[0001] Die Erfindung betrifft einerseits ein Kokillenrohr gemäß den Merkmalen im Oberbegriff
des Anspruchs 1.
[0002] Andererseits richtet sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Rekalibrieren eines
im Einsatz gewesenen Kokillenrohrs.
[0003] Kokillenrohre zum Stranggießen werden bekanntlich in der Kühlung dienenden Wasserkästen
dicht lagefixiert. Um den hohen Kühlwasserdrücken standzuhalten, werden die Kokillenrohre
an ihren oberen Enden versteift, so daß sie ihre Formstabilität beibehalten. In diesem
Zusammenhang ist es insbesondere bei den einen Doppel-T-förmigen Querschnitt aufweisenden
"beam-blank"- oder "dogbone"-Kokillen bekannt, in die einander gegenüberliegenden
Außenkanäle an den oberen Enden Keile einzuschweißen, so daß solche Kokillenrohre
in der Stirnansicht dann einen weitgehend rechteckigen Querschnitt besitzen.
[0004] Beim Rekalibrieren derartiger Kokillenrohre unter Anwendung der Sprengumformung (Accumold-Verfahren)
erwiesen sich indessen die eingeschweißten Keile als hinderlich im Zuge der Umformung.
Auch rissen die Schweißnähte zum Teil. Dies war dann mit einer nicht mehr einwandfreien
Abdichtung verbunden. Des weiteren zeigte sich, daß die ursprüngliche Form am oberen
Ende der Kokillenrohre nicht oder nur schwer zu rekalibrieren war.
[0005] Der Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, einerseits
ein Kokillenrohr zu schaffen, das einwandfrei dicht und formstabilisiert in einem
Wasserkasten lagefixiert werden kann, und andererseits ein Verfahren zum Rekalibrieren
eines im Einsatz gewesenenen Kokillenrohrs vorzustellen, bei welchem das Kokillenrohr
mehrfach nachgearbeitet werden kann, ohne daß die Nachbearbeitungen zu Abdichtungsproblemen
oder Schädigungen des Kokillenwerkstoffs führen.
[0006] Hinsichtlich des das Kokillenrohr betreffenden Teils dieser Aufgabe wird die Lösung
in den im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmalen gesehen.
[0007] Die Lösung des das Verfahren betreffenden Teils der Aufgabe besteht in den Merkmalen
des Anspruchs 4.
[0008] Danach wird jetzt im Abstand zur oberen Stirnseite der Rohrwand eines Kokillenrohrs
eine äußere im Querschnitt insbesondere rechteckige Umfangsnut vorgesehen. Ferner
wird benachbart zur oberen Stirnseite ein umlaufender Absatz am Kokillenrohr erzeugt.
Dieser Absatz dient der paßgenauen und dichtenden Festlegung eines Versteifungsrahmens,
der sich außerdem am Flansch des Wasserkastens abstützt. Auch gegenüber dem Wasserkasten
ist der Versteifungsrahmen abgedichtet. Unterhalb des Versteifungsrahmens liegen zwei
U-förmige Flansche mit inneren Raststegen, die von gegenüberliegenden Seiten her in
die Umfangsnut an der Rohrwand fassen. Die radiale Erstreckung der Raststege ist kleiner
als die Tiefe der Umfangsnut bemessen. Nachdem die U-förmigen Flansche über die Raststege
in der Umfangsnut lageorientiert sind, wird der Versteifungsrahmen auf den Absatz
geschoben und anschließend mit den beiden U-förmigen Flanschen durch Schrauben fest
verbunden. Auf diese Art und Weise ist das obere Ende des Kokillenrohrs gegenüber
Kühlwasserdrücken ausreichend formstabilisiert. Schweißarbeiten sind nicht mehr notwendig,
so daß auch nicht mehr die Gefahr besteht, daß der Kokillenwerkstoff beschädigt wird.
[0009] Soll nun ein im Einsatz gewesenes Kokillenrohr rekalibriert werden, brauchen lediglich
der Versteifungsrahmen und die U-förmigen Flansche entfernt zu werden, um anschließend
den inneren Formhohlraum wieder herzustellen, damit er den Erfordernissen beim Stranggießen
genügt. Ist der Formhohlraum wieder hergestellt, was in der Regel mit einer Abnahme
der Wanddicke am oberen Ende des Kokillenrohrs verbunden ist, wird lediglich der Absatz
entsprechend der Abnahme der Wanddicke nachgearbeitet und ein daran angepaßter neuer
Versteifungsrahmen aufgesetzt, der dann mit den verbleibenden U-förmigen Flanschen
verschraubt wird. Diese können deshalb verbleiben, weil die radiale Erstreckung der
Raststege kleiner als die Tiefe der Umfangsnut bemessen ist.
