DE3690560C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verstellen des gegenseitigen Abstands und der Winkelausrichtung von schmalen Seitenwänden einer Formwand einer breite und schmale Seitenwände aufweisenden Stranggießform gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Vorrichtung ist bereits aus der FR-PS 15 59 772 bekannt. Dabei umfaßt die dort beschriebene Vorrichtung einen mit einer Formwand verbundenen Ausleger, der in einem Gehäuse längsbeweglich geführt ist. Am Ausleger ist eine Zahnstange angeordnet, die über ein an einer Hohlwelle befindliches Ritzel angetrieben wird. Der Ausleger dient weiterhin zur Aufnahme einer weiteren Zahnstange, die über ein Ritzel, mittels einer sich durch die Hohlwelle erstreckenden Welle bewegbar ist. Hohlwelle und Welle sind über eine Mutter miteinander verspannbar, so daß beim Verdrehen dieser Anordnung sowohl die am Ausleger befestigte Zahnstange als auch die im Ausleger verschieblich geführte Zahnstange bewegt werden, so daß dadurch eine Verstellung der Formwand erfolgt. Die Formwand ist mit einer ersten Gelenkeinrichtung mit dem Ausleger verbunden und mit einer zweiten Gelenkeinrichtung mit der im Ausleger verschieblich geführten Zahnstange verbunden. Wird die vorerwähnte Mutter gelöst, wird die Bewegung zur Hohlwelle unterbrochen und es erfolgt nur noch eine Bewegung der Welle mit Ritzel zur Verschiebung der verschieblich geführten Zahnstange. Durch die Bewegung dieser Zahnstange wird die Formwand um die erste Gelenkeinrichtung geschwenkt, und es erfolgt eine Schrägstellung der Formwand. Zur Bewegungseinrichtung des Auslegers während der letzterwähnten Verstelloperation ist eine Schraube vorgesehen, die den Ausleger gegen das Gehäuse festlegt. Bei dieser bekannten Vorrichtung sind die Verstelloperationen nur manuell, mit hohem Zeitaufwand verbunden, ausführ­ bar.

Des weiteren sind Stranggießformen bekannt, welche zum Ändern der Breite des gegossenen Stranges während des Gießvorgangs eingerichtet sind. Eine derartige Stranggießform hat zwei schmale Wände, welche zwischen zwei breiten Wänden der Form eingespannt sind. Zum Verstellen der Strangbreite ist wenigstens eine der schmalen Seitenwände bewegbar, nachdem zuvor die Einspannkraft zwischen den breiten Wänden verringert wurde. Eine Vorrichtung zum Verstellen des gegenseitigen Abstands und der Winkelausrichtung der schmalen Seitenwände arbeitet mit zwei Gewindespindeln, die in gegenseitigem Abstand an der jeweiligen Seitenwand angebracht sind. Die Spindeln können in einem feststehenden Gehäuse gelagert sein, wobei das Einstellen der Winkelausrichtung dadurch geschieht, daß die Spindeln in verschiedene Stellungen vor- oder zurückgeschraubt werden. Beispiele für eine solche Vorrichtung sind in den US-Patentschriften 32 92 216 und 34 39 736 beschrieben. In einer anderen, in US-PS 42 70 593 beschriebenen Ausführung sind die Spindeln in einem verschwenkbaren Gehäuse gelagert. In jedem Falle erlauben die zwischen den Spindeln und dem Gehäuse notwendigen Abstände unerwünschte Änderungen in der Winkelausrichtung der Formwand während des Gießvorgangs. Diese Änderungen in der Ausrichtung der Formwand können insbesondere dann auftreten, wenn der Abstand zwischen der Formwand und dem Gehäuse relativ groß ist, d. h. wenn die Spindeln weiter aus dem Gehäuse hervorstehen. Außerdem muß in den die Spindeln mit der Formwand verbindenden Gelenkanschlüssen ein genügend großes Spiel vorhanden sein, damit die Formwand im notwendigen Maße relativ zur Gießrichtung winklig verstellt werden kann. Dieses Spiel führt jedoch zu einer leidigen Vergrößerung der unerwünschten Änderungen in der Winkelausrichtung.

