DE2822139C2

DE2822139C2 - Traglager in Gelenkhebeln einer Stranggießkokillen-Oszillationsvorrichtung

Info

Publication number: DE2822139C2
Application number: DE19782822139
Authority: DE
Inventors: Friedhelm 4102 Homberg Borghorst
Original assignee: Mannesmann Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1978-05-20
Filing date: 1978-05-20
Publication date: 1980-03-06
Also published as: JPS5588344U; JPS607877Y2; DE2822139B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Traglager in Gelenkhebeln einer Stranggießkokillen-Oszillationsvorrichtung, das mit seiner die Hebelkräfte übertragenden Drehachse in einem am anzulenkenden Teil befestigten Lagergehäuse abgestützt ist.

Traglager dieser Art dienen dem Zweck, unter Vermeidung von Gleitreibung die Lasten aufzufangen, die beim Oszillieren des Hubtisches zusammen mit der Stranggießkokille auftreten. Hierbei werden an die Lager sehr hohe Anforderungen gestellt, um eine möglichst genaue Führung für eine möglichst lange Betriebszeit der Oszillationsvorrichtung zu erzielen. Die Genauigkeit ist erforderlich, um den vorgeschriebenen Schwingungsverlauf einhalten zu können, der di> Qualität der Oberfläche des gegossenen Stranges mitbestimmt. Die geforderte lange Lebensdauer ergibt sich aus den normalen betrieblichen Anforderungen, minimale Wartungszeiten für den in Gießereien üblichen Schichtbetrieb erzielen zu können.

Die bekannten Traglager bestehen entweder aus Gleitlagern oder aus Wälzlagern. Beide Lagerarten sind den speziellen Anforderungen der schwingenden Lagerteile ausgesetzt Eine besondere Schwierigkeit die sowohl die Genauigkeit als auch die Lebensdauer dieser Lager beeinträchtigt ergibt sich aus der geringen Umfangsbewegung der relativ zueinander drehenden Teile von Drehachse bzw. Lagerring. Die Drehbewegung beträgt im allgemeinen bei entsprechenden Hebellängen des Oszillationsgestänges etwa 1°, bezogen auf 360° des Umfanges der Drehachse. Besonders gravierend ist die bei der geringen Umfangsbewegung unzureichende Schmierung mit Schmiermitteln wie Fett, Graphit, ölnebel und dergleichen, von denen keines das Problem zu lösen imstande ist. Die mangelnde Schmierung wird im wesentlichen dadurch verursacht, daß sowohl das Gleitlager als auch das Wälzlager nur in Form einer Punktauflage zu wirken vermögen.

Aus den dargestellten Schwierigkeiten ergibt sich unschwer eine unzureichende Lebensdauer, d. h. eine sehr frühzeitige Abnützung der Lagerflächen und damit eine unzureichende Genauigkeit derartiger Traglager.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Umgehung des bisherigen Gleit- bzw. Wälzlagers ein Traglager zu schaffen, das sowohl eine höhere Genauigkeit und eine höhere Lebensdauer aufweist, als auch bezüglich der im Betrieb vorzunehmenden Wartungsarbeiten günstiger isi.

Die gestellte Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß die Drehachse in einem begrenzt elastischen, in der Härte auf die bei der Kokillenoszillation auftretenden Kräfte abgestimmten Werkstoff mit schwingungsdämpfenden Eigenschaften eingebettet ist. Die erfindungsgemäße Lösung beseitigt somit das Schmierproblem insgesamt. Als weiterer Vorteil ergibt sich eine höhere Genauigkeit, weil das Lagerspiel, das von Gleit- bzw. Wälzlagern bekannt ist, restlos beseitigt wird. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Verschleiß zwischen relativ zueinander bewegten Lagerleilen grundsätzlich vermieden wird. Schließlich besteht bei Anwendung des erfindungsgemäßen Traglagers keinerlei Veranlassung mehr, besondere Wartungsarbeiten durchzuführen, d. h. das Traglager gemäß der Erfindung ist praktisch wartungsfrei.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der begrenzt elastische Werkstoff im Ringraum zwischen einer äußeren Hülse, die an dem anzulenkenden Bauteil angeschlossen ist, und einer die Drehachse umschließenden Hülse angeordnet. Durch diese Maßnahme entsteht ein selbständiger Bauteil, der austauschbar an jeder gewünschten Lagerstelle der Oszillationsvorrichtung eingebaut werden kann.

