(19) |
|
|
(11) |
EP 0 873 804 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
|
13.02.2002 Patentblatt 2002/07 |
(22) |
Anmeldetag: 07.04.1998 |
|
(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC)7: B22D 11/04 |
|
(54) |
Verfahren und Vorrichtung zum Verspannen zweier gegenüberliegender Breitseitenwände
einer Stranggiesskokille
Method and apparatus for clamping of the wide sides of a continuous casting mould
Procédé et dispositif de serrage des parois latérales d'une lingotière de coulèe continue
|
(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
|
AT DE IT |
(30) |
Priorität: |
22.04.1997 DE 19716664
|
(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
|
28.10.1998 Patentblatt 1998/44 |
(73) |
Patentinhaber: SMS Demag AG |
|
40237 Düsseldorf (DE) |
|
(72) |
Erfinder: |
|
- Pleschiutschnigg, Fritz-Peter, Prof. Dr.
47269 Duisburg (DE)
- Jonen, Peter
47279 Duisburg (DE)
- Schwellenbach, Joachim
42215 Düsseldorf (DE)
|
(74) |
Vertreter: Valentin, Ekkehard, Dipl.-Ing. et al |
|
Patentanwälte Hemmerich, Valentin, Gihske, Grosse, Hammerstrasse 2 57072 Siegen 57072 Siegen (DE) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
DE-A- 2 702 976 US-A- 5 307 862
|
FR-A- 2 356 467
|
|
|
|
|
- PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 013, no. 305 (M-849), 13.Juli 1989 & JP 01 095848 A
(NKK CORP), 13.April 1989,
|
|
|
|
Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verspannen zweier gegenüberliegender
Breitseitenwände einer Stranggießkokille mit dazwischen im Abstand zwecks Festlegung
der Formatbreite einstellbaren und bevorzugt klemmbar gehaltenen Schmalseitenwänden,
wobei zu deren gegenseitiger Verspannung Zuganker aus Stahl vorhanden sind und im
Zusammenwirken mit Stellgliedern auf Spannung bringbar sind. Die Erfindung betrifft
auch ein Verfahren zum Verspannen zweier gegenüberliegender Breitseitenwände der Kokille.
[0002] Eine beim Stand der Technik übliche Bauweise ist die Fixierung der Kokillenbreitseitenwände
mittels Zugstangen über Tellerfedern unter Verwendung von Spannschlössern. Um die
Schmalseitenwände verstellen zu können, muß die Federspannung bspw. mit einer aufwendigen
Hydraulik reduziert werden, durch welche die Klemmkraft der Schmalseitenwände aufgehoben
wird.
[0003] Von Nachteil ist dabei die aufwendige Hydraulik sowie die Gefahr eines Federbruchs,
wodurch ein Nachlassen des Zusammenhalts der Kokillenwände und ein nicht beabsichtigtes
Öffnen derselben möglich ist. Ein weiterer Nachteil ist die im kalten Anfahrzustand
bereits vorhandene große Anpreßkraft, die sich aufgrund der thermischen Längenänderung
der Zugstangen im Gießbetrieb reduziert und damit zu unterschiedlichen Spannungen
sowohl in den Zugstangen als auch in den Kokillenwänden führt.
[0004] Die DE-OS 27 02 976 offenbart eine Plattenkokille zum Stranggießen von Stahl mit
einem Tragrahmen und darin abgestützten, mit Kühleinrichtungen versehenen, den Kokillenhohlraum
begrenzenden Wänden, wobei mindestens eine Längswand quer zur Kokillenachse beweglich
ist und Querwände, die aus einer Halteplatte, einer Stützplatte und einer gekühlten
Kupferplatte bestehen, zwischen den Längswänden festklemmbar sind.
[0005] Dabei besteht die technische Maßgabe darin, daß die Querwände, deren jeweilige Stützplatte
an ihrem oberen und unteren Rand keilförmige Nasen aufweist, wobei die untere Nase
in eine keilförmige Nut der Halteplatte eingreift und die obere Nase mit einem diese
hintergreifenden Klemmstück an der Halteplatte befestigt ist, zwischen den Längswänden
mittels einer Federklemmeinrichtung festklemmbar sind, und daß zur Losseitenlängswand
eine eigene hydraulisch oder mechanisch wirkende, sich gegen den Tragrahmen abstützende
Einrichtung vorgesehen ist.
[0006] Die EP 0 107 564 offenbart eine Kokille zum Stranggießen von Gegenständen mit rechteckigem
Querschnitt mit zwei kurzen zwischen zwei langen Seiten einklemmbaren Platten, die
in einem Stützrahmen miteinander verspannt sind, wobei die langen Kokillenwände von
starken Federpaketen zusammendrückbar sind.
[0007] Die technische Maßgabe dieses Dokuments besteht darin, daß die Mittel zum Andrücken
der langen Seiten aus Andrückvorrichtungen bestehen, die auf zwei oberen und unteren
Höhenlagen der Kokille vorgesehen sind, und daß gesonderte, unterschiedlich einstellbare
Mittel für die Steuerung der Entlastung des ausgeübten Druckes durch die oberen Andrückvorrichtungen
und durch die unteren Andrückvorrichtungen vorgesehen sind. Dabei bestehen diese Vorrichtungen
für das obere und das untere Andrücken je aus wenigstens einem Paar von Zylindern,
die zur Druckaufhebung durch eine Steuerschaltung hydraulisch betätigt werden, bestehend
aus zwei getrennten Leitungen zur Speisung der beiden Zylinderpaare, wobei jede Leitung
mit Mitteln zur Einstellung des Druckes versehen ist.