Es ist auch bekannt, anstelle von zwei Gewindespindeln mit einem Innengewinde versehene Buchsen zum Einstellen des Abstands von nicht winklig verstellbaren schmalen Formwänden zu verwenden. Durch die Verwendung solcher Buchsen ist eine Versteifung des Systems erzielbar. Beispiele für derartige Vorrichtungen sind in den US-Patentschriften 39 64 727 und 37 10 843 beschrieben. Die zuletzt genannte Veröffentlichung zeigt solche Buchsen, welche in als "Gleitflächen" bezeichneten Führungen gelagert sind, um die Steifigkeit des Systems weiter zu verbessern. Selbst eine derartige Anordnung ist jedoch nicht ausreichend steif, um unerwünschte Änderungen in der Winkelausrichtung einer winklig verstellbaren Formwand während des Gießvorgangs gänzlich auszuschließen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der genannten Art so weiterzubilden, daß bei einfachem Aufbau und einfacher Bedienbarkeit eine Verstellung einer Formwand so erfolgen kann, daß Änderungen in der Winkelausrichtung von Formwänden während des Gießvorgangs sicher verhindert bzw. korrigiert werden können.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß zum Verstellen der zweiten Gelenkeinrichtung zwei teleskopartig ineinander verschiebliche Wellen vorgesehen sind, von denen eine im Gehäuse drehbar gelagert ist und die andere im Schubstück gelagert ist, wobei Letztere so mit der zweiten Gelenkeinrichtung verbunden ist, daß eine Umwandlung der Drehbewegung in eine Verstellbewegung erfolgt. Durch die teleskopartig ineinander verschieblichen Wellen kann eine Verstellung der Formwände parallel zueinander vorgenommen werden, wobei durch den Antrieb der Teleskopwelle auf einfache Weise und getrennt vom ersten Antrieb eine Winkelausrichtung der Formwand erzielt werden kann.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht einer schmalen Seitenwand einer Stranggießform und einer Vorrichtung zum Verstellen derselben in einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 1,

Fig. 5 eine vergrößerte Seitenansicht eines in Fig. 1 dargestellten Bolzens 106,

Fig. 6 eine schematisierte Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 7 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie VII-VII in Fig. 6,

Fig. 8 eine schematisierte Seitenansicht noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 9 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie IX-IX in Fig. 8.

Eine herkömmliche Stranggießform mit zwei breiten Wänden und zwei verstellbaren schmalen Wänden ist in US-PS 32 92 216 beschrieben, auf welche hier insoweit Bezug genommen wird. In einer Ausführungsform schafft die Erfindung eine Vor­ richtung zum Verstellen des gegenseitigen Abstands der schmalen Formwände sowie ihrer Winkelausrichtung. Eine solche in Fig. 1 dargestellte Verstellvorrichtung hat ein längliches, vorzugsweise kastenförmiges Gehäuse mit einem Boden 10 und zwei in gegenseitigem Abstand aufrecht darauf stehenden Seitenwänden 12, 14 (Fig. 4) und einer hinteren Endwand 16 (Fig. 1). Auf den Seitenwänden 12, 14 ist ein Deckel 18 mittels Schrauben 20, 22 befestigt (Fig. 4).

Ein verschieblich im Gehäuse geführtes, längliches und vorzugsweise kastenförmiges Schubstück weist eine Bodenplatte 24, eine Deckplatte 26 und sich in gegenseitigem Abstand dazwischen erstreckende Seitenwandplatten 28, 30 auf. Die Stirnseiten des Schubstücks sind durch eine vordere Stirnwand 32 und eine hintere Stirnwand 34 verschlossen. An der Bodenplatte und der Deckplatte des Schubstücks angebrachte, spanend bearbeitete flache Gleitlagerstücke 36 bzw. 38 dienen der Führung des Schubstücks bei dessen Vorwärts- und Rückwärtsbewegung im Gehäuse. Die Gleitlagerstücke erhöhen die Steifigkeit der Vorrichtung, um damit unerwünschte Änderungen in der Ausrichtung der schmalen Formwände im jeweiligen gegenseitigen Abstand derselben zu verhindern. Anstatt am Schubstück können die Gleitlagerstücke auch am Boden und am Deckel des Gehäuses befestigt sein. Das Schubstück steht durch eine Öffnung an einem Ende des Gehäuses aus diesem hervor. Es ist über zwei nachstehend im einzelnen beschriebene Gelenkverbindungen 42 und 44 mit einer schmalen Formwand 40 verbunden. Eine Gewindespindel 46 ist mit einem gewindefreien Endstück mittels Lagerringen 48, 50 drehbar in der hinteren Endwand 16 des Gehäuses gelagert. Ein aus der Endwand 16 hervorstehendes Ende der Spindel ist mit einem nicht gezeigten Drehantrieb verbindbar. Die die Spindel tragenden Lagerringe 48, 50 sind zwischen einem in der Endwand 16 gebildeten Sitz 60 und einer Überwurfmutter 62 festgehalten. Ein Lagerdeckel 65 ist im Preßsitz in die Endwand 16 eingepaßt. Der durch die Spindel, den Sitz und den Lagerdeckel begrenzte Raum ist durch Öldichtringe 64, 66 abgedichtet.

