DE3320390A1

DE3320390A1 - Stranggiessanlage

Info

Publication number: DE3320390A1
Application number: DE19833320390
Authority: DE
Inventors: Reinhard Ing. 4020 Linz Hargassner; Alois Ing. 4020 Linz Scheinecker; Jiri Dipl.-Ing. 4060 Leonding Stulik
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1982-06-18
Filing date: 1983-06-06
Publication date: 1983-12-22
Also published as: CA1200673A; ATA236882A; AT373800B; US4529031A

Description

VOEST-ALPINE Aktiengesellschaft Muldenstraße 5, A-4020 Linz, Österreich Stranggießanlage

Die Erfindung betrifft eine Stranggießanlage mit einer an einem oszillierenden Hubtisch gelagerten, eine gekrümmte Strangbahnachse aufweisenden Kokille sowie gegebenenfalls mit einer mit dem Hubtisch mitoszillierenden, der Kokille nachfolgenden Stütz- und Führungseinrichtung für den Strang, wobei der Hubtisch über ein Gelenkviereck bildende Schwingen an einem ortsfesten Stützgerüst angelenkt ist und der Hubtisch die Koppel dieses Gelenkvierecks bildet.

Eine Stranggießanlage dieser Art ist aus der DE-C-1 288 bekannt. Die Schwingen des bekannten Gelenkvierecks sind bei in Mittellage befindlicher Kokille mit ihren Längsachsen zum Krümmungsmittelpunkt des Kokillenhohlraumes gerichtet. Der ideale Oszillationsweg der Kokille ergäbe sich bei einer solchen Ausrichtung der Schwingen, wenn die Schwingen eine dem Krümmungsradius des Kokillenhohlraumes entsprechende Länge aufwiesen. Da es bei Stranggießanlagen aus Platzgründen unmöglich ist, dieser Forderung nachzukommen, ist man gezwungen, die Schwingen entsprechend kürzer zu gestalten, wie dies auch bei der aus der DE-C-1 288 249 bekannten Stranggießanlage der Fall ist. Weicht die Länge der Schwingen von der Länge des Krümmungsradius ab, so ergeben sich beim Oszillieren der Kokille Abweichungen der Unterkanten der Kokille bzw. an den an der Kokille eventuell noch befestigten Strangführungsflächen, wie Fußrollen, von der idealen Kreisbogenbahn. Durch diese Abweichungen wird der noch eine dünne Strangschale aufweisende Strang vor Eintritt in die ortsfeste, der Kokille nachgeordnete Strangführungsbahn mehr oder weniger stark beansprucht, und es ist die Gefahr von Strangdurchbrüchen bzw. die Gefahr für das Entstehen von Rissen gegeben.

Um dieser Gefahr auszuweichen, hat man z.B. gemäß der

AT-B-260 445 den Schnittpunkt der Schwingen nicht in den Krümmungsmittelpunkt des Kokillenhohlraumes gelegt, sondern in eine Horizontalebene, die einerseits durch den Mittelpunkt des Formhohlraumes der Kokille und andererseits durch den Krümmungsmittelpunkt der Strangbahnachse gelegt ist. Bei einer Stranggießanlage dieser Art wird zwar der Mittelpunkt des Formhohlraumes mit guter Näherung entlang der gekrümmten Strangbahnachse, die als Kreisbogen ausgeführt ist, geführt, jedoch treten an der Kokiilenunterkante ebenfalls große seitliche Abweichungen der Kokille von der idealen Strangbahn auf. Auch hier erfährt der Strang vor Eintritt in die ortsfeste Strangführungsbahn eine große mechanische Beanspruchung der Strangschale. Eine Stranggießanlage der eingangs beschriebenen Art ist weiters aus der AT-B-316 038 bekannt. Diese bekannte Stranggießanlage weist am ortsfesten Stützgerüst angelenkte Schwingen mit ungleicher Länge auf. Die Schwingen liegen bei in Mittelstellung befindlicher Kokille zueinander parallel. Auch bei dieser bekannten Konstruktion muß eine große seitliche Abweichung der Kokille von der idealen Strangbahn in Kauf genommen werden.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die vorgenannten Nachteile und Schwierigkeiten zu vermeiden und eine Stranggießanlage zu schaffen, bei der mit einer Kokille mit gekrümmtem Formhohlraum die Abweichungen von der idealen Strangbahn an dem untersten Ende der oszillierenden, den Strang stützenden Stützfläche äußerst gering sind, so daß an dieser Stelle keine Risse im Strang entstehen können und die Gefahr von Strangdurchbrüchen herabgesetzt ist. Weiters stellt sich die Erfindung die Aufgabe, dem Konstrukteur einer Stranggießanlage für die Anordnung der Schwingen eine weitreichende Bewegungsfreiheit zu geben, so daß er den unterhalb der Gießbühne herrschenden beengten

