DE102011002956A1

DE102011002956A1 - Oszillator zur Erzeugung von vertikal oszillierenden Schwingungen einer Stranggießkokille

Info

Publication number: DE102011002956A1
Application number: DE201110002956
Authority: DE
Inventors: Klaus-Peter Eberwein; Thomas Lamberti
Original assignee: SMS Siemag AG
Current assignee: SMS Group GmbH
Priority date: 2011-01-21
Filing date: 2011-01-21
Publication date: 2012-07-26
Also published as: WO2012098253A1

Abstract

Um bekannte Antriebsvorrichtungen zur Erzeugung von vertikal oszillierenden Schwingungen einer Stranggießkokille so zu verbessern, dass eine flachere, platzsparende Ausführung erhalten wird, wobei mit Hilfe einer Kniehebelverbindung (15) die horizontale Kraftwirkungsrichtung des Oszillationsantriebs (14) in eine vertikale Kraftwirkungsrichtung des Hubtisches (40) umgelenkt wird, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, in kompakter Bauweise mit kurzen Weglängen das untere Ende (16) der Kniehebelverbindung (15) mit dem Grundrahmen (11), das obere Ende (17) der Kniehebelverbindung (15) mit einem an der Unterseite des Hubtisches (40) angeordneten Verbindungselement (13) und das Kniegelenk (18) der Kniehebelverbindung (15) mit dem Oszillationsantrieb (14) gelenkig zu verbinden und das oszillierende obere Ende (17) der Kniehebelverbindung (15) zur Sicherstellung einer zumindest angenäherten exakten vertikalen Schwingung zweckmäßigerweise über ein Führungselement (19) mit einem nicht oszillierenden Teil des Grundrahmens (11) gelenkig seitlich abzustützen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von vertikal oszillierenden Schwingungen einer Stranggießkokille, bestehend aus einem beweglichen Hubtisch als Auflage für die Stranggießkokille und einem Oszillator mit beispielsweise einer pneumatischen oder hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit als Oszillationsantrieb, dessen Kraftwirkungsrichtung im Wesentlichen horizontal ausgerichtet ist, wobei der Oszillationsantrieb mit dem Hubtisch über eine Kniehebelverbindung zur Umlenkung der horizontalen Kraftwirkungsrichtung des Oszillationsantriebs in eine vertikale Kraftwirkungsrichtung des Hubtisches verbunden ist.
Stand der Technik sind Oszillatoren, die die auf ihnen montierte Stranggießkokille vertikal oszillieren lassen, indem jeweils ein vertikal angeordneter Oszillationsantrieb in Form beispielsweise eines Hydraulikzylinders ein beweglich ausgeführtes Teil, den sogenannten Hubtisch, auf welchem die Stranggießkokille montiert ist, hauptsächlich vertikal oszillieren lässt.
Hierbei entspricht die hauptsächliche Kraftwirkungsrichtung des Hydraulikzylinders der gewünschten Bewegungsrichtung des Hubtisches und damit der Kokille, abgesehen von möglicherweise kinematisch bedingten Schwenkbewegungen des Hydraulikzylinders. Ein Nachteil der gesamten Vorrichtung ist die durch diese vertikale Anordnung des Hydraulikzylinders bedingte große Bauhöhe.
Um die Nachteile der großen Bauhöhe und die damit erforderlichen langen Kraftübertragungsmittel, die zu Durchbiegungen und zu Abweichungen von den gewünschten Schwingungen führen können, zu umgehen, wird in der deutschen Auslegeschrift 1 583 612 vorgeschlagen, die Anlenkungsstellen für die Kokille, die ortsfesten Lager für die Kraftübertragungsmittel und den ortsfesten Oszillationsantrieb innerhalb eines einzigen Gehäuses anzuordnen, wobei der die Kokille tragende Kokillentisch von einem am Gehäuse drehbar gelagerten Winkelhebel getragen ist, an dessen einem Hebelarm der Oszillationsantrieb angreift und wobei der Kokillentisch mittels paarweise angeordneten Parallelogramm-Lenkern geführt ist.