[0008] Die OS 27 42 742 offenbart eine Vorrichtung zur Einstellung einer der beiden stirnseitigen
Platten einer Stranggießkokille mit wenigstens einem elastischen Element, welches
sich an der stimseitigen Platte abstützt, und mit einem mit dem ortsfesten Gerüst
verbundenen Mechanismus, welcher die Längsverschiebung einer zur stimseitigen Platte
senkrechten Stange betätigt. Die Einstellvorrichtung weist außerdem wenigstens einen
zwischen diesem Mechanismus und der stimseitigen Platte angeordneten Arbeitszylinder
auf, mit dem das elastische Element zusammengedrückt werden kann, wobei die Stange
in der Weise eingepaßt ist, daß sie das elastische Element zusammengedrückt hält,
wenn die Beschickung des Arbeitszylinders unterbrochen wird.
[0009] Aus der EP 0 417 504 A2 ist eine Stranggießkokille mit zwei auf Stützrahmen gegenüberliegend
angeordneten Breitseitenwänden bekannt, zwischen denen zwecks Formatbreiteneinstellung
gegeneinander verschiebbare Schmalseitenwände fest eingeklemmt sind, wobei zur Verspannung
der zwischen den Breitseitenwänden befindlichen Schmalseitenwände mechanische Spannelemente
vorgesehen sind, die mit hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheiten in Wirkverbindung
stehen.
[0010] Bei dieser Bauart sind die Stützrahmen mit ihren Breitseitenwänden in der Stranggießkokille
so angeordnet und mit den Spannelementen verbunden, daß sie sowohl zueinander als
auch voneinander verstellt werden können. Dabei sind die federelastischen Zugstangen
an einem Ende mit einer Keilnut versehen, in die beim Verspannen der Schmalseitenwände
ein Keil eingeführt wird, der über eine Schubstange und ein Schwenklager mit einer
hydraulischen Kolben-ZylinderEinheit in Wirkverbindung steht.
[0011] Aus dem Dokument FR-A-2 356 467 ist eine weitere Kokillenausbildung bekannt, bei
welcher Zuganker mit als Kolben ausgebildeten Enden gleitbar eingelassen sind. Die
Kolbenenden der Zuganker sind in Bohrungen der Säulen unter Abstützung gegen Federpakete
gleitbar eingelassen, während die Säulen ihrerseits mit im Durchmesser erweiterten
Sockeln in zylinderförmigen Verdickungen gelagert sind, die in den beweglichen Platten
des Rahmen, bevorzugt einstöckig, ausgebildet sind. Sowohl die Paßtoleranzen der Kolben
in den Bohrungen als auch diejenigen von den Sockeln in der Bohrung der zylinderförmigen
Verdickung der Platte als auch diejenigen der Stange in der Axialbohrung der Säule
erfordern ein extremes Maß an toleranzgetreuer Fertigung. Eine solche vorbekannte
Kokillenausbildung ist deshalb kompliziert und fertigungstechnisch aufwendig.
[0012] Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
eine Verbesserung der bekannten Bauarten von Stranggießkokillen in dem Sinne herbeizuführen,
daß einerseits die Montage und die Verstellbarkeit der Kokillenschmalseiten wesentlich
vereinfacht und andererseits eine Beschädigung der Kokille bei Störungen, z. B. beim
Auftreten von überhöhten Druckspitzen besonders im Falle einer Dünnbrammen-Trichterkokille
oder eines kalten Anfahrstranges durch angepaßtes Einstellen der Breitseiten-Spannkräfte
gegen die Schmalseiten bzw. durch die Möglichkeit eines partiellen Öffnens der Kokille
vermieden wird.
[0013] Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zum Verspannen zweier gegenüberliegender
Breitseitenwände einer Stranggießkokille mit dazwischen im Abstand zwecks Festlegung
der Formatbreite einstellbaren und bevorzugt klemmbar gehaltenen Schmalseitenwänden,
wobei zu deren gegenseitiger Verspannung Zuganker aus Stahl vorhanden und im Zusammenwirken
mit Stellgliedern auf Spannung bringbar sind, dadurch gelöst, daß die Zuganker aus
zylinderförmigen Stangen mit einem Gewindeende mit einer, vorzugsweise mit einem Federpaket
unterlegbaren, Schraubverbindung und einem glatten Ende mit einem Klemmelement bestehen.
[0014] Das Federpaket kann ein mechanisch oder hydraulisch arbeitendes Federpaket sein.
Die hydraulischen Elemente können steuer- oder regelbar sein.
[0015] Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Vorrichtung sind entsprechend den Unteransprüchen
vorgesehen.