Platzverhältnissen in unterschiedlicher Weise Rechnung tragen kann, ohne Konsequenzen bei der Genauigkeit der Führung der Kokille in Kauf nehmen zu müssen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich die Längsachsen der Schwingen bei in Mittellage befindlicher Kokille in einem Punkt schneiden, der auf einer den Krümmungsmittelpunkt der Strangbahnachse mit dem untersten Ende der oszillierenden, den Strang stützenden Stützfläche verbindenden Geraden liegt, und daß die Schwingen eine ungleiche Länge aufweisen, wobei die Länge einer ersten Schwinge bei vorgegebener Länge der zweiten Schwinge bei in Mittellage befindlicher Kokille in Abhängigkeit der Länge der zweiten Schwinge wie folgt konstruiert ist:

- es werden die Verbindunglinie des ortsfesten Anlenkpunktes der zweiten Schwinge mit dem Krümmungsmittelpunkt der Strangführungsbahn und die Verbindungslinie des untersten Endes der oszillierenden, den Strang stützenden Stützfläche mit dem schwingenden Gelenk der zweiten Schwinge miteinander zum Schnitt gebracht;

- danach wird der Winkel d, , den die den Schnittpunkt mit dem Schnittpunkt der Verlängerungen der Achsen der Schwingen verbindende Gerade mit der Geraden einschließt, aufgetragen von der Längsachste der ersten Schwinge, wobei die im Schnittpunkt liegende Winkelspitze des Winkels cC im Schnittpunkt verbleibt;

- worauf der Schnittpunkt des übertragenen Winkelschenkels mit der Achse, die durch die beiden Gelenkpunkte des die Koppel bildenden Hubtisches gelegt ist, bestimmt wird;

- und worauf schließlich durch diesen Schnittpunkt und den ortsfesten Gelenkpunkt der zweiten Schwinge eine Gerade gelegt wird, die mit der Längsachse der ersten

Schwinge zu Schnitt gebracht wird, welcher Schnittpunkt der ortsfeste Gelenkpunkt der ersten Schwinge ist.

Für manche Stranggießanlagen sind zweckmäßig sämtliche Schwingen ausgehend vom Anlenkpunkt am Hubtisch in Richtung zur Krümmungsinnenseite angeordnet, wobei vorteilhaft beide Schwingen oberhalb der durch den Krümmungsmittelpunkt und der durch das unterste Ende der oszillierenden, den Strang stützenden Stützfläche gelegten Geraden angeordnet sind.

Bei besonders beengten Platzverhältnissen unterhalb der Gießbühne kann es auch vorteilhaft sein, daß eine der Schwingen vom Anlenkpunkt am Hubtisch zur Krümmungsinnenseite gerichtet und eine der Schwingen vom Anlenkpunkt am Hubtisch entgegengesetzt nach außen gerichtet angeordnet ist, wobei zweckmäßig die zur Krümmungsinnenseite gerichtet angeordnete Schwinge unterhalb der durch den Krümmungsmittelpunkt gelegten Geraden angeordnet ist.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele anhand dtx schematischen Zeichnung näher erläutert, wobei die Fig. 1 und 2 jeweils eine Seitenansicht eines die Kokille tragenden Gelenkvierecks einer Stranggießanlage nach je einer Ausführungsform zeigen. Fig. 3 veranschaulicht die Abweichungen der Kokille von der idealen Kreisbogenbahn für einen bestimmten Hub in Abhängigkeit von unterschiedlichen Polabständen.