Nach der Erfindung besteht der begrenzt elastische Werkstoff aus einer Kombination verschiedener Gummisorten und/oder aus einer Gummimischung mit eingelagerten Metallteilen.

Nach der weiteren Erfindung kann der begrenzt elastische Werkstoff auch aus Kunststoffen bestehen.

Bei Oszillationsvorrichtungen für den Stranggießbetrieb ist eine spielfreie Lagerung des Kraftübertragungsgestänges vom Oszillationsmotor her besonders wichtig. Nach dem Grundgedanken der Erfindung kann die Spielfreiheit durch mehrere Maßnahmen erzielt werden. Zunächst ist vorgesehen, daß die Drehachse zumindest im Längenabschnitt des begrenzt elastischen

Werkstoffes einen polygonalen Querschnitt aufweist.

Sodann ist nach einem weiteren erfinderischen Merkmal die Drehachse an den Achszapfen mit Abflachungen versehen, die im Gelenkhebel unter einem Verdrehwinkel zum Lagergehäuse eingebaut j sind. Dieser Verdrehwinkel bewirkt eine Vorspannung des begrenzt elastischen Werkstoffes, was insbesondere für die Wechselbeanspruchung des Traglagers beim Auf- und Abschwingen der Kokille vorteilhaft ist.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Gelenkhebel gabelförmige Lagerstellen aufweisen und daß die Ausnehmungen für die Drehachsenzapfen unter dem Verdrehwinkel zur senkrechten Einführungsrichtung der Drehachsenzapfen verlaufen. Die erwähnte Vorspannung innerhalb des erfindungsgemäßen Tragla- ι gers kann somit schon beim Einbau der Stranggießkokille bzw. der Stranggießkokille zusammen mit dem Hubtisch aufgebracht werden.

Die stetigen Schwingbewegungen innerhalb des Traglagers erzeugen naturgemäß eine Erwärmung, die 2<> die hohe Lebensdauer des erfindungsgemäßen Traglagers vermindern könnte. Nach einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung ist daher vorgesehen, daß eine Kühleinrichtung für Rüssiges oder gasförmiges Kühlmittel, insbesondere für den begrenzt elastischen Werk- ->5 stoff, vorgesehen ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig.l die Lagerung eines Stranggießkokillen-Hubti- w sches innerhalb einer Oszillationsvorrichtung mittels der erfindungsgemäßen Traglager in Vorderansicht, in Teilschnitten I-I gem. F i g. 2,

Fig. 2 die Lagerung des Kokillenhubtisches in Seitenansicht,

Fig.3 eine Seitenansicht eines Hebelsystems mit mehreren Anwendungsstellen des erfindungsgemäßen Traglagers,

Fig.4 eine Seitenansicht der Anlenkung des Kokillenhubtisches gemäß Fig.3 während der Oszillations- -»o bewegung,

Fig.5 einen senkrechten Schnitt durch das erfindungsgemäße Traglager gemäß der Schnittangabe V-V in F i g. 3,

F i g. 6 einen senkrechten Schnitt durch das Traglager ■»■> entsprechend der Schnittangabe VI-VI in F i g. 3 und

Fig. 7 die zu Fig.6 gehörende Seitenansicht als Schnitt VII-VII gemäß F i g. 6.