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 508 826 ist eine Antriebsvorrichtung für eine Strangguss-Kokille bekannt, die mittels Hebelgetrieben oder pneumatisch/hydraulisch betätigbaren Kolbentriebwerken in vertikale Oszillationsbewegungen versetzbar ist, wobei mit einem Kniehebelgetriebe, von dem ein Hebel am Gießbühnengerüst, der andere an der beweglichen Kokille gelenkig befestigt ist, dessen Kniegelenk mit einer antreibbaren, horizontal hin und her bewegbaren Schubstange verbunden ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, die nach dem Stand der Technik bekannten Antriebsvorrichtungen zur Erzeugung von vertikal oszillierenden Schwingungen einer Stranggießkokille so zu verbessern, dass eine flachere, platzsparende Ausführung erhalten wird, die als Einheit schnell gewechselt werden kann.
Die gestellte Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass in kompakter Bauweise mit kurzen Weglängen das obere Ende der Kniehebelverbindung mit einem an der Unterseite des Hubtisches angeordneten Verbindungselement, das untere Ende der Kniehebelverbindung mit dem Grundrahmen und der Oszillationsantrieb mit dem Kniegelenk der Kniehebelverbindung gelenkig verbunden sind, wobei das oszillierende obere Ende der Kniehebelverbindung zur Sicherstellung einer zumindest angenäherten exakten vertikalen Schwingung durch eine vertikale Führung seitlich abgestützt ist.
Diese seitlich angeordnete vertikale Führung geschieht erfindungsgemäß durch ein Führungselement, welches das obere Ende der Kniehebelverbindung mit einem nicht oszillierenden Teil des Grundrahmens gelenkig verbindet. Eine alternative vertikale Führung besteht in die Verwendung eines aus einem elastischen Werkstoff bestehenden Führungselements, welches mit seinen Enden in Klemmbacken eingespannt, das obere Ende der Kniehebelverbindung mit einem nicht oszillierenden Teil des Grundrahmens fest verbindet.
Durch die gemäß der Erfindung große, etwa der Breite des Hubtisches entsprechende Breite des Führungselementes wird mit Vorteil zusätzlich zur kompakten Bauweise mit einer flachen und platzsparenden Ausführung mit kurzen Weglängen auch eine für den Gebrauch erforderliche mechanische Stabilität des Oszillators erreicht.
Neben der vertikalen Führung des Endes der Kniehebelverbindung durch eine Verbindung mit einem nicht oszillierenden Teil des Grundrahmens ist es entsprechend der Erfindung auch möglich, das obere Ende der Kniehebelverbindung durch zwei seitlich angeordnete Führungselemente direkt und exakt vertikal stützend zu führen.
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass der Oszillator so ausgebildet ist, dass er gemeinsam mit dem Hubtisch eine leicht auswechselbare kompakte Konstruktionseinheit darstellt. Mit Vorteil lassen sich deshalb zwei dieser aus je einem Oszillator und einem Hubtisch bestehenden Konstruktionseinheiten paarweise zu einer Gesamteinheit anordnen. Es ist aber auch möglich, zwei Oszillatoren paarweise zu einer Gesamteinheit anzuordnen, die dann mit einem gemeinsamen Hubtisch ausgestattet ist.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend an in schematischen Zeichnungsfiguren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
1 einen Oszillator mit gelenkig angeordnetem Führungselement
2 einen Oszillator mit fest angeordnetem Führungselement
3 einen Oszillator mit direkt geführten Führungselementen
4 paarweise angeordnete Oszillatoren der 1
5 paarweise angeordnete Oszillatoren der 2
6 paarweise angeordnete Oszillatoren der 3
7 paarweise angeordnete Oszillatoren der 1 mit einem gemeinsamen Hubtisch.