[0016] Das Verfahren zum Verspannen der zwei gegenüberliegenden Breitseitenwände einer Stranggießkokille
wird erfindungsgemäß derart gestaltet, daß als Zuganker Stangen mit nur einem Gewindeende
verwendet werden, wobei auf die gegenüberliegenden glatten Enden der durch die Kokiilen-Breitseitenwände
sowie die ihnen zugeordneten Stützrahmen hindurchsteckbaren Stangen Klemmelemente
aufgesteckt und auf die Gewindeenden Muttern vorzugsweise unter Zwischenlage je eines
Federpaketes aufgeschraubt werden, und daß die Klemmelemente mit einer vorgegebenen
Klemmkraft und die Muttern der Schraubverbindungen mit einer definiert vorgegebenen
Vorspannung eingestellt werden.
[0017] Mit großem Vorteil ergibt sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Verspannen
der Kokillenbreitseitenwände eine Verbesserung der bekannten Bauarten von Stranggießkokillen
in dem Sinne, daß die Klemmelemente bei Überschreiten der vorgegebenen Klemmkraft
nachgeben können.
[0018] Eine Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, daß die der Klemmkraft proportionale
Haftkraft eines Klemmelementes nach Maßgabe des effektiven Haftreibungskoeffizienten
zwischen Zugankerstange und Klemmelement, bspw. bei einem Koeffizienten µ = 0,05 bis
0,15 für Stahl/Stahl bei glatten und trockenen Flächen, gemäß Vorgabe einer rechnerisch
ermittelten Klemmkraft so ausgelegt wird, daß sie der Summe aller Kräfte aus Anpreßkraft
der Kokillen-Breitseitenwände gegen die Schmalseitenwände zuzüglich den ferrostatischen
Druckkräften und zuzüglich einem Sicherheitszuschlag entspricht.
[0019] Dabei sieht eine andere Ausgestaltung des Verfahrens vor, daß die Verspannung der
Koklllen-Breitseitenwände durch Anziehen der Schraubverbindung, bevorzugt unter Verwendung
eines Drehmomententschlüssels, vorgenommen wird. Damit kann die Spannkraft der Koklllen-Breitseitenwände
gegen die zwischen ihnen eingeklemmten Schmalseitenwände feinfühlig und exakt mit
einer vorgegebenen Klemmkraft eingestellt werden. Die Verspannung der Kokillen-Breitseitenwände
wird so ausgelegt, daß sie einer vorgegebenen Flächenpressung der Anlageflächen der
Schmalseitenwände an den Breitseitenwänden zuzüglich den vom flüssigen Metall ausgeübten
ferrostatischen Kräften entspricht.
[0020] Weiterhin sieht die Erfindung vor, daß die Klemmkraft des Klemmelementes so vorgegeben
wird, daß bei einem die zulässige Summe der Kräfte übersteigenden Kraftanstieg der
Kokillen-Breitseitenwände das Klemmelement nachgibt und am Zuganker nach außen gleitet.
Hierfür wird ein maximal zulässiger Gleitweg des Klemmelementes vorgegeben und am
Zuganker ein Endanschlag, bspw. in Form eines zusätzlichen Klemmelementes, angeordnet,
wobei dieser Endanschlag bevorzugt mit Hilfe eines Alarmkontaktes beim Nachgeben des
Klemmelementes Signale auslöst. Damit wird die Sicherheit der Kokille gegen Beschädigungen
verbessert, was mit Hilfe der Erfindung erstmals dadurch ermöglicht wird, daß die
Klemmelemente ausschließlich durch Kraftschluß an den glatten Enden der Zugankerstangen
in ihrer Position unter Last gehalten werden.
[0021] Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden
Erläuterung eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles.
Es zeigen:
- Figur 1
- eine Kokille im Schnitt einer die Stützrahmen und Schmalseitenteile senkrecht schneidenden
und mit den Achsen der Zugstangen verlaufenden Schnittebene,
- Figur 2
- ein Gewindeende eines Zugankers mit einer Stellmuttern aufweisenden Verschraubung
unter Zwischenlage eines Federpaketes,
- Figur 3
- das glatte Ende des Zugankers gemäß Fig. 2 mit einem Klemmelement und Sicherungs-Endanschlag,
- Figur 4
- das Verspannungsprinzip der Erfindung.
[0022] Die Schnittdarstellung der Kokille gemäß Figur 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Verspannen zweier gegenüberliegender Breitseitenwände 1 mit den Zugankern 4. Die
Schnittebene durchdringt die Schmalseitenteile 20 der Kokille mit darin angeordneten
Verstelleinrichtungen 21 für die in dieser Schnittebene nicht ersichtlichen Schmalseitenwände.
Die Zuganker 4 sind federelastische Stangen mit jeweils einem glatten Ende 40 und
einem Gewindeende 41. Auf die glatten Enden 40 der durch die Kokillen-Breitseitenwände
1 sowie durch die ihnen zugeordneten Stützrahmen 3 bzw. 3' hindurchsteckbaren Stangen
4 sind einerseits Klemmelemente 10 aufgesteckt, und auf die Gewindeenden 41 sind Stellmuttern
42 unter Zwischenlage je eines Federpaketes 11 aufgeschraubt, das ganze derart, daß
die Klemmelemente 10 mit vorgegebener Klemmkraft und die Muttern 42 der Schraubverbindungen
5 mit definiert vorgegebener Vorspannung eingestellt werden.
