<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung betrifft eine Stranggiessanlage mit einer oszillierenden Kokille, die einen kreisbogenförmig gekrümmten Kokillenhohlraum mit gekrümmter Strangbahnachse aufweist und mittels eines Federelementes, das sich quer zur Strangbahnachse erstreckt, an einem ortsfesten Teil der Stranggiessanlage abgestützt ist.
Die Erfindung beschäftigt sich mit Stranggiessanlagen, bei denen Kokillen mit kreisbogenförmig gekrümmten Kokillenhohlraum eingesetzt sind, welche Kokillen möglichst genau in Richtung der gekrümmten Strangbahnachse des Kokillenhohlraumes oszillieren sollen. Für solche einleitend beschriebenen Kokillen ist es bekannt (DE-OS 3000117), im Bereich der Ecken des die Kokille tragenden Hubtisches Exzenter vorzusehen und die Exzenterhübe mittels in Richtung der Strangbahnachse des Kokillenhohlraumes angeordneter Blattfedern auf den Hubtisch zu übertragen. Damit die Bewegungsbahn der Kokille etwa dem Radius der Bogenform entspricht, weist das der Krümmungsachse des Kokillenhohlraumes nächstliegende Exzenterpaar einen kleineren Exzenterhub auf als das andere Exzenterpaar.
Zur Führung des Hubtisches sind in einer Ebene quer zur Krümmungsachse des Kokillenhohlraumes angeordnete Federstäbe vorgesehen, die an ihren Enden ortsfest eingespannt und mittig am Hubtisch befestigt sind.
Durch diese Kombination von parallel zur Achse und quer zur Achse des Kokillenhohlraumes angeordneten Federelementen lässt sich jedoch eine exakte Führung der Kokille entlang einer Kreisbogenbahn nicht verwirklchen, da die Kokille in den Richtungen quer zu den Federelementen ausweichen kann.
Eine Stranggiessanlage, deren Kokille mittels Federelemente ortsfest abgestützt ist, ist aus der DE-OS 2248066 bekannt. Die in Stranglängsrichtung im Abstand angeordneten Federelemente sind bei dieser Stranggiessanlage parallel zueinander angeordnet, wobei sich die Federelemente entweder von an einer Seite der Kokille liegenden ortsfesten Stützstellen bis zur Kokille erstrecken oder beidseitig der Kokille abgestützt sind, wobei die Kokille im mittleren Bereich der Federelemente befestigt ist.
Die erstbeschriebene Variante bewirkt eine Parallelführung der Kokille nach der Art eines Gelenkvierecks um die Stützstellen der Federelemente ; durch die zuletzt beschriebene Ausführungsform kann eine Vertikalführung der Kokille erreicht werden. Für diese bekannte Stranggiessanlage sind jedoch nur Kokillen mit geradem Kokillenhohlraum einsetzbar.
Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, eine Stranggiessanlage zu schaffen, bei der die einen kreisbogenförmig gekrümmten Kokillenhohlraum aufweisende Kokille exakt entlang der Strangbahnachse des Kokillenhohlraumes geführt ist. Durch die Geometrie der Kokillenführung bedingte Abweichungen von der Strangbahnachse sollen so klein sein, dass sie keinen negativen Einfluss auf den Strang, insbesondere auf die Bildung der Strangschale haben.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Stranggiessanlage der eingangs beschriebenen Art durch die Kombination folgender Merkmale gelöst : - die Kokille ist mittels mindestens zweier in Richtung der Strangbahnachse im Abstand voneinander angeordneter Federelemente abgestützt, - die verlängerten Achsen sämtlicher Federelemente schneiden sich bei in Mittellage befind- licher Kokille mit der Krümmungsachse des Kokillenhohlraumes, - mindestens zwei Federelemente sind in einer Ebene angeordnet, die normal zur Krüm- mungsachse des Kokillenhohlraumes gerichtet ist, wobei sich Federelemente von der Ko- kille zur Krümmungsachse hin und von der Kokille in die entgegengesetzte Richtung erstrecken, und - die sich in unterschiedliche Richtungen erstreckenden Federelemente weisen, gemessen von den Befestigungsstellen an der Kokille bis zu ihren ortsfesten Befestigungspunkten,
unterschiedliche, vom Abstand der Befestigungsstellen von der Krümmungsachse des kreis- bogenförmig gekrümmten Kokillenhohlraumes abhängige Längen auf.
Um Abweichungen zu erzielen, die kleiner sind als ein Zehntausendstel eines Millimeters, ist vorzugsweise das Produkt der in unterschiedliche Richtungen weisenden Längen der auf einem radialen Strahl liegenden Federelemente dividiert durch deren positive Differenz gleich dem Abstand der Befestigungsstellen von der Krümmungsachse des kreisbogenförmig gekrümmten Ko- killenhohlraumes.
<Desc/Clms Page number 2>
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform sind die auf einem radialen Strahl liegenden Federelemente von einer einteilig die beiden ortsfesten Befestigungspunkte verbindenden Blattfeder gebildet.
