DE19817701C2 - Hubtisch mit Oszillationsantrieb für eine Stranggießeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Stranggießen von Stahl, bestehend aus einer in Gießrichtung oszillierenden, in einem Hubtisch gehaltenen Stranggießkokille und mindestens einem auf den Hubtisch wirkenden Oszillationsantrieb.

Aus dem Stand der Technik sind hydraulische Oszillationsantriebe für Hubtische von Stranggießeinrichtungen bekannt, die eine Kokillenoszillation mit beliebigen Ge­ schwindigkeitskurven zulassen, beispielsweise entsprechend einer asymmetrischen Sinuskurve. Der technische Hintergrund für die Einflußnahme auf die Oszillations­ bewegung des Hubtisches und damit der Kokille besteht darin, die Schmierzeit zwischen der Kokillenwand und der Stranghaut zu verlängern und die Negativ-Stripzeit optimal zu gestalten. Diese Effekte wirken sich vorteilhaft auf die Oszillationsmarkenausbildung, insbesondere die Oszillationsmarkentiefe aus. Außerdem verbessert sich die Temperaturkonstanz der Stranghaut über die gesamte Breite der Kokille.

Aus der DE 43 41 719 C1 geht beispielsweise eine Einrichtung zum Stranggießen von Stahl mit einer in Gießrichtung oszillierenden Stranggießkokille hervor, die mit einem hydraulischen Oszillationsantrieb verbunden ist, der neben den üblichen sinusförmi­ gen Oszillationskurven auch andersförmige Oszillationskurven zuläßt. Die Stranggieß­ kokille ist an sich quer zur Gießrichtung erstreckenden, beidendig fest ein- und vorgespannten Federpaketen gelagert, die sich auf beiden Seiten der Stranggieß­ kokille seitlich neben deren Schmalseitenplatten befinden. Mittig zwischen den übereinander angeordneten Federpaketen befindet sich jeweils ein Befestigungs­ block, unter dem jeweils der als Servo-Hydraulikzylinder ausgebildete, insgesamt somit zwei Zylinder umfassende Oszillationsantrieb angeordnet ist. Die Befestigungs­ blöcke übertragen die von den Hydraulikzylindern ausgeführte Oszillationsbewegung auf die an ihnen befestigte Kokille.

Weiterhin ist aus dem Stand der Technik eine Oszillationseinrichtung für eine Strang­ gießkokille mit einem sogenannten Parallelogramm-Hebelsystem bekannt. An einem Lagerständer sind Parallel-Lenker schwenkbar geführt, die den Kokillentisch mit der Kokille tragen. Zur oszillierenden Bewegung der Stranggießkokille sind Servo-Hydrau­ likzylinder vorgesehen. Die Servozylinder sind mit ihrer Bodenplatte ortsfest verankert und mit ihrer Kolbenstange gelenkig mit dem Kokillentisch verbunden. Die Seiten­ verlagerung des Kokillentisches wird durch ein elastisches Verbindungselement ausgeglichen.

Ein Nachteil des Parallelogramm-Hebelsystems ist der hohe Raumbedarf, der für die Installation einer solchen Oszillationseinrichtung in bestehenden Stranggießanlagen erforderlich ist.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine Stranggießeinrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit der sich nahezu beliebige Geschwindigkeitskurven des Hubtisches fahren lassen und die zugleich massearm und räumlich kompakt baut.

Im einzelnen wird die Aufgabe bei einer Einrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß der Hubtisch mit unterhalb seiner Tischebene verlaufenden Führungsblöcken ausgebildet ist, zwischen denen ein stationärer Spannblock angeordnet ist, und entlang der Kokillenschmalseiten unterhalb der Tischebene zu beiden Seiten des Spannblocks jeweils zwischen bzw. in diesem und dem zu ihm benachbarten Führungsblock im Abstand übereinander mindestens zwei einzelne, nachgiebig weiche Blattfedern in zueinander sowie in Bezug auf die jeweiligen an der gegenüberliegenden Kokillenschmalseite angeordneten Blattfedern paralleler Lage eingespannt sind.

Der Kokillentisch kann beispielsweise aus zwei an den Kokillenschmalseiten ange­ ordneten, U-förmigen Sattelträgern, die über parallel zu den Kokillenbreitseiten verlaufende Traversen miteinander verbunden sind, bestehen. Die nach unten weisenden Schenkel der Sattelträger bilden in diesem Fall die Führungsblöcke des Hubtisches, in deren Mitte der ortsfeste Spannblock angeordnet ist. Bei einer anderen Ausführung lassen sich die Sattelträger mit nach oben offenem U und aufrecht hochstehenden Schenkeln, d. h. umgekehrt vorsehen; an einem die Sattelträger überspannenden feststehenden Tragrahmen könnten die Hydraulikzylinder des Oszillationsantriebes dann hängend angeordnet werden.