[0023] Dabei fixieren die Klemmvorrichtungen 10 die Kokillenbreitseitenwände 1 durch Kraftschluß
mit den glatten Enden 40 der Zuganker 4, während die Schraubverbindungen 5 am gegenüberliegenden
Gewindeende 41 der Zuganker 4 die Vorspannung der Kokillenbreitseitenwände 1 gegen
die Schmalseitenwände mit einer definierten Kraft übernehmen.
[0024] Die Breitseitenwände 1 sind jeweils am Stützrahmen 3 einer Festseite und am Stützrahmen
3' einer Losseite des Stützrahmens abgestützt und die Zuganker 4 sind durch in diesen
sowie in den Breitseitenwänden 1 vorhandene Führungsöffnungen 6 hindurchgeführt. An
deren herausragenden glatten Enden 40 sind die Klemmelemente 10 und an den herausragenden
Gewindeenden 41 die Schraubverbindungen 5 unter Zwischenlage von Tellerfederpaketen
14 angeordnet; die Federpakete können auch hydraulisch geregelte Elemente sein. Diese
sind ihrerseits an den Stützrahmen 3 abgestützt.
[0025] Zum Spreizen der Stützrahmen 3 bzw. 3' mit den Breitseitenwänden 1 an deren Los-
und Festseite ist je ein Hydraulikaggregat 13 zwischen den Zugankern 4 angelenkt,
durch welche sich die Stützrahmen 3, 3' zusammen mit den Breitseitenwänden 1, 1' gegenüber
den Schmalseitenwänden nach jeder Seite in eine Öffnungsstellung verschieben lassen.
[0026] Fig. 2 zeigt in vergrößerter Darstellung das Gewindeende 41 eines Zugankers 4 mit
den Stellmuttern 42 der Schraubverbindung 5 unter Zwischenlage des Tellerfederpaketes
14 bzw. des steuer- oder regelbaren Hydraulikelementes. Die Stange 4 durchdringt die
Führungsöffnung 6 im Stützrahmen 3 und ist mit ihrem Gewindeende 41, der Verschraubung
5 und dem Tellerfederpaket 14 von einem Abschlußelement 18 umgeben und hermetisch
verschlossen. Damit wird bspw. einer Korrosion der Verschraubung 5 mit einfachen Mitteln
wirksam begegnet.
[0027] Fig. 3 zeigt das dem Gewindeende 41 der Stange 4 gegenüberliegende glatte Ende 40
mit aufgeschobenem und fixiertem Klemmelement 10. Dieses wirkt zusammen mit einer
Anzahl radial angeordneter Klemmkeile 9, die unter Belastung durch das Federpaket
11 mit axialer Druckspannung die Gegenkeile 8 konzentrisch gegen die Stange 4 pressen.
Dabei erzeugen diese Gegenkeile 8 konzentrische Klemmkräfte K und damit eine proportionale
Haftkraft N nach Maßgabe des effektiven Haftreibungskoeffizienten (µ) zwischen Stange
4 und Klemmelement 10. Die Haftkraft ist bspw. bei einem Haftreibungskoeffizienten
µ zwischen 0,05 und 0,15 für Haftreibung Stahl gegen Stahl bei glatten und trockenen
Flächen und Vorgabe einer rechnerisch ermittelbaren Klemmkraft K so ausgelegt, daß
sie der Summe aller Kräfte aus Anpreßkraft A der Kokillen-Breitseitenwände 1 gegen
die Schmalseitenwände zuzüglich den ferrostatischen Druckkräften (D) und zuzüglich
einem Sicherheitszuschlag (S) nach der Formel
entspricht.
[0028] Die Klemmvorrichtung 10 besitzt in Anlage gegen den Klemmkeil 9 einen Hydraulik-Entlastungskolben
16, der bei Beaufschlagung mit Hydraulikmedium entsprechenden Druckes durch den Zufuhrkanal
17 die Klemmspannung des Federpaketes 11 überwindet und damit den Gegenkeil 8 entlastet,
so daß das Klemmelement 10 vom glatten Ende 40 der Stange 4 problemlos abgezogen werden
kann. Umgekehrt wird bei einem drucklosen Zustand des Hydraulikmediums der Kolben
16 in die gezeigte Anschlagposition durch die Axialkraft des Federpaketes 11 zurückgedrückt
und in eine Klemmposition gegenüber dem Klemmkeil 9 gebracht, wobei das Klemmelement
10 die vorberechnete Klemmkraft K gegenüber dem glatten Ende 40 der Stange 4 ausübt
und festklemmt.
[0029] Beim gezeigten Beispiel wird die Stange 4 ebenfalls durch die Führungsöffnung 6 des
Stützrahmens 3 hindurchgeführt und durch Aufstecken und Klemmen des Klemmelementes
10 fixiert.
[0030] Wie die Fig. 3 weiter zeigt, kann bevorzugt jedem Klemmelement 10 auf der Stange
des Zugankers 4 ein Endanschlag 12 mit vorgegebenem Sicherheitsabstand, bevorzugt
zwischen 0,3 und 1,0 mm, zugeordnet sein, der bei Berührung mit dem Klemmelement 10
eine (nicht gezeigte) Einrichtung zum Auslösen eines Störungssignales aktiviert. Dieser
Endanschlag 12, bspw. in Form einer auf das glatte Ende 40 der Stange 4 aufschiebbaren
dicken Scheibe kann bspw. durch eine Feststelleinrichtung 15 in Form einer Arretierungsschraube
in einstellbarer Position gehalten sein.