[0010] Vorteilhaft ist es, daß dieses Kalibrieren mehrfach wiederholbar ist und lediglich
entsprechende Versteifungsrahmen bereitgestellt werden müssen.
[0011] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist nach Anspruch 2 die dem Tiefsten des
Absatzes zugewandte Innenkante des Versteifungsrahmens mit einer Ausnehmung zur Aufnahme
des Dichtrings versehen. Dieser Dichtring wird beim Verschrauben des Versteifungsrahmens
mit den U-förmigen Flanschen in den Eckbereich des Absatzes gedrückt und auf diese
Weise die Abdichtung sichergestellt.
[0012] Besonders vorteilhaft sind die Merkmale der Ansprüche 1 und 2 bei einem Doppel-T-förmig
konfigurierten Kokillenrohr gemäß Anspruch 3 anwendbar, wie es beispielsweise in Form
einer "beam-blank"- oder einer "dogbone"-Kokille bekannt ist. Denkbar ist die Anwendung
aber auch bei Knüppel- und Bloomformaten.
[0013] Das Wiederherstellen des inneren Formhohlraums eines Kokillenrohrs kann mit allen
bekannten Verfahren durchgeführt werden. Besonders vorteilhaft ist jedoch die Wiederherstellung
des Formhohlraums durch Sprengumformung bei einem in das Kokillenrohr eingeführten
Formdorn entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 5.
[0014] Das nach der Wiederherstellung des inneren Formhohlraums erfolgende Nacharbeiten
des Absatzes am oberen Ende des Kokillenrohrs wird nach Anspruch 6 vorteilhafterweise
durch eine Fräsoperation durchgeführt.
[0015] Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Es zeigen:
- Figur 1
- in der Perspektive das obere Ende eines "beam-blank"- Kokillenrohrs;
- Figur 2
- ebenfalls in der Perspektive das obere Ende des Kokillenrohrs der Figur 1 in Explosionsdarstellung
und
- Figur 3
- in vergrößerter Darstellung im vertikalen Querschnitt das obere Ende des Kokillenrohrs
der Figur 1 in eingebautem Zustand.
[0016] Mit 1 ist ist in den Figuren 1 bis 3 ein aus Kupfer bestehendes Kokillenrohr mit
einem Doppel-T-förmigen Querschnitt bezeichnet. Ein derartiges Kokillenrohr 1 wird
auch "beam-blank"-Kokille genannt.
[0017] Um ein solches Kokillenrohr 1 dicht und formstabil in einem nicht näher dargestellten
Wasserkasten 2 lagezufixieren (Figur 3), ist benachbart zur oberen Stirnseite 3 der
Rohrwand 4 ein im Querschnitt rechteckiger umfangsseitiger Absatz 5 vorgesehen. Dieser
Absatz 5 dient der Aufnahme eines Versteifungsrahmens 6, dessen Oberseite 7 in einer
Ebene mit der Stirnseite 3 der Rohrwand 4 verläuft. Der Versteifungsrahmen 6 hat eine
im wesentlichen rechteckige Außenkontur mit gerundeten Eckbereichen 8. In der Figur
2 ist der Versteifungsrahmen 6 um 180° geklappt dargestellt.
[0018] In einem Abstand unterhalb des Absatzes 5, der etwa der vertikalen Erstreckung des
Absatzes 5 entspricht, ist in der Rohrwand 4 eine äußere Umfangsnut 9 rechteckigen
Querschnitts vorgesehen. Die Umfangsnut 9 dient der Aufnahme von an zwei U-förmigen
Flanschen 10 ausgebildeten inneren Raststegen 11. Die radiale Erstreckung der Raststege
11 ist kleiner als die Tiefe der Umfangsnut 9 bemessen. Auch die Eckbereiche 12 der
Flansche 10 sind gerundet.
[0019] Nach dem Einschieben der Raststege 11 in die Umfangsnut 9 wird der Versteifungsrahmen
6 mit einem in eine Ausnehmung 13 im Bereich der Innenkante 14 eingebetteten Dichtring
15 auf den Absatz 5 gesetzt und anschließend über mehrere sich entlang der Kontur
des Kokillenrohrs 1 erstreckende Schraubbolzen 16 mit den Flanschen 10 verspannt.
