DE2545386B2 - Vorrichtung zum oszillierenden Antreiben einer Stranggießkokille - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine zum oszillierenden Antreiben einer Stranggießkokille bestimmte Vorrich-Hing mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Hauptanspruches.

Stranggießkokillen werden entlang der Vorlaufrichtung des gegossenen Stranges oszillierend hin nd her bewegt, um die Entstehung von Markierungen oder sonstigen auf den Kontakt zwischen der Kokille und dem Strang zurückzuführenden Oberflächenfehlern zu vermeiden. Zum oszillierenden Antreiben der Stranggießkokille einer Stranggießanlage ist es aus der DT-AS 15 08 915 bekannt, einen Doppelexzenterantrieb mit Planetengetriebe zu verwenden, bei dem die Oszillationsamplitude der Stranggießkokille mittels eines zusätzlichen Motors verändert werden kann. Das Planetengetriebe weist eine Reihe von Lagerstellen auf und enthält ein verhältnismäßig großes totes Spiel, das bei plötzlichen Laständerungen der Zahnräder, insbesondere an den Totpunkten der Oszillationsbewegungen, zu einer wenn auch kurzzeitigen Unterbrechung der Oszillationsbewegungen führt, was zu Ungleichförmigkeiten auf der Oberfläche des durchlaufenden Materialstranges führt. Außerdem ist es nachteilhaft, daß man zum Verändern der Oszillationsamplitude einen zusätzlichen Motor benötigt.

Aus der DT-OS 20 08 080 ist es bekannt, die Oszillationsamplitude der Durchlaufkokillen von Stranggießanlagen mittels eines Handrades zu verstellen. Eine derartige Verstellung läßt sich nur unmittelbar an der Kokille und nicht von einem zentralen Steuerpult aus durchführen und ist somit für moderne Anlagen, die unter möglichst geringem Einsatz menschlicher Arbeitskraft betreibbar sein müssen, ungeeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln und zuverlässig die Oszillationsamplitude der Stranggießkokille ferngesteuert exakt auch in größeren Bereichen von einer sehr kleinen Amplitude h^r> bis zu einer sehr großen Amplitude auch während des Betriebes der Stranggießanlage verstellen zu können.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Kennzeichens des Hauptanspruches gelöst. Eine vorteilhafte Weilerbildung der Erfindung ist Gegenstand des Anspruches 2.

Mit dieser Vorrichtung kann man die Oszillationsamplitude der Stranggießkokille mit Hilfe des für den Antrieb sowieso erforderlichen Motors verstellen, wenn man die Kupplung löst und dann die Exzenterwelle mit einer anderen Drehzahl wie die Exzenterbuchse antreibt, ohne daß ein kompliziertes Getriebe mit größerem toten Spiel erforderlich wäre. Dabei nimmt man zwar in Kauf, daß die Verstellung der Oszillation^- amplitude nur in einer Richtung möglich ist, jedoch handelt es sich dabei nicht um einen echten Nachteil, denn man kann auf einen gesonderten Stellmotor und ein kompliziertes Getriebe verzichten. Die ausrückbare Kupplung ist robust und arbeitet spielfrei. Eine Veränderung der Oszillationsamplitude ist im allgemeinen nur zum Nachstellen erforderlich, wobei für derartige Nachstellungen eine Veränderung der Amplitude nur in einer Richtung erfolgen muß. Sollte trotzdem einmal eine Verstellung in der Gegenrichtung notwendig sein, so kann bei der Verstellung unbedenklich der Umkehrpunkt der Oszillationsamplitude überfahren werden, weil die Verstellung während des Betriebes und sehr genau erfolgen kann, so daß der gewünschte Einstellpunkt auch bei der Verstellung nur in einer P.ichiung exakt anzufahren ist. Solange die lösbare Kupplung eingekuppelt ist, erfolgt überhaupt keine Veränderung der Oszillationsamplitude.

Die Verstellbarkeit läßt sich besonders dann exakt und in der gewünschten Weise durchführen, wenn im Verstellbereich ein Umlenkgetriebe mit darin vorgesehener Kupplung verwendet wird.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, ui.d zwar zeigt

Fig. I einen Schnitt durch den Antrieb einer Stranggießkokille nach einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt durch einen gegenüber Fig. 1 abgewandelten Antrieb einer Stranggießkokille,

Fig. 3 einen Schnitt nach Linie H-II aus Fig. 1 oder2, woraus die Einstellung zu erkennen ist, bei der die Stranggießkokille mit minimaler Oszillationsamplitude angetrieben wird, und

Fi g. 4 einen Schnitt wie in Fig. 3, wobei jedoch eine maximale Oszillationsamplitude eingestellt ist.