Während die bekannten, vorgespannten Blattfederpakete auch dazu dienen, die Kokille zu tragen, geht die Erfindung einen davon völlig abweichenden Weg. Denn die an jeder Kokillenschmalseite vorhandenen zwei Blattfederpaare aus voneinander parallel beabstandeten dünnen Einzel-Blattfedern übernehmen keine tragende Funktion mehr. Sie zentrieren den Hubtisch und ermöglichen eine taumelfreie Kokillenbewegung. Durch die jeweils in Längsrichtung und in der Bewegungsrichtung parallele Anordnung der Blattfedern an jeder Seite des Kokillensattels wird der Hubtisch und damit die Kokille exakt geführt. Bei einer auf zwei unabhängigen Hubtischen aufsitzenden Kokille wird durch die Parallelanordnung der dünnen, weichen Blattfedern gleichzeitig erreicht, daß die Einzelhubtische in der Waage gehalten werden. Die beiden Blattfederpaare an jeder Seite ermöglichen somit eine statische Lagerung und die Führung des Hubtisches in Quer- und in Längsrichtung. Aufgrund der weichen, dünnen Blattfedern, die keine wesentliche Gegenkraft ausüben und sich problemlos durchbiegen können, erlauben es zudem, eine beliebige Kurve, d. h. unterschiedliche Geschwindigkeiten zu fahren.

Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht vor, daß der Oszillationsantrieb aus vier Hydraulikzylindern besteht, von denen jeweils zwei an jeder Kokillenseite angeordnet und mit einem Ende an den Führungsblöcken und mit ihrem anderen Ende an einem ortsfesten Tragrahmen befestigt sind. Somit können möglicherweise auftretende unterschiedliche Reibungskräfte an den Kokillenseiten über die vorzugs­ weise positions- oder kraftgeregelten Hydraulikzylinder abgefangen werden. Zudem läßt sich mit zwei an jeder Seite angeordneten Zylindern eine saubere und kontrollierte Hubtischbewegung erreichen, weil die Kräfte bzw. Kraftmomente immer im Gleichgewicht sind und durch die Federpaare aus einzelnen Blattfedern nicht ausgependelt werden.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung dient der Tragrahmen sowohl als ortsfeste Lagerung für die Hydraulikzylinder als auch die Spannblöcke. Das gesamte System ist damit in einem einzigen, gegenüber dem oszillierenden Hubtisch ortsfesten Rahmen gelagert. Alternativ ist es selbstverständlich auch möglich, daß die Hydraulikzylinder und die Spannblöcke jeweils auf unterschiedlichen, jedoch feststehenden Lagerflächen angeordnet sind.

Als alternativer Oszillationsantrieb läßt sich vorteilhaft ein seitlich am Hubtisch angeordneter Kokillenschmalseitenantrieb einsetzen. Dies ist deshalb möglich, da die Stranggießeinrichtung aufgrund der je Kokillenschmalseite angeordneten zwei Blattfederpaare bereits exakt geführt ist.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Hydraulikzylinder in einer durch die Führungsblöcke gelegten Querschnittsebenen seitlich neben den Führungs­ blöcken angeordnet.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Hydraulikzylinder mit einem Ende an einem unteren Abschnitt des Führungsblocks und mit dem anderen Ende oberhalb dieser Anlenkung an dem ortsfesten Tragrahmen befestigt. Durch die hieraus resultierende, hängende Anordnung der Hydraulikzylinder und des damit verbundenen Hubtisches ergibt sich eine verbesserte Eigenstabilität der beweglichen Teile der Stranggießeinrichtung.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von zwei Ausführungsbeispielen des näheren erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Einrichtung zum Stranggießen mit an den Schmalseiten eines Hubtisches jeweils zwei angeordneten Blattfeder­ paaren; und

Fig. 2 eine alternative Ausgestaltung des Oszillationsantriebes einer Stranggieß­ einrichtung im Längsschnitt.

Der insgesamt mit 1 bezeichnete Hubtisch besteht aus an den Schmalseiten der in der Fig. 1 nicht gezeigten Kokille angeordneten U-förmigen Sattelträgern 2, die von zwei Führungsblöcken 3.1, 3.2 und einer horizontal in Tischebene 4 verlaufenden Schmalseiten-Traverse 5 gebildet werden.

Rechtwinklig von der Schmalseiten-Traverse 5 erstrecken sich in Richtung der Breitseite der Kokille Breitseitenträger 6.1 und 6.2, die an ihrem anderen Ende ebenfalls mit einem übereinstimmend aufgebauten U-förmigen Sattelträger 2 verbunden sind. Die Oberflächen der Breitseitenträger 6.1, 6.2 und des Schmalseitenträgers 5 bilden die Tischebene 4 zur Aufnahme der Kokille.

