eine Steuereinrichtung mit einem Druckwächter vorgesehen, die die Stellorgane der Stützelemente ansteuert. Vorzugsweise sind die Stützelemente auf Stangen geführte Klemmelemente. Die Klemmelemente können hydraulisch betätigbar sein und als Spannkonen ausgebildet sein. Aus konstruktiven Gründen besonders vorteilhaft ist es, wenn die Klemmelemente auf die Kolbenstangen der Stellzylinder einwirken. In diesem Fall können je ein Stellzylinder und ein Klemmelement eine Baueinheit bilden.

Um zum Beispiel bei laufendem Gießbetrieb einen Formatwechsel vornehmen zu können, ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Kolbenstange eines jeden Stellzylinders über einen Distanzierzylinder mit definiertem Stellweg an der Breitseitenplatte derart angekuppelt ist, daß bei Druckentlastung des Distanzierzylinders die Klemmkraft der Breitseitenplatte gelockert ist. Durch die Messung des Stellweges kann die Klemmkraft so weit aufgehoben werden, daß eine Verstellung der Schmalseitenplatten möglich ist, die Dichtwirkung aber noch aufrechterhalten wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 eine Kokille im Horizontalschnitt in schematischer Darstellung und

Fig. 2 einen an eine Breitseitenplatte angekuppelten Stellzylinder mit zusätzlichem Stützelement in schematischer Darstellung.

In einem Rahmen 1 sind Schmalseitenplatten 2, 3 und Breitseitenplatten 4, 5 gehalten. Während die Breitseitenplatte 4 unmittelbar am Rahmen 1 einstellbar abgestützt ist, ist die Breitseitenplatte 5 durch Stellzylinder 8, 9 gegen den Rahmen 1 abgestützt. Die Schmalseitenplatten 2, 3 sind mit in im Rahmen 1 geführten und daran widergelagerten Stellorganen 6, 7 auf die gewünschte Breite des zu gießenden Stranges einstellbar. Während des Gießvorganges werden die Schmalseitenplatten 2, 3 von den Breitseitenplatten 4, 5 durch Klemmung gehalten. Während die Breitseitenplatte 4 im Rahmen 1 fixiert ist, ist die Breitseitenplatte 5 mittels der im Rahmen 1 gehaltenen Stellzylinder 8, 9 verstellbar. Jede der Stellzylinder 8, 9 hat den in Fig. 2 dargestellten Aufbau.

In einem im Rahmen 1 fixierten Gehäuse 10 sind als Baueinheit ein Stellzylinder 11 und ein Klemmelement 12 in Form eines hydraulisch betätigbaren Spannkonus untergebracht. Der Spannkonus 12 ist auf der Kolbenstange 13 des Stellzylinders 11 angeordnet. Das freie Ende der Kolbenstange 13 ist über einen Distanzierzylinder 14 mit der beweglichen Breitseitenplatte 5 gekuppelt.

Der Stellzylinder 11 ist beidseitig mit hydraulischem Druck beaufschlagbar. Zum Festklemmen der Schmalseitenplatten 2, 3 wird dem Stellzylinder 11 auf seiner in der Zeichnung rechten Seite von einer ersten Druckmittelquelle 15, einem in der Zeichnung nach rechts verstellten Stellventil 16, einer Leitung A und einem Rückschlagventil 17 das Druckmittel zugeführt. Von einer zweiten Druckmittelquelle 18 wird dem Rückschlagventil 17 über ein in der Zeichnung nach rechts verstelltes Stellventil 19 über eine Steuerleitung F Druckmittel zugeführt, durch das das Rückschlagventil 17 im entsperrten Zustand gehalten wird. Wegen eines in einer weiteren, an der rechten Seite des Stellzylinders 11 angeschlossenen Leitung F vorgesehenen einfachen Rückschlagventils 20 kann das Druckmittel nicht abfließen.

Die in der Zeichnung dargestellte linke Seite des Stellzylinders 11 ist durch Verstellen des Stellventils 16 in die linke Position mit der Druckmittelquelle 15 verbindbar. Diese Verbindung wird hergestellt, um die Breitseitenplatte 5 zu lösen bzw. zurückzustellen.

Der auf der Kolbenstange 13 angeordnete, hydraulisch betätigbare Spannkonus 12 weist ein konisches Klemmstück 12 a und einen darauf angeordneten beidseitig mit Druckmittel beaufschlagbaren Kolben 12 b auf. Durch Zuführen von Druckmittel über eine Leitung C bei in der rechten Position befindlichem Stellventil 19 ist der Spannkonus 12 entsperrt. Wird das Stellventil 19 in die linke Position, also in die in der Figur dargestellte Position gebracht, dann wird Druckmittel über die Leitung D mit der Folge zugeführt, daß der Spannkonus 12 auf der Kolbenstange 13 festklemmt und diese fixiert.

Eine Steuereinrichtung 21 steuert die Stellventile 16, 19 in Abhängigkeit von dem Druck an der rechten Seite des Stellzylinders 11 an, der mittels eines Druckwächters 22 überwacht wird.