[0031] Fig. 4 zeigt das Verspannungsprinzip nach der Erfindung bei einer alternativen Verspannungsvorrichtung,
bei welcher das Klemmelement 10 aus zwei Klemmbacken 23 besteht, zwischen denen ein
rechteckig geformtes Ende 40 einer Zugankerstange 4 kraftschlüssig geklemmt wird und
die Klemmkräfte von einer Druckfeder 19 und einem Tellerfederpaket 22 aufgebracht
werden. Die Klemmbacken 23 können auch Ausformungen aufweisen, die das Rundprofil
eines glatten Endes 40 eines Zugankers 4 teilweise umschließen und klemmen. Dehnschrauben
24 mit Schraubenkopf 25 und Schraubenmutter 26 verbinden die Klemmbacken 23.
[0032] Aus der Darstellung der Fig. 1 bis 4 ist ersichtlich, daß durch Ausbildung der Zuganker
4 als Stange mit einem glatten Ende 40 und einem Gewindeende 41 eine äußerst unkomplizierte
Montage im Zusammenbau der Kokille ermöglicht wird. Durch die Anordnung des Klemmelementes
10 mit vorgegebener Klemmkraft K wird im Sinne einer Rutschkupplung im Falle von Überschreiten
zulässiger Lastspitzen eine zusätzliche Sicherheit mit unkomplizierten Mitteln erreicht.
[0033] Damit löst die Erfindung in optimaler Weise die eingangs gestellte Aufgabe.
Bezugszeichenliste
[0034]
- 1
- Breitseitenwände
- 3, 3'
- Stützrahmen
- 4
- Zuganker
- 5
- Schraubverbindung
- 6
- Führungsöffnung
- 7
- Zugankerkopf
- 8
- Gegenkeil
- 9
- Klemmkeil
- 10
- Klemmelement
- 11
- Federpaket, mechanisch oder hydraulisch
- 12
- Endanschlag
- 13
- Hydraulikaggregat
- 14
- Federpaket, mechanisch oder hydraulisch
- 15
- Feststelleinrichtung
- 16
- Hydraulischer Entlastungskolben
- 17
- Hydraulischer Zuführkanal
- 18
- Abschlußelement
- 19
- Schraubenfeder, Druckfeder
- 20
- Schmalseitenteile
- 21
- Schmalseiten-Verstelleinrichtung
- 22
- Tellerfederpaket
- 23
- Klemmbacken
- 24
- Dehnschrauben
- 25
- Schraubenkopf von 24
- 26
- Schraubenmutter von 24
- 40
- Glattes Ende der Zuganker 4
- 41
- Gewindeende der Zuganker 4
- 42
- Stellmutter
- 43
- Rechteckprofil von 40
1. Vorrichtung zum Verspannen zweier gegenüberliegender Breitseitenwände (1) einer Stranggießkokille
mit dazwischen im Abstand zwecks Festlegung der Formatbreite einstellbaren und bevorzugt
klemmbar gehaltenen Schmalseitenwänden, wobei zu deren gegenseitiger Verspannung Zuganker
(4) aus Stahl vorhanden und im Zusammenwirken mit Stellgliedern auf Spannung bringbar
sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zuganker (4) aus zylinderförmigen Stangen mit einem Gewindeende (41) mit einer,
vorzugsweise mit einem Federpaket (14) unterlegbaren, Schraubverbindung (5) und einem
glatten Ende (40) mit einem Klemmelemen (10) bestehen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Breitseitenwände (1) an Stützrahmen (3) abgestützt und die Zuganker (4) durch
in diesen sowie in den Breitseitenwänden (1) vorhandene Führungsöffnungen (6) hindurchgeführt
und an deren herausragenden glatten Enden (40) die Klemmelemente (10) und an den Gewindeenden
(41) die Schraubverbindungen (5) unter Zwischenlage von Tellerfederpaketen (14) angeordnet
und diese an den Stützrahmen (3) abgestützt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß zum Spreizen der Stützrahmen (3) mit den Breitseitenwänden (1) an deren Los- und
Festseite je ein Hydraulikaggregat (13) zwischen den Zugankern (4) angelenkt ist,
durch welche die Stützrahmen (3) zusammen mit den Breitseitenwänden (1, 1') gegenüber
den Schmalseitenwänden nach jeder Seite in eine Öffnungsstellung verschiebbar sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Klemmelemente (10) mit Klemmkeilen (9) zusammenwirken, die von je einem Federpaket
(14) mit vorgegebener und bevorzugt einstellbarer Klemmkraft abgestützt sind.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedem Klemmelement (1 0) auf der Stange des Zugankers (4) ein Endanschlag (12) mit
vorgegebenem Sicherheitsabstand, bevorzugt zwischen 0,3 und 1,0 mm, zugeordnet ist,
der bei Berührung mit dem Klemmelement (10) eine Einrichtung zum Auslösen eines Signals
aktiviert.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Klemmelement (10) aus einer Anordnung von auf die Stange der Zuganker (4) mittels
Schraubenfeder bzw. Druckfeder (19) und einem Tellerfederpaket (11) einwirkenden Klemmbacken
besteht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß die glatten Enden (40) der Zugankerstangen (4) ein Rundprofil oder ein Rechteckprofil
(43) aufweisen.