Zwischen den Führungsblöcken 3.1 und 3.2 befindet sich mittig ein Spannblock 7, der auf einer Fundamentstütze 8 verankert ist. Zwei übereinander angeordnete, einzelne, dünne Blattfedern sind als Blattfederpaare 9.1, 10.1 bzw. 9.2, 10.2 an dem Spannblock 7 befestigt. Jede Blattfeder 9.1, 9.2 bzw. 10.1, 10.2 ist auf einer Seite mit dem Führungsblock 3.1 bzw. 3.2 und auf der anderen Seite an dem ortsfesten Spannblock 7 befestigt.

Seitlich an den Führungsblöcken 3.1, 3.2 befinden sich Lagerflansche 12.1, 12.2, in denen eine Kolbenstange 13.1, 13.2 eines Hydraulikzylinders 14.1, 14.2 angelenkt ist.

Mit ihrem unteren Ende stützen sich die Hydraulikzylinder 14.1, 14.2 gelenkig über Befestigungsflansche 15.1, 15.2 an Fundamentstützen 16.1, 16.2 ab.

Zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels in Fig. 2 mit "hängender" Anordnung des Hubtisches 1 wird auf die Erläuterung zu Fig. 1 Bezug genommen. Übereinstimmende Baugruppen tragen identische Bezugsziffern.

Der Hauptunterschied der Ausführungsform nach Fig. 2 besteht darin, daß der Spannblock 7 und die Hydraulikzylinder 14.1, 14.2 ihr Widerlager nicht in Fundamentstützen, sondern in einem einheitlichen Tragrahmen 18 finden, der eine hängende Anordnung des Hubtisches erlaubt. Zu diesem Zweck sind die Lagerflansche 12.1, 12.2 zur Aufnahme der Kolbenstangen 13.1, 13.2 (vgl. Fig. 1) im gezeigten Ausführungsbeispiel unten an den Führungsblöcken 3.1, 3.2 angeordnet. Der Tragrahmen 18 besitzt zu diesem Zweck in einer durch die Führungsblöcke 3.1, 3.2 gelegten Querschnittsebene sich nach oben erstreckende Tragarme 19.1 19.2, die jeweils oben durch Querschenkel 21.1, 21.2 begrenzt werden. An den Querschenkeln 21.1, 21.2 sind die Hydraulikzylinder über ihre Zylinderböden gelenkig befestigt. Bei einer Abwandlung dieser Ausführung können die nach unten offenen U-förmigen Sattelträger und der feststehende Tragrahmen in der Zeichnungsebene der Fig. 2 um 180° nach oben geklappt, d. h. in umgekehrter Anordnung mit nach oben offenem U der Sattelträger und diese überbrückenden Tragrahmen 18 vorgesehen werden; in diesem Fall hängen die Zylinder an dem feststehenden Tragrahmen.

Claims (6)

1. Einrichtung zum Stranggießen von Stahl, bestehend aus einer in Gießrich­ tung oszillierenden, in einem Hubtisch gehaltenen Stranggießkokille und mindestens einem auf den Hubtisch wirkenden Oszillationsantrieb, dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Hubtisch (1) mit unterhalb seiner Tischebene (4) verlaufenden Führungsblöcken (3.1, 3.2) ausgebildet ist, zwischen denen ein stationärer Spannblock (7) angeordnet ist,
• - und entlang der Kokillenschmalseiten unterhalb der Tischebene (4) zu beiden Seiten des Spannblocks (7) jeweils zwischen bzw. in diesem und dem zu ihm benachbarten Führungsblock (3.1 bzw. 3.2) im Abstand übereinander mindestens zwei einzelne, nachgiebig weiche Blattfedern (9.1, 10.1 bzw. 9.2, 10.2) in zueinander sowie in Bezug auf die jeweiligen an der gegenüberliegenden Kokillenschmalseite angeordneten Blattfedern (9.1, 10.1) bzw. 9.2, 10.2) paralleler Lage eingespannt sind.

2. Einrichtung zum Stranggießen von Stahl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillationsantrieb aus vier Hydraulikzylindern (14.1, 14.2) besteht, von denen jeweils zwei an jeder Kokillenseite angeordnet und mit ihrem einen Ende an den Führungsblöcken (3.1, 3.2) und mit ihrem anderen Ende an einem ortsfesten Tragrahmen (18) befestigt sind.

3. Einrichtung zum Stranggießen von Stahl nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikzylinder (14.1, 14.2) in einer durch die Führungsblöcke (3.1, 3.2) gelegten Querschnittsebene seitlich neben den Führungsblöcken angeordnet sind.

4. Einrichtung zum Stranggießen von Stahl nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannblock (7) an dem Tragrahmen (18) angeordnet ist.

5. Einrichtung zum Stranggießen von Stahl nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikzylinder (14.1, 14.2) mit einem Ende an einem unteren Abschnitt des Führungsblocks (3.1, 3.2) und mit dem anderen Ende oberhalb dieser Anlenkung an dem ortsfesten Tragrahmen (18) befestigt sind.

6. Einrichtung zum Stranggießen von Stahl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillationsantrieb aus mindestens einem, seitlich am Hubtisch (1) angeordneten Kokillenschmalseitenantrieb besteht.