Gemäß Fig. 1 und 2 weist eine mittels Lagern 4 in einem Rahmen 5 drehbar gelagerte Exzenterwelle 1 an einem Ende einen Exzenterabschnitt 2 mit einer Exzentrizität ei gegenüber der Hauptachse der Exzenterwelle auf. Am anderen Ende der Exzenterwelle 1 ist auf dieser ein Schneckenrad 3 befestigt. Angrenzend an den Exzenterabschnitt 2 ist auf der Exzenterwelle 1 über ringförmige Gleitlager 6 eine Buchse 7 drehbar gelagert, während auf dem Exzenterabschnitt 2 über ein ringförmiges Gleitlager 8 eine Exzenterbuchse 9 sitzt, die gegenüber der Längsachse des Exzenterabschnittes 2 eine Exzentrizität e2 aufweist.

Die Buchse 7, deren Längsachse mit der Längsachse der Exzenterwelle 2 zusammenfällt, ist an beiden Enden über Lager 10 im Rahmen 5 drehbar gelagert, so daß sie unabhängig von der Exzenterwelle 1 auf dieser gedreht werden kann. In der Mitte ist auf der Buchse 7 ein Schneckenrad 11 und an ihrem dem Exzenterabschnitt 2 zugewandten Ende eine Scheibe T befestigt. Die Scheibe T trägt einen Bolzen 13, der in ein Gleitstück 14

eingreift, das in einer Nut 12 eines an der Exzenterbuchse 9 vorgesehenen Armes 9' verschiebbar sitzt. Auf der exzenterbuchse 9 ist eine Kurbelstange 25 mittels eines Gleitlagers 15 gelagert, die in Abhängigkeit von Drehbewegungen der Exzenterbuchse 9 in Längsrichtung bewegt wird.

In die Schneckenräder 3 und 11 greift jeweils eine Schnecke 16 bzw. 17 ein, wobei diese Schnecken 16 und 17 im Rahmen 5 drehbar gelagert sind und mit Kegelrädern 18 bzw. 18' in Verbindung stehen. Diese Kegelräder 18 und 18' greifen in Kegelräder 19 bzw. 19' ein, die sich jeweils auf einer Welle 20 bzw. 21 befinden. Die Wellen 20 und 21 sind über eine lösbare Kupplung

22 miteinander verbunden. Am äußeren Ende der Welle

23 befindet sich eine weitere Kupplung 23, welche die Welle 21 mit einem Motor 24 verbindet. Das Übersetzungsverhältnis des einen Kegelradpaares 18, 19 entspricht dem Übersetzungsverhältnis des anderen Kegelradpaares 18', 19', ebenso wie die Übersetzungsverhältnisse der beiden Schneckentriebe gleich groß sind.

Während des Stranggießvorganges ist die Kupplung 22 eingekuppelt und die Kegelräder 19 und 19' werden vom Motor 24 mit gleicher Drehzahl angetrieben. Da die Übersetzungsverhältnisse der beiden Kegelradpaare gleich sind, werden auch die beiden Schnecken 16 und 17 mit derselben Drehzahl angetrieben, ebenso wie die Schneckenräder 3 und 11. Daher ergibt sich keine Relativbewegung zwischen der Exzenterwelle 1 und der auf ihr sitzenden Buchse 7, ebensowenig wie sich eine Relativbewegung zwischen dem Exzenterabschnitt 2 und der Exzenterbuchse 9 ergibt. Vielmehr werden der Exzenterabschnitt 2 und die Exzenterbuchse 9 mit einer bestimmten unveränderten Exzentrizität gedreht, so daß die Kurbelstange der nicht dargestellten Strang- .!5 gießkokille eine Oszillationsbewegung gleichförmiger Amplitude erteilt.

Die Oszillationsamplitude der Schwingbewegungen der Stranggießkokille wird folgendermaßen verändert. Zunächst wird die Kupplung 22 gelöst und somit die Welle 20 von der Welle 21 abgekuppelt. Dann wird nur noch die Welle 21 vom Motor 24 angetrieben und die Buchse 7 gegenüber der Exzenterwelle 1 und dem an dieser befestigten Exzenterabschnitt 2 verdreht. Diese Drehbewegung wird von dem an der Scheibe T befestigten Bolzen 13 über den Arm 9' auf die Exzenterbuchse 9 übertragen, die sich dementsprechend auf dem Exzenter«bschnitt 2 verdreht, wobei das Gleitstück 14 sich in der Nut 12 verschiebt. Obwohl die Exzenterwelle 1 nicht gedreht wird, erfolgt eine mehr oder weniger starke Verschiebung der Kurbelstange 25. Wenn die Buchse 7 eine volle Umdrehung ausführt, werden die Einstellungen für die maximale und minimale Amplitude der Längsbewegungen der Kurbelstange 25 durchlaufen. Die maximale Amplitude ist gegeben, wenn sich die Exzentrizitäten ei des Exzenterabschnittes 2 und e2 der Exzenterbuchse 9 addieren, wie in Fig. 3 dargestellt. Die Exzentrizität e beträgt nunmehr (ei + e2). Die minimale Amplitude liegt vor, wenn die beiden Exzentrizitäten einander entgegenge- bo setzt liegen, wie in Fig.4 dargestellt, so daß die Exzentrizität emin = (ei — ei)beträgt.