8. Verfahren zum Verspannen zweier gegenüberliegender Breitseitenwände (1) einer Stranggießkokille
mit dazwischen im Abstand zwecks Festlegung der Formatbreite einstellbaren und bevorzugt
klemmbar gehaltenen Schmalseitenwänden, wobei zu deren gegenseitiger Verspannung Zuganker
(4) aus Stahl verwendet werden, die im Zusammenwirken mit Stellgliedern wie Schraubverbindungen
und Federpaketen, Keilen oder Hydraulikaggregaten auf Spannung bringbar oder zwecks
Verstellen der Schmalseitenwände lösbar sind nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Zuganker (4) Stangen mit nur einem Gewindeende (41) verwendet werden, wobei auf
die gegenüberliegenden glatten Enden (40) der durch die Koklllen-Breitseitenwände
(1) sowie die ihnen zugeordneten Stützrahmen (3) hindurchsteckbaren Stangen (4) Klemmelemente
(10) aufgesteckt und auf die Gewindeenden (41) Muttern (42) vorzugsweise unter Zwischenlage
je eines Federpaketes (14) aufgeschraubt werden, und daß die Klemmelemente (10) mit
einer vorgegebenen Klemmkraft und die Muttern (42) der Schraubverbindungen (5) mit
einer definiert vorgegebenen Vorspannung eingestellt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die der Klemmkraft (K) proportionale Haftkraft (N) eines Klemmelementes (10) nach
Maßgabe des effektiven Haftreibungskoeffizienten (µ) zwischen Stange (4) und Klemmelement
(10), beispielsweise bei einem Koeffizienten µ = 0,05 bis 0,15 für Stahl/Stahl bei
glatten und trockenen Flächen, gemäß Vorgabe einer rechnerisch ermittelten Klemmkraft
(R) so ausgelegt wird, daß sie der Summe (Y-) aller Kräfte aus Anpreßkraft (A) der
Kokillen-Breitseitenwände (1) gegen die Schmalseitenwände zuzüglich den ferrostatischen
Druckkräften (D) und zuzüglich einem Sicherheitszuschlag (S) entspricht, nach der
Formel:
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verspannung der Kokillen-Breitseitenwände (1) durch drehmomentbegrenztes Anziehen
der Schraubverbindung (5), vorgenommen wird.
11. Verfahren nach Anspruch 8, 9, oder 1 0,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verspannung der Koklllen-Breitseitenwände (1) so ausgelegt wird, daß' sie einer
vorgegebenen Flächenpressung der Anlageflächen der Schmalseitenwände an den Breitseitenwänden
(1) zuzüglich den vom flüssigen Metall ausgeübten ferrostatischen Kräften entspricht.
12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Klemmkraft (R) des Klemmelementes (10) so vorgegeben wird, daß bei einem die
zulässige Summe (Σ) der Kräfte (A+D+S) übersteigenden Kraftanstieg der Kokillen-Breitseitenwände
(1) das Klemmelement (10) nachgibt und am Zuganker (4) nach außen gleitet.
13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein maximal zulässiger Gleitweg des Klemmelementes (10) vorgegeben und hierfür am
Zuganker (4) ein Endanschlag (12) beispielsweise in Form eines zusätzlichen Klemmelementes
angeordnet wird, und daß bei dieser bevorzugt mit Hilfe eines Alarmkontaktes beim
Nachgeben des Klemmelementes (10) Signale auslöst.
14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Klemmelemente (10) ausschließlich durch Kraftschluß an den glatten Enden (40)
der Zugankerstangen (4) in ihrer Position unter Last gehalten werden.
1. A device for clamping two opposing wide sides (1) of a continuous casting mold, having
narrow sides, whose interval is adjustable for fixing the format width and which can
preferably be clamped, in between them, with tie rods (4) made of steel being present
for their mutual clamping and able to be brought into tension by cooperating with
adjustment elements,
characterized in that
the tie rods (4) consist of cylindrical rods having a threaded end (41) with a screw
connection (5), which can preferably have a spring assembly (14) placed under it,
and a smooth end (40) having a clamping element (10).
2. The device according to claim 1,
characterized in that
the wide sides (1) press against supporting frames (3) and the tie rods (4) are inserted
through guide openings (6) present in the supporting frames and in the wide sides
(1) and the clamping elements (10) are located on the projecting smooth ends (40)
of the tie rods and the screw connections (5) are located on the threaded ends (41)
of the tie rods, with disc spring assemblies (14) being interposed, and the tie rods
press against the supporting frame (3).
3. The device according to claim 1 or 2,
characterized in that
a hydraulic assembly (13) for spreading the supporting frame (3) with the wide sides
(1) on each of its loose and fixed sides is coupled between the tie rods (4), through
which the supporting frame (3), together with the wide sides (1, 1'), can be displaced
relative to the narrow sides in every direction into an open position.