Der Hubtisch 1 trägt im allgemeinen die weiter nicht dargestellte Stranggießkokille und bildet den in ϊο senkrechte oder bogenförmige Schwingungen zu versetzenden Gegenstand. Stahl-Stranggießanlagen für Brammengießstränge weisen Gewichte für Hubtisch einschließlich Kokille von 20 Mp und mehr auf. Für Knüppelstranggießanlagen erreichen hubtisch und Kokille zusammen ein Gewicht von bis zu 10 Mp. Das erfindungsgemäße Traglager 2 bildet das Gelenk für Gelenkhebel 3, die die Schwingkraft von einem weiter nicht dargestellten Antriebsmotor über Exzenter und dergleichen auf den Hubtisch 1 weiterleiten. Das Traglager besteht aus dem Lagergehäuse 4 und der Drehachse 5, die seine v.csenilichen Bestandteile bilden. Mehrere der Gelenkhebel 3a, 3b (Fig. 2) stützen den Hubtisch 1 und erzeugen jeweils nach ihrer gleichen oder unterschiedlichen Hebellänge nur eine vertikale Bewegung oder eine Bogenbewegung für das Bogenstranggießen. Sämtliche dieser Gelenkhebel 3^a und 3b sind paarweise an die Zugstange 6 angelenkt, die eine hin- und hergehende Bewegung 7 ausführt. Das erfindungsgemäße Traglager 2 kann an weiteren Lagern 2a, 2b, 2c, 2</eingesetzt werden.

Das Traglager 2 besieht nach der Erfindung aus dem begrenzt elastischen Werkstoff 8, der ein gummiartiges Element bildet. Mit steigender Belastung beginnend von einem mittleren Bereich ist der begrenzt elastische Werkstoff härter gewählt Als brauchbare Werkstoffe mit begrenzt elastischen Eigenscnaften und schwingungsdämpfender Wirkung eignen sich insbesondere verschiedene Gummisorten oder Gummimischungen, denen auch Metaliteile eingelagert sein können. Dieser Werkstoff 8 befindet sich im Ringraum 9 zwischen der äußeren Hülse 10, die beispielsweise im Gelenkhebel 3 gelagert sein kann, und der Hülse 11, die die Drehachse 5 umschließt. Die Hülsen 10 und 11 sind jedoch nur erforderlich, wenn keine unmittelbare Verbindung zwischen der Drehachse 5 und dem Lagergehäuse 4 geschaffen werden soll.. Eine unmittelbare Verbindung zwischen dem gelenkig anzuschließenden Bauteil, im vorliegenden Ausführungsbeispiel dem Hubtisch 1 und der Drehachse 5, kann dadurch geschaffen werden, daß im Längenabschnitt 5a des begrenzt elastischen Werkstoffes 8 an der Drehachse 5 ein polygonaler Querschnitt 5b angewendet wird (F i g. 5).

Die Drehachse 5 weist an den Achszapfen 5c bzw. 5d Abflachungen 5e auf, die in den F i g. 5 und 6 mit einem Kreuz gekennzeichnet sind. Die elastischen Eigenschaften des Werkstoffes 8 können nunmehr zur Einstellung eines Verdrehwinkels 12 gegenüber dem gelenkig anzuschließenden Bauteil, also z. B. gegenüber dem Lagergehäuse 4 genutzt werden. Hierzu sind an den Gelenkhebeln 3, die gabelförmige Lagerstellen 3c bzw. 3</bilden, entsprechende Ausnehmungen 3e für die Drehachsenzapfen 5c bzw. 5d vorgesehen.

Wie in Fig.4 dargestellt, wird die Drehachse 5 entsprechend dem Verdrehwinkel 12 schräg zur senkrechten Einführungsrichtung 13 in den Gelenkhebel 3 eingesetzt, so daß nach Aufbringen des Gewichtes des Hubtisches 1 bzw. der Stranggießkokille sich die Lage des Hebels nach Fig.3 einstellt, wobei der begrenzt elastische Werkstoff 8 unter der gewünschten Vorspannung steht.