Der in der 1 in einer geschnittenen Seitenansicht dargestellte Oszillator 10 besteht aus einem horizontalen Grundrahmen 11 mit einem vertikal abgewinkelten hinteren Teil 12. Am vorderen Ende des Grundrahmens 11 befindet sich eine Kniehebelverbindung 15, die mit ihrem oberen Ende 17 über ein Verbindungselement 41 mit einem Hubtisch 40 gelenkig verbunden ist und sich an ihrem unteren Ende 16 auf dem Grundrahmen 11 gelenkig abstützt.
Am Mittelteil 18 der Kniehebelverbindung 15 ist ein in etwa horizontal ausgerichteter Oszillationsantrieb 14 gelenkig befestigt, der sich am vertikal abgewinkelten hinteren Teil 12 des Grundrahmens 11 gelenkig abstützt.
Das mit dem Hubtisch 40 verbundene obere Ende 17 der Kniehebelverbindung 15 ist zu seiner vertikalen Führung zusätzlich mit einem horizontal ausgerichteten breiten Führungselement 19 gelenkig verbunden, welches sich gleichfalls am vertikal abgewinkelten hinteren Teil 12 des Grundrahmens 11 gelenkig abstützt.
In der 4, die in einer perspektivischen Ansicht zwei aus Oszillator 10 und Hubtisch 40 bestehende kompakte Konstruktionseinheiten der 1 in paarweiser Anordnung zeigt, ist die der Breite des Hubtisches 40 entsprechende Breite des Führungselements 19 und die dadurch erzielte kompakte Bauweise der Konstruktionseinheit erkennbar.
In den in den 2 und 3, die weitere Anwendungsbeispiele mit gegenüber der 1 abweichenden Merkmalen darstellen, sind zur besseren Übersichtlichkeit nur diese von der 1 abweichenden Merkmale mit neuen Bezugszeichen versehen.
So erfolgt bei dem in der 2 dargestellten Oszillator 20 die vertikale Abstützung des oberen Endes 17 der Kniehebelverbindung 15 nicht mehr durch ein gelenkig befestigtes Führungselement 19, sondern durch ein elastisches Führungselement 29, welches mittels Klemmbacken 28 am oberen Ende 17 der Kniehebelverbindung 15 und am entsprechend verkürzten vertikal abgewinkelten hinteren Teil 22 des Grundrahmens 11 befestigt ist. Die auch hier erzielte kompakte Bauweise der Konstruktionseinheit ist in der 5 in einer perspektivischen Ansicht der paarweisen Anordnung von zwei aus dem Oszillator 20 und dem Hubtisch 40 bestehenden kompakten Konstruktionseinheiten erkennbar.
In der 3 ist ein Oszillator 30 dargestellt, dessen mit dem Hubtisch 40 verbundenes oberes Ende 17 der Kniehebelverbindung nicht mehr am vertikal abgewinkelten hinteren Teil 12 bzw. 22 des Grundrahmens 11 abgestützt wird, sondern hier wird bei dieser Ausführungsform das obere Ende 17 durch direkte unmittelbar neben dem oberen Ende 17 angeordnete seitliche Führungselemente vertikal geführt. Da die Abstützung des oberen Endes 17 am Grundrahmen 11 nicht mehr erforderlich, aber weiterhin möglich ist, ist der abgewinkelte hintere Teil 32, der nur der Abstützung des Oszillationsantriebs 14 dient, beispielhaft entsprechend verkürzt ausgeführt. Die auch hier mit dem Oszillator 30 erreichte kompakte Bauweise ist gleichfalls der in 6 dargestellten perspektivischen Ansicht der paarweisen Anordnung von zwei aus dem Oszillator 30 und dem Hubtisch 40 bestehenden Konstruktionseinheiten erkennbar.
Neben den in den 4 bis 6 gezeigten paarweisen Anordnungen von Oszillatoren 10, 20, 30 mit jeweils einem Hubtisch 40 ist es auch möglich, zwei Oszillatoren 10, 20, 30 ohne einzelne Hubtische 40 paarweise zu einer Konstruktionseinheiten zu verbinden.
In der 7 sind beispielsweise zwei Oszillatoren 10 paarweise nebeneinander unter einem gemeinsamen Hubtisch 50 zu einer Gesamteinheit angeordnet, wobei der Grundrahmen der beiden Oszillatoren 10 als ein Verbindungsrahmen 51 ausgebildet ist.
Bezugszeichenliste