4. The device according to claim 1, 2, or 3,
characterized in that
the clamping elements (10) cooperate with clamping wedges (9) which are each supported
by a spring assembly (14) with a preset and preferably adjustable clamping force.
5. The device according to one or more of the claims 1 to 4,
characterized in that
each clamping element (10) is assigned an end stop (12) on the rod of the tie rod
(4) at a preset safety distance, preferably between 0.3 and 1.0 mm, which activates
a device for triggering a signal when it comes into contact with the clamping element
(10).
6. The device according to one or more the claims 1 to 5,
characterized in that
the clamping element (10) consists of an arrangement of clamping jaws acting on the
rod of the tie rod (4) by means of coil springs and/or pressure springs (19) and a
disc spring assembly (11).
7. The device according to claim 6,
characterized in that
the smooth ends (40) of the tie rods (4) have a round profile or a rectangular profile
(43).
8. A method for clamping two opposing wide sides (1) of a continuous casting mold, having
narrow sides, whose interval is adjustable for fixing the format width and which can
preferably be clamped, in between them, with tie rods (4) made of steel being used
for their mutual clamping and able to be brought into tension or loosened to adjust
the narrow sides by cooperating with adjustment elements such as screw connections
and spring assemblies, wedges, or hydraulic assemblies according to claim 1,
characterized in that
rods with only one threaded end (41) are used as tie rods (4), with clamping elements
(10) being pushed onto the opposing smooth ends (40) of the rods (4), which can be
inserted through the mold wide sides (1) and the supporting frame (3) assigned to
them, and nuts (42) being screwed onto the threaded ends (41), preferably with a spring
assembly (14) being interposed in each case, and the clamping elements (10) are set
with a preset clamping force and the nuts (42) of the screw connections (5) are set
with a defined, preset pretension.
9. The device according to claim 8,
characterized in that
the adhesion force (N) proportional to the clamping force (K) of a clamping element
(10) is designed corresponding to the effective coefficient of adhesion (µ) between
rod (4) and clamping element (10), for example at a coefficient µ = 0.05 to 0.15 for
steel/steel with smooth and dry surfaces, according to the specification of a clamping
force (R) determined by computer, in such a way that it corresponds to the sum (Y-)
of all forces from the contact force (A) of the mold wide sides (1) against the narrow
sides plus the ferrostatic pressure forces (D) and plus a safety margin (S), according
to the formula:
10. The method according to claim 8 or 9,
characterized in that
the pretensioning of the mold wide sides (1) is performed by tightening the screw
connection (5) in a way limited by torque.
11. The method according to claim 8, 9, or 10,
characterized in that
the pretensioning of the mold wide sides (1) is designed in such a way that it corresponds
to a preset contact pressure of the contact surfaces of the narrow sides on the wide
sides (1) plus the ferrostatic forces exercised by the liquid metal.
12. The method according to one or more of the claims 8 to 11,
characterized in that
the clamping force (R) of the clamping element (10) is preset in such a way that if
the force on the mold wide sides (1) exceeds the permissible sum (Σ) of the forces
(A + D + S), the clamping element (10) yields and slides outward on the tie rod (4).
13. The method according to one or more of the claims 8 to 12,
characterized in that
a maximum permissible slide path of the clamping element (10) is preset and, for this
purpose, an end stop (12), in, for example, the form of an additional clamping element,
is located on the tie rod (4), and the end stop triggers a signal, preferably with
the aid of an alarm contact, if the clamping element (10) yields.
14. The method according to one or more the claims 8 to 13,
characterized in that
the clamping elements (10) are held in their position under load on the smooth ends
(40) of the tie rods (4) exclusively by frictional connection.
1. Dispositif de serrage de deux parois latérales larges (1) opposées d'une lingotière
de coulée continue avec, entre les deux et à distance, des parois latérales étroites,
réglables à des fins de détermination de la largeur de section et de préférence maintenues
blocables, des tirants d'ancrage (4) en acier étant présents pour leur serrage réciproque
et pouvant être mis sous tension dans un effet conjugué avec des actionneurs,
caractérisé en ce que
les tirants d'ancrage (4) sont constitués de tiges cylindriques avec une extrémité
filetée (41) pourvue d'un raccord à vis (5) pouvant de préférence s'appuyer sur un
bloc-ressort (14), et avec une extrémité lisse (40) pourvue d'un élément de serrage
(10).
2. Dispositif selon la revendication 1
caractérisé en ce que
les parois latérales larges (1) viennent s'appuyer contre des cadres d'appui (3) et
ce que les tirants d'ancrage (4) traversent des orifices de guidage (6) pratiqués
dans ces cadres ainsi que dans les parois latérales larges (1) et en ce que les éléments de serrage (10) sont disposés sur les extrémités lisses (40) en saillie
de ces tirants et les raccords filetés (5) sont agencés sur leurs extrémités filetées
(41), ce avec intercalation de jeux de rondelles-ressorts (14) venant s'appuyer contre
les cadres d'appui (3).