[0020] Der Versteifungsrahmen 6 wird von Halteblechen 17 unterfangen, die mit dem Wasserkasten
2 verschraubt sind. Eine Dichtung 21 zwischen dem Versteifungsrahmen 6 und dem Wasserkasten
2 dient der Abdichtung gegenüber dem darüber liegenden Flansch 18 des Wasserkastens
2. Mit 19 ist in der Figur 3 der Wasserleitmantel bezeichnet.
[0021] Zur Rekalibrierung eines Kokillenrohrs 1 wird dieses ausgebaut und es werden anschließend
der Versteifungsrahmen 6 sowie die Flansche 10 entfernt. Danach wird das Kokillenrohr
1 unter Einführung eines nicht näher dargestellten Formdorns in den Formhohlraum 20
durch Sprengumformen kalibriert. Bei diesem Sprengumformen reduziert sich die Dicke
der Rohrwand 4 im oberen Bereich. Aufgrund dieser Reduzierung wird anschließend der
Absatz 5 entsprechend nachbearbeitet, insbesondere nachgefräst. Die Umfangsnut 9 braucht
nicht nachgearbeitet zu werden, da ihre Tiefe größer ist als die Radialerstreckung
der Raststege 11. Nach der Bearbeitung des Absatzes 5 wird ein daran angepaßter neuer
Versteifungsrahmen 6 aufgesetzt und mit den Flanschen 10 verspannt.
[0022] Bei einer Wanddickenabnahme von etwa 0,7 mm je Kalibrierung kann ein Kokillenrohr
1 etwa dreimal nachkalibriert werden.
Bezugszeichenaufstellung
[0023]
- 1
- - Kokillenrohr
- 2
- - Wasserkasten
- 3
- - Stirnseite v. 4
- 4
- - Rohrwand v. 1
- 5
- - Absatz an 4
- 6
- - Versteifungsrahmen
- 7
- - Oberseite v. 6
- 8
- - Eckbereiche v. 6
- 9
- - Umfangsnut in 4
- 10
- - U-förmige Flansche
- 11
- - Raststege an 10
- 12
- - Eckbereiche v. 10
- 13
- - Ausnehmung an 6
- 14
- - Innenkante v. 6
- 15
- - Dichtring in 13
- 16
- - Schraubbolzen
- 17
- - Haltebleche
- 18
- - Flansch v. 2
- 19
- - Wasserleitmantel
- 20
- - Formhohlraum
- 21
- - Dichtung
1. Kokillenrohr, das über sein oberes Ende in einem Wasserkasten (2) dicht lagefixierbar
und in diesem Bereich gegen Kühlwasserdrücke stabilisiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Abstand zur oberen Stirnseite (3) der Rohrwand (4) eine äußere Umfangsnut
(9) vorgesehen ist, in die von gegenüberliegenden Seiten her U-förmige Flansche (10)
mit inneren Raststegen (11) fassen, deren radiale Erstreckung kleiner als die Tiefe
der Umfangsnut (9) bemessen ist, und daß benachbart zur oberen Stirnseite (3) ein
umfangsseitiger Absatz (5) vorgesehen ist, 'an dem unter Abdichtung gegenüber der
Rohrwand (4) sowie gegenüber dem Flansch (18) des Wasserkastens (2) ein mit den U-förmigen
Flanschen (10) verschraubbarer und sich am Flansch (18) des Wasserkastens (2) abstützender
Versteifungsrahmen (6) paßgenau festlegbar ist.
2. Kokillenrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Tiefsten des Absatzes (5) zugewandte Innenkante (14) des Versteifungsrahmens
(6) mit einer Ausnehmung (13) zur Aufnahme eines Dichtrings (15) versehen ist.
3. Kokillenrohr nach Anspruch 1 oder 2, in der Anwendung auf ein Doppel-T-förmig konfiguriertes
Kokillenrohr.
4. Verfahren zum Rekalibrieren eines im Einsatz gewesenen Kokillenrohrs (1) nach einem
der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem nach der Wiederherstellung des inneren Formhohlraums
(20) der der oberen Stirnseite (3) benachbarte Absatz (5) entsprechend der Abnahme
der Wanddicke bei der Wiederherstellung nachgearbeitet und ein an diese Konfiguration
angepaßter neuer Versteifungsrahmen (6) mit den U-förmigen Flanschen (10) verschraubt
wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, bei welchem die Wiederherstellung des Formhohlraums (20)
durch Sprengumformung bei einem in das Kokillenrohr (1) eingeführten Formdorn erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, bei welchem das Nacharbeiten des Absatzes (5) durch
Fräsen bewirkt wird.