Für Kokillen mit Brammenquerschnittsformat sind vorzugsweise vier Blattfedern vorgesehen, wobei jeweils zwei Blattfedern an einer Seite der Kokille angeordnet sind.
Zweckmässig liegen die Befestigungsstellen der Blattfedern an der Kokille in der Zylinder- -Mittelfläche des Kokillenhohlraumes.
Vorzugsweise sind die Federelemente von Stäben gebildet, die in Längsrichtung elastisch dehnbar sind, wobei zweckmässig die Federelemente an der Kokille und/oder am ortsfesten Teil der Stranggiessanlage gelenkig befestigt sind.
Legt man Wert auf die Vermeidung von Gelenken in der Nähe der Kokille, sind zweckmässig die Federelemente am ortsfesten Teil der Stranggiessanlage und/oder an der Kokille nach der Art eines eingespannten Trägers befestigt.
Die Erfindung ist nachfolgend an Hand der schematischen Zeichnungen an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei Fig. l einen Schrägriss einer Kokille mit Brammenquerschnittsformat gemäss einer ersten Ausführungsform und Fig. 2 eine Seitenansicht einer Kokille gemäss einer zweiten Ausführungsform veranschaulichen. Fig. 3 zeigt ein Detail der Fig. 1 bzw. 2.
Mit --1-- ist ein rahmenförmiger Kokillenhubtisch bezeichnet, an dem die Kokille --2-befestigt ist. Der Kokillenhubtisch wird mittels nicht näher dargestellter Oszilattionseinrichtungen in Richtung des Doppelpfeiles 3 auf-und abbewegt. Die Kokille --2-- weist einen kreisbogenförmig gekrümmten Kokillenhohlraum --4-- auf. Die Strangbahnachse des zum Giessen von Strängen mit Brammenquerschnitt ausgestalteten Kokillenhohlraumes ist mit --5-- und die Krümmungsachse des Kokillenhohlraumes --4-- mit --6-- bezeichnet.
Der Kokillenhubtisch --1-- ist gemäss Fig. 1 mittels vier elastisch dehnbarer Blattfedern--7, 8 und 9, 10--, die an ihren Enden ortsfest nach der Art eingespannter Träger an einem nicht näher dargestellten ortsfesten Stützgerüst --11-- der Stranggiessanlage eingespannt sind, aufgehängt, wobei jeweils zwei Blattfedern --7, 8 sowie 9, 10-- im Bereich einer Schmalseite --12-der Kokille --2-- am Hubtisch --1-- an je einer Befestigungsstelle --13-- ebenfalls nach der Art eingespannter Träger oder gelenkig befestigt sind.
Die jeweils an einer Seite des Hubtisches --1-- in einer vertikalen Ebene angeordneten Blattfedern --7, 8 bzw. 9, 10--sind in Richtung der Strangbahnachse --5-- im Abstand voneinander angeordnet und sie sind so ausgerichtet, dass sich ihre mit strichlierten Linien dargestellten Verlängerungen --14-- bei in Mittellage bezüglich des Oszillationshubes befindlicher Kokille --2-- an der Krümmungsachse --6-- des Kokillenhohlraumes --4-- in den Schnittpunkten --15 und 16--schneiden. Die Blattfedern --7 bis 10-erstrecken sich somit von der Kokille --2-- bzw. vom Hubtisch-lzur Krümmungsachse --6-- hin und von der Kokille --2-- bzw. vom Hubtisch-l-in die entgegengesetzte Richtung.
Wesentlich für die Erfindung ist, dass die Längenl,l, und L, l., der sich in unter- schiedliche Richtungen erstreckenden Blattfedern --7 bis 10--ungleich sind. Die Bemessung der unterschiedlichen Längen der Blattfedern wird in Abhängigkeit vom Abstand r bzw. rm der Be- festigungsstelle-13-von der Krümmungsachse der kreisbogenförmigen Strangbahnachse --5-vorgenommen, wobei das Produkt der in unterschiedliche Richtungen weisenden Längen la'li der auf einem radialen Strahl liegenden Blattfedern dividiert durch deren positive Differenz /la ¯ li /
EMI2.1
beschreiben, wobei li die Federlänge an der Innenseite der Kokille la die Federlänge an der Aussenseite der Kokille r der Abstand der Befestigungsstelle von der Krümmungsachse und rm der Krümmungsradius der Strangbahnachse sind.
<Desc/Clms Page number 3>
Wie ersichtlich, lässt sich die Gleichung
EMI3.1
aus Fig. 3 ableiten, u. zw. unter der Annahme, dass die Befestigungsstelle --13-- am Hubtisch entlang eines Kreisbogens mit dem Radius r beim Oszillieren der Kokille unter Dehnung der
EMI3.2
unter der Annahme, dass sich die Blattfedern --7 bis 10-- an der Innenseite der Kokille, d. h. an der Seite zur Krümmungsachse --6-- gleich dehnen wie an der Aussenseite der Kokille, d. h. an der Seite entgegengesetzt zur Krümmungsachse --6--.