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce que
pour permettre l'écartement des cadres d'appui (3) avec les parois latérales larges
(1) contre leurs parois mobile et fixe, un groupe hydraulique (13) respectif est articulé
entre les tirants d'ancrage (4), groupe sous l'action duquel les cadres d'appui (3)
accompagnés des parois latérales larges (1, 1') peuvent coulisser de chaque côté dans
une position d'ouverture vis-à-vis des parois latérales étroites.
4. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3,
caractérisé en ce que
les éléments de serrage (10) coopèrent avec des clavettes de serrage (9) respectivement
soutenues par un bloc-ressort (14) avec une force de serrage prédéfinie et de préférence
réglable.
5. Dispositif selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 4,
caractérisé en ce que
chaque élément de serrage (10) sur la tige du tirant d'ancrage (4) est pourvu d'une
butée de fin de course (12) avec écart de sécurité prédéfini, de préférence compris
entre 0,3 et 1,0 mm, activant un dispositif de déclenchement d'un signal en cas de
contact avec l'élément de serrage (10).
6. Dispositif selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 5,
caractérisé en ce que
l'élément de serrage (10) est constitué d'un agencement de mâchoires de serrage agissant
sur la tige des tirants d'ancrage (4) au moyen de ressorts cylindriques ou de pression
(19) et d'un jeu de rondelles-ressorts (11).
7. Dispositif selon la revendication 6,
caractérisé en ce que
les extrémités lisses (40) des tiges des tirants d'ancrage (4) présentent un profilé
arrondi ou rectangulaire (43).
8. Procédé destiné au serrage de deux parois latérales larges (1) opposées d'une lingotière
à coulée continue avec, entre les deux et à distance, des parois latérales étroites,
réglables à des fins de détermination de la largeur de section et de préférence maintenues
blocables, des tirants d'ancrage (4) en acier étant utilisés pour leur serrage réciproque,
lesquels peuvent être mis sous tension dans un effet conjugué avec des actionneurs
tels que des raccords à vis et blocs-ressorts, clavettes ou groupes hydrauliques,
ou sont amovibles à des fins de réglage des parois latérales étroites, selon la revendication
1,
caractérisé en ce que
des tiges avec une seule extrémité filetée (41) sont utilisées comme tirants d'ancrage
(4), des éléments de serrage (10) étant insérés sur les extrémités lisses (40) opposées
des tiges (4) qui peuvent traverser les parois latérales larges (1) de la lingotière
ainsi que les cadres d'appui (3) qui leur sont affectés, et des écrous (42) étant
vissés sur les extrémités filetées (41), de préférence avec intercalation d'un bloc-ressort
(14) respectif, et en ce que les éléments de serrage (10) sont réglés sur un effort de serrage prédéfini et les
écrous (42) des raccords à vis (5) sur une précontrainte prescrite de façon définie.
9. Procédé selon la revendication 8,
caractérisé en ce que
proportionnelle à l'effort de serrage (K), l'adhérence (N) d'un élément de serrage
(10) est, après prise en compte du coefficient effectif de frottement statique (µ)
entre la tige (4) et l'élément de serrage (10), par exemple un coefficient µ = 0,05
à 0,15 pour un contact acier/acier entre des surfaces lisses et sèches, dimensionnée
sur la base d'un effort de serrage (R) calculé mathématiquement, de sorte à correspondre
à la somme (Y-) de tous les efforts résultant de la force de pression (A) exercée
par les parois latérales larges (1) de la lingotière contre ses parois latérales étroites,
auxquels viennent s'ajouter les efforts de pression ferrostatiques (D) et une marge
de sécurité (S), ce selon la formule :
10. Procédé selon la revendication 8 ou 9,
caractérisé en ce que
le serrage des parois latérales larges (1) de la lingotière est effectué en vissant
le raccord fileté (5) avec un couple limité.
11. Procédé selon la revendication 8, 9 ou 10,
caractérisé en ce que
le serrage des parois latérales larges (1) de la lingotière est choisi de sorte à
correspondre à une pression superficielle prédéterminée qu'exercent les faces de contact
des parois latérales étroites sur les parois latérales larges (1) à laquelle s'ajoutent
les forces ferrostatiques provenant du métal liquide.
12. Procédé selon Tune ou plusieurs des revendications 8 à 11,
caractérisé en ce que
la force de serrage (R) de l'élément de serrage (10) est prédéfinie de façon que ce
dernier (10) se relâche et coulisse vers l'extérieur sur le tirant d'ancrage (4) au
cas où l'augmentation de la pression qu'exercent les parois latérales larges (1) dépasse
la somme des efforts (A+D+S) admissible (Σ).
13. Procédé selon l'une ou plusieurs des revendications 8 à 12,
caractérisé en ce que
une course maximale admissible en coulissement est prédéfinie pour l'élément de serrage
(10) et une butée de fin de course (12), se présentant par exemple comme un élément
de serrage supplémentaire, disposée à cet effet, et en ce que celle-ci déclenche des signaux de préférence à l'aide d'un contact d'alarme réagissant
au relâchement de l'élément de serrage (10).
14. Procédé selon Tune ou plusieurs des revendications 8 à 13,
caractérisé en ce que
les éléments de serrage (10) sont maintenus en position sous contrainte exclusivement
par adhérence sur les extrémités lisses (40) des tiges (4) de tirant d'ancrage.