Die beschriebene Vorspannung zwischen dem anzulenkenden Bauteil und der betreffenden Drehachse kann selbstverständlich auch auf übrige Gelenkstellen angewendet werden. Ein weiteres Beispiel dafür bildet die Gelenkstelle am Lagerbock 14, innerhalb deren die Drehachse 5 in den beiden Teillagern 14a bzw. 146 gelagert ist. In jedem Fall ist die lagerseitige Hülse 10 gegenüber der an der Drehachse 5 befestigten Hülse 11 in einen der Vorspannkraft entsprechenden Verdrehwinkel 12 zu bringen, wodurch die Vorspannung entsteht. Diese Lage ist dann zu fixieren.

Eine Kühleinrichtung 15 für flüssiges oder gasförmiges Kühlmittel 16 sorgt für eine Kühlung des begrenzt elastischen Werkstoffe!» 8, wobei im Ausführungsbeispiel Düsen 17 vorgesehen sind, mittels deren flüssiges Kühlmittel, z. B. Wasser, unmittelbar auf den Werkstoff 8 gesprüht wird.

Das erfindungsgemäße Traglager ist überall dort an einer Stranggießkokillen-Oszillationsvorrichtung anwendbar, wo aufgrund der Schwingungsbewegungen kleine Schwenkwinkel erforderlich sind und wo Elastizität in Richtung einer Verdrehbewegung der Drehachse verlangt wird. Das erfindungsgemäße Traglager eignet sich im übrigen auch in begrenztem Umfang dazu, Querkräfte, die senkrecht zur Schwin-

gungsrichtung wirken, aufzunehmen. Das erfindungsgemäße Traglager übernimmt hierbei Wärmedehnungen des Kokillenhubtisches bzw. der Kokille. Bei paarweiser Anordnung solcher Traglager kann sogar ein symmetrisches Ausweichen, bezogen auf die Strangader, stattfinden, so daß auf horizontale Führungen verzichtet werden kann.

Hierzu 2 Bhitt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Traglager in Gelenkhebel einer Stranggießkokillen-Oszillationsvorrichtung, das mit seiner die Hebelkräfte übertragenden Drehachse in einem am anzulenkenden Teil befestigten Lagergehäuse abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dcß die Drehachse (5) in einem begrenzt elastischen, in der Härte auf die bei der Kokillenoszillation auftretenden Kräfte abgestimmten Werkstoff (8) mit · ο schwingungsdämpfenden Eigenschaften eingebettet ist

2. Traglager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der begrenzt elastische Werkstoff (8) im Ringraum (9) zwischen einer äußeren Hülse (10), '* die an den anzulenkenden Bauteil angeschlossen ist und einer die Drehachse (5) umschließenden Hülse (11) angeordnet ist.

3. Traglager nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der begrenzt elastische Werkstoff (8) aus einer Kombination von verschiedenen Gummisorten und/oder aus einer Gummimischung mit eingelagerten Metallteilen gebildet ist.

4. Traglager nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der begrenzt elastische Werk- 2> stoff (8) aus Kunststoffen besteht.

5. Traglager nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (5) zumindest im Längenabschnitt des begrenzt elastischen Werkstoffes (8) einen polygonalen Querschnitt (5b) aufweist.

6. Traglager nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (5) an den Achszapfen (5c, 5d) mit Abflachungen (5e^ versehen ist, die im Gelenkhebel (3) unter einem Verdrehwinkel (12) zum Lagerge- '"' häuse (4) eingebaut sind.

7. Traglager nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkhebel (3) gabelförmige Lagerstellen (3c, 3d/ aufweisen und daß die Ausnehmungen (3e) für die Drehachsenzapfen (5c, ■"' 5d) unter dem Verdrehwinkel (12) zur senkrechten Einführungsrichtung (13) der Drehachsenzapfen (5c, 5d) verlaufen.

8. Traglager nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kühleinrichtung (15) für ^ flüssiges oder gasförmiges Kühlmittel (16), insbesondere für den begrenzt elastischen Werkstoff (8) vorgesehen ist.