Mit 1 ist ein Kokillenhubtisch bezeichnet, an dem die Kokille 2 befestigt ist. Der Kokillenhubtisch 1 wird mittels nicht näher dargestellter Oszillationseinrichtungen auf- und abbewegt. Die Kokille 2 weist einen kreisbogenförmig gekrümmten Kokillenhohlraum 3

auf. Der Krünimungsmittelpunkt bei in Mittellage befindlicher Kokille 2 ist mit 4 bezeichnet.

Der Kokillenhubtisch 1 ist gemäß der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform mittels zweier Schwingen 5, ortsfest angelenkt, wobei die ortsfesten Gelenke der Schwingen mit 7, 8 und die am Kokillenhubtisch angeordneten Gelenke der Schwingen mit 9, 10 bezeichnet sind. Beide Schwingen 5, 6 sind zur Krümmungsinnenseite der Strangführungsbahnen 11 gerichtet.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind die Längen der Schwingen wesentlich geringer als der Radius R der Mittellinie der Strangführungsbahnen 11 . Die- Länge der Schwingen ist zudem untereinander ungleich. Die strichpunktiert gezeichneten Längsachsen der Schwingen 5, schneiden sich bei in Mittellage befindlicher Kokille auf einer gedachten Geraden 12, die einerseits durch den Krümmungsmittelpunkt 4 und andererseits durch das unterste Ende 13 der mit der Kokille mitoszillierenden, den Strang stützenden Stützfläche 14 gelegt ist. Dieses unterste Ende ist gemäß Fig. 1 durch die den Strang berührende Mantellinie einer Fußrolle 15 der Kokille gebildet. Das unterste Ende der oszillierenden, den Strang stützenden Stützfläche wird, wenn keine Fußrollen vorhanden sind, von der Unterkante des Kokillenhohlraumes gebildet. Beide Schwingen 5, 6 sind oberhalb der durch den Krummungsmittelpunkt 4 und durch das unterste Ende 13 der oszillierenden, den Strang stützenden Stützfläche 14 gelegten Geraden 12 angeordnet.

Der Kokille nachgeordnet ist eine ortsfeste, mit Stützrollen 16 bestückte Strangführung 17, deren Stützrollen 16 entlang der kreisbogenförmigen Strangführungsbahnen 11 angeordnet sind.

- 9 Gemäß der in Fig. 2 dargestellten Ausfuhrungsform, bei der ebenfalls die Schwingen 5, 6 ungleich lang sind und sich die Verlängerungen der Längsachsen der Schwingen 5, 6 in einem Punkt 18 schneiden, der auf der Geraden 12 liegt, die einerseits durch den Krümmungsmittelpunkt 4 und andererseits durch das unterste Ende 13 der oszillierenden, den Strang stützenden Stützfläche gelegt ist, ist eine Schwinge, u.zw. die untere Schwinge 6, zur Krummungsinnenseite hin gerichtet und die zweite Schwinge 5 entgegengesetzt nach außen gerichtet angeordnet. Diese Ausführungsform ist für Stranggießanlagen mit besonders beengten Platzverhältnissen unterhalb der Gießbühne von besonderer Bedeutung .