DaE Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 unterscheidet sich >'om Ausführungsbeispiel gemäß Fig. I im wesentlichen dadurch, daß auf den Wellen 20 und 21 jeweils zusätzlich ein Zahnrad 29 bzw. 26 befestigt ist, die Teil eines Umlenkgetriebes bilden. Im Rahmen 5 sind zusätzliche Wellen 30 und 31 mit darauf befestigten Zahnrädern 27 und 28 gelagert, wobei diese Zahnräder 27 und 28 mit den Zahnrädern 26 bzw. 29 kämmen. Die Wellen 30 und 31 sind mittels einer lösbaren Kupplung 22' verbunden. Dieses Umlenkgetriebe 32 überträgt die Antriebsenergie des Motors 24 auf die Exzenterwelle 1, wenn die Kupplung 22 gelöst und die Kupplung ?2' eingerückt ist.

Bei dieser Ausführungsform ist die Kupplung 22 während des normalen Betriebes eingekuppelt und die Kupplung 22' ausgekuppelt, so daß wiederum die Exzenterwelle 1 und die auf dieser sitzende Buchse 7 mit gleicher Drehzahl und ohne Relativbewegung zueinander gedreht werden. Zum Verändern der Oszillationsamplitude wird die Kupplung 22 gelöst und die Kupplung 22' eingekuppelt. Nunmehr wird die Antriebsenergie des Motors 24 über das Umlenkgetriebe 32 mit einer vorgegebenen Untersetzung auf die Exzenterwelle 1 übertragen, so daß die Exzenterwelle 1 und die Buchse 7 mit voneinander abweichenden Drehzahlen angetrieben werden und eine Verstellung der Exzenterbuchse 9 auf dem Exzenterabschnitt 2 erfolgt und dementsprechend in der oben beschriebenen Weise die Exzentrizität und damit die von der Kurbelstange 25 auf die Stranggießkokille übertragene Schwingamplitude verändert wird.

Es wird angenommen, daß die Zahnräder 26 und 28 jeweils einundfünfzig Zähne und die Zahnräder 27 und 29 jeweils fünfzig Zähne haben, so daß sich ein Untersetzungsverhältnis zwischen den Drehzahlen der Wellen 21 und 20 von 1 : 1,0404 ergibt, was einer Drehzahldifl'erenz von etwa 4% entspricht. Beträgt die Oszillationsfrequenz der Stranggießkokille etwa hundert Schwingungen pro Minute, so ergibt sich ein Unterschied zwischen den Drehzahlen der Exzenterwelle 1 und der Exzenterbuchse 9 von vier Schwingungen pro Minute. Daraus ist erkennbar, daß man mit hoher Präzision während des Betriebes die Oszillationsamplitude der Stranggießkokille verstellen kann, und zwar auch dann, wenn die Stranggießkokille mit sehr großer Oszillationsfrequenz angetrieben wird und wenn man die Umschaltzeiten der Kupplungen 22 und 22' berücksichtigt.

Da der Antrieb eine doppelte Exzentrizität aufweist, die durch Lösen und gegebenenfalls Umschalten von Kupplungen verstellt werden kann, läßt sich die Oszillationsamplitude ferngesteuert auch während des Betriebes genau verändern. Da die Exzenterwelle 1 und die Exzenterbuchse 9 unabhängig voneinander und über Untersetzungsgetriebe mit Hilfe eines einzigen Motores angetrieben werden können, läßt sich die Oszillationsamplitude der Stranggießkokille auch dann mit hoher Präzision einstellen, wenn die Einstellung während des Betriebes, das heißt, während ein gegossener Strang durch die Stranggießkokille hindurchläuft, erfolgt. Die Präzision der Einstellung läßt sich noch verbessern, wenn das Umlenkgetriebe 32 vorgesehen und benutzt wird. Dabei ist das benötigte Getriebe im Aufbau einfach und weist relativ wenig Einzelteile auf. Es ist somit für robusten und genauen Betrieb geeignet.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum oszillierenden Antreiben einer Stranggießkokille, mit einer an einem Rahmen drehbar gelagerten Exzenterwelle mit einem Exzenterabschnitt und einer auf diesem angebrachten Exzenterbuchse, die über eine Kurbelstange die oszillierenden Bewegungen der Kokille erzeugt, wobei zum Antreiben der Exzenterwelle ein Motor mit Antriebswelle vorgesehen ist, die getriebemäßig mit der Exzenterwelle verbunden ist, und wobei die Exzenterbuchse und die Exzenterwelle motorisch relativ zueinander verdrehbar sind, gekennzeichnet durch eine an der Abtriebswelle (20, 21) des Motors (24) vorgesehene, lösbare Kupplung (22), die zwischen dem zur Exzenterbuchse (9) führenden Gciriebeteil (11, 17, 18', 19') und dem zur Exzenterwelle (1) führenden Getriebetcil (3, 16, 18, 19) sitzt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die Abtriebswelle (20, 21) des Motors (24) ein Umlenkgetriebe (32) mit einer darin vorgesehenen Kupplung (22') angeschlossen ist.

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