Die linke Seite des Distanzierzylinders 14 ist über eine Leitung G mit der Leitung A verbunden, so daß beide Zylinder 11, 12 mit dem gleichen Druck beaufschlagt werden. Durch eine größer bemessene Druckfläche des Distanzierzylinders 14 wird allerdings erreicht, daß die Stellkraft des Stellzylinders 11 über das Druckpolster auf der linken Seite des Distanzierzylinders 14 wirksam wird.

Die Funktion des Stellzylinders 11 in Verbindung mit dem Klemmelement 12 und dem Distanzierzylinder 14 in Verbindung mit der Steuereinrichtung 21 ist folgende:

Wenn von der Druckmittelquelle 15 der Leitung A und G Druck zugeführt wird, wird der Kolben des Distanzierzylinders 14 in der in der Zeichnung dargestellten Position gehalten. Am Stellzylinder 11 wird der von der Druckmittelquelle 15 vorgegebene Betriebsdruck gehalten. Die verstellbare Breitseitenwand 5 wird mit der dem Druck entsprechenden Klemmkraft gegen die Stirnseiten der Schmalseitenwände 2, 3 gedrückt. Da gleichzeitig über die Steuerleitung E von der weiteren Druckmittelquelle 18 über ein Rückschlagventil 23 Druckmittel zugeführt wird, wird das Rückschlagventil 17 im entsperrten Zustand gehalten. Das Rückschlagventil 20 sperrt dagegen. Das bedeutet, daß der Kolben des Stellzylinders 11 und damit auch die Breitseitenplatte 5 gegen den Druck der Druckmittelquelle 15 federelastisch abgestützt ist.

Der Druck wird von einem Druckwächter 22 überwacht und der Steuereinrichtung 21 gemeldet. Fällt der Druck unter einen Grenzwert, dann erfolgt eine Umsteuerung des Stellventils 19 in die in der Zeichnung dargestellte Position. Gleichzeitig erfolgt eine Umsteuerung des Stellventils 16 in die in der Zeichnung dargestellte mittlere Position. Diese Stellvorgänge haben zur Folge, daß der Spannkonus 12 die Kolbenstange 13 festklemmt, das Rückschlagventil 17 nicht länger im entsperrten Zustand gehalten wird und der rechten Seite des Stellkolbens 11 Druckmittel über das Rückschlagventil 20 zugeführt wird. Das Beharren der Stellzylinderposition während der Reaktionszeit des Spannkonus wird durch Druckmittelzufuhr aus einem Druckmittelspeicher 24 gewährleistet.

Um eine definierte Entspannung der Klemmung zu erhalten, werden ebenfalls das Klemmelement 12 aktiviert und die Leitungen A und G von der Druckmittelzufuhr abgeschaltet und druckentlastet. Die Breitseitenplatte 5 kann dann über den vom Distanzierkolben 14 festgelegten Weg zurückweichen.

Um eine Verstellung der Breitseitenplatte 5 vorzunehmen, wird bei gelöstem Spannkonus 12 das Stellventil 16 nach links verstellt, so daß Druckmittel über die Leitung B der linken Seite des Stellzylinders 11 zugeführt wird.

Claims (8)

1. Kokille zum Stranggießen, bestehend aus Breitseitenplatten (4, 5) und verstellbaren, von den Breitseitenplatten (4, 5) festklemmbaren Schmalseitenplatten (2, 3) sowie aus auf eine Stützkraft einstellbaren Stellzyindern (8, 9, 11) für eine der Breitseitenplatten (5), dadurch gekennzeichnet, daß die verstellbare Breitseitenplatte (5) außer an den Stellzylindern (8, 9, 11) an Stützelementen (12) abstützbar ist, die in Abhängigkeit von einem Grenzwert des an den Stellzylindern (8, 9, 11) wirksamen Druckes arretierbar sind.

2. Kokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die feststellbaren Stützelemente (12) eine Steuereinrichtung (21) mit einem Druckwächter (22) vorgesehen ist, die die Stellorgane der Stützelemente (12) ansteuert.

3. Kokille nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente (12) auf Stangen (15) geführte Klemmelemente (12 a, 12 b) sind.

4. Kokille nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß die Stangen (13) die Kolbenstangen der Stellzylinder (8, 9, 10) sind.

5. Kokille nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmelemente (12 a, 12 b) hydraulisch betätigbar sind.

6. Kokille nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmelemente (12 a, 12 b) Spannkonen sind.

7. Kokille nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Stellzylinder (11) und ein Klemmelement (12 a, 12 b) eine Baueinheit bilden.

8. Kokille nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (13) eines jeden Stellzylinders (11) über einen Distanzierzylinder (14) mit definiertem Stellweg an der Breitseitenplatte (5) derart angekuppelt ist, daß bei Druckentlastung des Distanzierzylinders (14) die Klemmkraft der Breitseitenplatte (5) gelockert ist.