Bei der Konstruktion des erfindungsgemäßen Gelenkvierecks geht man wie folgt vor:

Man legt zunächst die Lage des Hubtisches 1 bei in Mittellage befindlicher Kokille 2 und das unterste Ende 13 der mit dem Hubtisch oszillierenden, den Strang stützenden Stützfläche 14 fest. Daraufhin verbindet man das unterste Ende 13 der oszillierenden, den Strang stützenden Stützfläche mit dem Krümmungsmittelpunkt 4 des Kokillenhohlraumes 3 bzw. der Strangführungsbahnen 11 mit einer Geraden 12 und wählt auf dieser Geraden einen Punkt 18, der den Schnittpunkt der Achsen der Schwingen 5, 6 darstellt. Dieser Schnittpunkt 18 wird mit den gewählten Anlenkpunkten 9, 10 für die Schwingen am Hubtisch 1 verbunden, wodurch die Lage der Schwingen 5, 6 bei in Mittellage befindlicher Kokille festgelegt ist.

Für eine erste Schwinge 6 soll die Länge in Abhängigkeit einer vorgegebenen Länge der zweiten Schwinge 5 so gewählt werden, daß die Abweichung des untersten

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Endes 13 der oszillierenden/ den Strang stützenden Stützfläche von der idealen Strangführungsbahn 11 möglichst gering wird. Zu diesem Zweck wird wie folgt und anhand der Fig. 2 näher veranschaulicht vorgegangen: 5

Nach Wahl des ortsfesten Anlenkpunktes 7 der zweiten Schwinge 5 werden zunächst die Verbindungslinie 19 des ortsfesten Anlenkpunktes 7 der zweiten Schwinge mit dem Krümmungsmittelpunkt 4 der Strangführungsbahn 11 und die Verbindungslinie 20 des untersten Endes 13 der oszillierenden, den Strang stützenden Stützfläche 14 mit dem schwingenden Gelenk 9 der zweiten Schwinge 5 miteinander zum Schnitt gebracht. Der Schnittpunkt ist mit 21 bezeichnet. Danach wird der Winkel ^α/ den die den Schnittpunkt 21 mit dem Schnittpunkt 18 der Verlängerungen der Achsen der Schwingen 5/ 6 verbindende Gerade mit der Geraden 12 einschließt, aufgetragen von der Längsachse der ersten Schwinge 6, wobei die im Schnittpunkt 18 liegende Winkelspitze des Winkels C*.

im Schnittpunkt 18 verbleibt. Anschließend wird der Schnittpunkt des übertragenen Winkelschenkels 22 mit der Achse 23, die durch die beiden Gelenkpunkte 9, 10 des die Koppel bildenden Hubtisches 1 gelegt ist, zum Schnitt gebracht (Schnittpunkt 24). Schließlich wird durch diesen Schnittpunkt 24 und den orstfesten Gelenkpunkt 7 der zweiten Schwinge 5 eine Gerade 25 gelegt, die mit der Längsachse der ersten Schwinge 6 zu Schnitt gebracht wird, welcher Schnittpunkt der optimale ortsfeste Gelenkpunkt 8 der ersten Schwinge 6 ist.

In Fig. 3 ist in Diagrammform die Abweichung Z des untersten Endes 13 der oszillierenden, den Strang stützenden Stützfläche von der kreisbogenförmigen Strangführungsbahn 11 näher erläutert, u.zw. in Abhängigkeit von einem variablen Polabstand P, das ist jener Abstand, den das unterste Ende 13 der oszillierenden, den