10, 20, 30: Oszillator
11: Grundrahmen
12, 22 32: vertikaler hinterer Teil des Grundrahmens
14: Oszillationsantrieb
15: Kniehebelverbindung
16: unteres Ende der Kniehebelverbindung 15
17: oberes Ende der Kniehebelverbindung 15
18: Mittelteil der Kniehebelverbindung 15
19: gelenkig angeordnetes Führungselement
28: Klemmbacke
29: fest angeordnetes seitliches Führungselement
32: verkürzter vertikaler Teil des Grundrahmens
39: direktes seitliches Führungselement
40, 50: Hubtisch
41: Verbindungselement des Hubtisches
51: Verbindungsrahmen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 1583612 [0004]
DE 1508826 A [0005]

Claims

Vorrichtung zur Erzeugung von vertikal oszillierenden Schwingungen einer Stranggießkokille, bestehend aus einem beweglichen Hubtisch (40) als Auflage für die Stranggießkokille und einem Oszillator (10, 20, 30) mit beispielsweise einer pneumatischen oder hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit als Oszillationsantrieb (14), dessen Kraftwirkungsrichtung im Wesentlichen horizontal ausgerichtet ist, wobei der Oszillationsantrieb (14) mit dem Hubtisch (40) über eine Kniehebelverbindung (15) zur Umlenkung der horizontalen Kraftwirkungsrichtung des Oszillationsantriebs (14) in eine vertikale Kraftwirkungsrichtung des Hubtisches (40) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass in kompakter Bauweise mit kurzen Weglängen: a. das obere Ende (17) der Kniehebelverbindung (15) mit einem an der Unterseite des Hubtisches (40) angeordneten Verbindungselement (41) gelenkig verbunden ist, b. das untere Ende (16) der Kniehebelverbindung (15) mit dem Grundrahmen (11) gelenkig verbunden ist, und c. der Oszillationsantrieb (14) mit dem Kniegelenk der Kniehebelverbindung (15) gelenkig verbunden ist, d. wobei das oszillierende obere Ende (17) der Kniehebelverbindung (15) zur Sicherstellung einer zumindest angenäherten exakten vertikalen Schwingung durch eine vertikale Führung seitlich abgestützt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zu seiner seitlichen Abstützung das obere Ende (17) der Kniehebelverbindung (15) über ein Führungselement (19) mit einem nicht oszillierenden Teil des Grundrahmens (11) gelenkig verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zu seiner seitlichen Abstützung das obere Ende (17) der Kniehebelverbindung (15) über ein in Klemmbacken (28) fest eingespanntes aus einem elastischen Werkstoff bestehendes Führungselement (29) mit einem nicht oszillierenden Teil des Grundrahmens (22) fest verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das obere Ende (17) der Kniehebelverbindung (15) durch zwei seitlich angeordnete Führungselemente (39) direkt vertikal stützend geführt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Breiten der Führungselemente (19, 29) in etwa der Breite des Hubtisches (40) entsprechen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Oszillator (10, 20, 30) so ausgebildet ist, dass er gemeinsam mit dem Hubtisch (40, 50) eine leicht auswechselbare kompakte Konstruktionseinheit darstellt.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwei dieser aus je einem Oszillator (10, 20, 30) und einem Hubtisch (40) bestehenden Konstruktionseinheiten paarweise zu einer Gesamteinheit angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Oszillatoren (10, 20, 30) mit einem gemeinsamen Hubtisch (50) und einem Verbindungsrahmen (51) zu einer Gesamteinheit angeordnet sind.