Durch Umformung der Gleichung (II) gelangt man zur Gleichung (III)
EMI3.3
die einen Kreis mit dem Radius
EMI3.4
darstellt.
Hält man die Bedingung gemäss Gleichung (IV) ein, so wird die Befestigungsstelle --13-beim Oszillieren der Kokille --2-- auf einem Kreisbogen geführt, wobei die Führung der Befesti- gungsstelle --13-- äusserst exakt ist und eine Abweichung vom Kreisbogen kleiner als ein Zehntausendstel eines Millimeters gehalten werden kann.
Wenn nun die Kokille bzw. der Hubtisch mit zwei Blattfedern --7, 8--, die der Glei- chung (IV) genügen, geführt ist, so beschreiben sämtliche Punkte der Kokille --2-- bzw. des
Hubtisches-l-und daher auch des Kokillenhohlraumes --4-- konzentrische Kreisbögen. Es wird somit nicht nur die unterste oszillierende und den Strang stützende Stützfläche, sondern die gesamte Kokille exakt kreisbogenförmig geführt, wodurch die Strangschale schädigende Ein- flüsse vermieden werden.
Ein seitlicher Versatz der Strangschale an der Anschlussstelle der Kokille --2-- bzw. deren eventuell vorgesehener an ihr montierten und daher mitoszillierenden Fussrollen zu der an die Kokille bzw. deren Fussrollen angrenzenden ortsfesten Strangführung lässt sich zuverlässig vermeiden.
Für eine Stranggiessanlage wurde beispielsweise la = 500 mm und li = 475 mm bei einem Radius r von 9500 mm ausgeführt und errechnet, dass bei einem Oszillationshub von 8 mm eine Abweichung in Richtung der Abszisse x vom theoretischen Kreisbogen kleiner ist als 0, 00006 mm.
Dies ist eine Genauigkeit, die mit bisher gebauten Stranggiessanlagen nicht erreicht werden konnte.
An Stelle der Einspannung der Blattfedern --7 bis 10--nach der Art fester Träger könnten auch gelenkige Befestigungen für die Blattfedern --7 bis 10-- am ortsfesten Strangführungsge- rüst --11-- vorgesehen sein, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist.
Die Blattfedern --7 bis 10-- können durchgehend einstückig von einer ortsfesten Befestigung zur gegenüberliegenden ortsfesten Befestigung gestaltet sein oder auch, wie dies ebenfalls in Fig. 2 dargestellt ist, jeweils zweiteilig ausgeführt sein, wobei beide Teile an einer Befesti- gungsstelle --13-- des Kokillenhubtisches --1-- an diesem angelenkt sind.
Es ist möglich, an Stelle von Blattfedern Federstäbe mit beispielsweise Kreisquerschnitt vorzusehen. Wesentlich ist, dass die Federstäbe bzw. sonstigen verwendbaren Federelemente in Längsrichtung elastisch dehnbar sind.
Die Empfindlichkeit gegen zufällig eintretende Störungen wie z. B. ungleiche Reibungskräfte
<Desc/Clms Page number 4>
am Umfang des Kokillenhohlraumes, lässt sich durch angemessene Vorspannung der Federelemente reduzieren.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Stranggiessanlage mit einer oszillierenden Kokille (2), die einen kreisbogenförmig gekrümmten Kokillenhohlraum mit gekrümmter Strangbahnachse (5) aufweist und mittels eines Federelementes, das sich quer zur Strangbahnachse erstreckt, an einem ortsfesten Teil der Stranggiessanlage abgestützt ist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale : - dass die Kokille (2) mittels mindestens zweier in Richtung der Strangbahnachse (5) im Abstand voneinander angeordneter Federelemente (7 bis 10) abgestützt ist.
- dass sich die verlängerten Achsen (14) sämtlicher Federelemente (7 bis 10) bei in
Mittellage befindlicher Kokille (2) mit der Krümmungsachse (6) des Kokillenhohlrau- mes (4) schneiden (bei 15,16), - dass mindestens zwei Federelemente (7 und 8 bzw. 9 und 10) in einer Ebene angeordnet sind, die normal zur Krümmungsachse (6) des Kokillenhohlraumes (4) gerichtet ist, wobei sich Federelemente (7 bis 10) von der Kokille (2) zur Krümmungsachse (6) (mit li, li,) hin und von der Kokille (2) in die entgegengesetzte Richtung (mit la, la) erstrecken, und - dass die sich in unterschiedliche Richtungen erstreckenden Federelemente (7 bis 10), gemessen von den Befestigungsstellen (13) an der Kokille bis zu ihren ortsfesten
Befestigungspunkten unterschiedliche, vom Abstand (r ;
rm) der Befestigungsstellen (13) von der Krümmungsachse (6) des kreisbogenförmig gekrümmten Kokillenhohlraumes (4) ab- hängige Längen (li; la ) aufweisen.