Strang stützenden Stützfläche vom Schnittpunkt 18 der Längsachsen der Schwingen 5, 6 aufweist. Der Krümmungsradius ist mit 11m vorgegeben. Die erste Schwinge weist eine Länge von 810 mm und die Koppel eine Länge von 510 mm auf. Man sieht aus Fig. 3, daß für einen Hub h von 9/5 mm eine verschwindend geringe Abweichung des Endes 13 von der idealen Strangführungsbahn 11 in der Größenordnung von tausendstel Millimeter vorhanden ist. Eine Genauigkeit in dieser Größenordnung konnte bisher für Bogenkokillen nicht erzielt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Stranggießanlage mit einer an einem oszillierenden Hubtisch (1) gelagerten, eine gekrümmte Strangbahnachse aufweisenden Kokille (2) sowie gegebenenfalls mit einer mit dem Hubtisch (1) mitoszillierenden, der Kokille nachfolgenden Stütz- und Führungseinrichtung (15) für den Strang, wobei der Hubtisch (1) über ein Gelenkviereck bildende Schwingen (5, 6) an einem ortsfesten Stützgerüst angelenkt ist und der Hubtisch (1) die Koppel dieses Gelenkvierecks bildet, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Längsachsen der Schwingen (5, 6) bei in Mittellage befindlicher Kokille (2) in einem Punkt (18) schneiden, der auf einer den Krümmungsmittelpunkt (4) der Strangbahnachse mit dem untersten Ende (13) der oszillierenden, den Strang stützenden Stützfläche (14) verbindenden Geraden (12) liegt, und daß die Schwingen (5, 6) eine ungleiche Länge aufweisen, wobei die Länge einer ersten Schwinge (6) bei vorgegebener Länge der zweiten Schwinge (5) bei in Mittellage befindlicher Kokille (2) in Abhängigkeit der Länge der zweiten Schwinge (5) wie folgt konstruiert ist:

- es werden die Verbindungslinie (19) des ortsfesten Anlenkpunktes (7) der zweiten Schwinge (5) mit dem Krümmungsmittelpunkt (4) der Strangführungsbahn (11) und die Verbindungslinie (20) des untersten Endes (13) der oszillierenden, den Strang stützenden Stützfläche (14) mit dem schwingenden Gelenk (9) der zweiten Schwinge (5) miteinander zum Schnitt (Schnittpunkt 21) gebracht;

- danach wird der .Winkel & , den die den Schnittpunkt (21) mit dem Schnittpunkt (18) der Verlängerungen der Achsen der Schwingen (5, 6) verbindende Gerade mit der Geraden (12) einschließt, aufge-

tragen von der Längsachse der ersten Schwinge (6), wobei die im Schnittpunkt (18) liegende Winkelspitze des Winkels 06 im Schnittpunkt (18) verbleibt;
- worauf der Schnittpunkt (24) des übertragenen Winkelschenkels (22) mit der Achse (23), die durch die beiden Gelenkpunkte (9, 10) des die Koppel bildenden Hubtisches (1) gelegt ist, bestimmt wird; - und worauf schließlich durch diesen Schnittpunkt

(24) und den ortsfesten Gelenkpunkt (7) der zweiten Schwinge (5) eine Gerade (25) gelegt wird, die mit der Längsachse der ersten Schwinge (6) zu Schnitt gebracht wird, welcher Schnittpunkt der ortsfeste Gelenkpunkt (8) der ersten Schwinge (6) ist.

2. Stranggießanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Schwingen (5, 6) ausgehend vom Anlenkpunkt (9, 10) am Hubtisch (1) in Richtung zur Krümmungsinnenseite angeordnet sind (Fig. 1).

3. Stranggießanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Schwingen (5, 6) oberhalb der durch den Krümmungsmittelpunkt (4) and der durch das unterste Ende (13) der oszillierenden, den Strang stützenden Stützfläche (14) gelegten Geraden (12) angeordnet sind.

4. Stranggießanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine (6) der Schwingen (5, 6) vom Anlenkpunkt (10) am Hubtisch (1) zur KrümmungsInnenseite gerichtet und eine (5) der Schwingen (5, 6) vom Anlenkpunkt (9) am Hubtisch (1) entgegengesetzt nach außen gerichtet angeordnet ist (Fig. 2).

5. Stranggießanlage nach Anspruch 4, dadurch gekenn-

zeichnet, daß die zur Krümmungsinnenseite gerichtet angeordnete Schwinge (6) unterhalb der durch den Krümmungsmittelpunkt (4) gelegten Geraden (12) angeordnet ist.