Das Gewindeteil der Spindel 46 durchsetzt die Gewindebohrung einer Mutter 68, welche fest in die hintere Wand 34 des Schubstücks eingesetzt ist.

Ferner ist eine Keilnutenwelle 70 mit einem glatten Endstück mittels Lagerringen 72, 74 drehbar in der Endwand 16 des Gehäuses gelagert. Das glatte Endstück der Welle 70 steht rückwärts aus der Endwand des Gehäuses hervor und ist mit einem nicht gezeigten Drehantrieb verbindbar. Die die Keilnutenwelle tragenden Lagerringe sind zwischen einem in der Endwand 16 ausgebildeten Sitz 76 und einer Spannmutter 78 festgehalten. Ein Lagerdeckel 80 ist in Preßpassung in die Endwand 16 eingesetzt. Der durch die Welle, den Sitz und den Lagerdeckel begrenzte Raum ist wiederum durch Öldichtringe 82, 84 abgedichtet. Eine Hohlwelle 86 ist drehbar in einer in Preßpassung in die Rückwand 34 des Schubstücks eingesetzten Buchse 88 gelagert. Die Hohlwelle 86 hat einen innenverzahnten Abschnitt 90, welcher sich mit der Keilnutverzahnung der Welle 70 in Eingriff befindet. Am anderen Ende hat die Hohlwelle 86 einen mit Innengewinde versehenen Abschnitt 92, welcher sich mit einem Außengewinde auf einem Endstück einer Welle 94 befindet. Diese ist mit einem gewindefreien Abschnitt drehbar in einem Lagerbock 96 gelagert, welcher an der vorderen Endwand 32 des Schubstücks befestigt ist. Die Welle 94 tragende Lagerringe 98, 100 sind beiderseits eines Stegs des Lagerbocks 96 angeordnet und zwischen der Stirnseite der Hohlwelle 86 und einer Spannmutter 102 daran festgehalten. Die Welle 94 ist in im folgenden beschriebener Weise mit der zweiten Gelenkverbindung 44 verbunden. Ein Gewindeabschnitt der Welle 94 durchsetzt eine Gewindebuchse 104, welche mittels einander gegenüber daran hervorstehender Zapfen 106, 108 in miteinander fluchtenden Bohrungen 110 einer Gabel 112 gelagert ist (Fig. 3). Die Gabel 112 ist an der Formwand 40 befestigt. Die Gelenkverbindung 44 ist so ausgebildet, daß sie unerwünschte Änderungen in der Winkelausrichtung der schmalen Formwand während des Gießvorgangs weitgehend verhindert, dabei jedoch ein Verstellen der Formwand in ver­ schiedene relativ zur Gießrichtung geneigte Stellungen ermöglicht. Zu diesem Zweck weisen die Zapfen 106, 108 der Gewindebuchse 104 in dieser Ausführungsform den in Fig. 5 dargestellten, annähernd rautenförmigen Querschnitt auf. Der Durchmesser D2 der Bohrungen 110 der Gabel 112 einer gebräuchlichen Stranggießform beträgt 5,0851 cm, während der Durchmesser D1 der Zapfen 106, 108 5,08 cm beträgt. Die Breite D3 eines abgerundeten Umfangsbereichs des Zapfens beträgt ein Drittel von D1. Die abgeschrägten ebenen Umfangsflächen des Zapfens bilden einen Winkel von ca. 30° mit der Waagerechten. Die Spaltbreite Cv beträgt 0,0762 mm, während die Spaltbreite CR in dieser typischen Ausführungsform 0,0254 mm beträgt. Der relativ große Abstand zwischen den abgeschrägten, ebenen Umfangsflächen des Zapfens und der Wandung der Bohrung 110 ermöglicht eine Verdrehung des Zapfens in der Gabelbohrung in einem sehr kleinen Kreisbogen soweit für die Kippbewegung der Formwand notwendig. Die enge Passung der abgerundeten Umfangsbereiche des Zapfens in der Bohrung bildet dagegen eine Begrenzung für Bewegungen des Zapfens in zur Oberfläche der Formwand lotrechter Richtung und damit für Änderungen in der Winkelausrichtung der Formwand während des Gießvorgangs. Die in herkömmlicher Weise ausgeführte erste Gelenkverbindung 42 weist einen zylindrischen Bolzen 113 auf, welcher miteinander fluchtende Bohrungen eines an der Formwand befestigten Lagerauges 115 und einer am Schubstück befestigten Gabel 117 durchsetzt. Der Bolzen ist mit einer engen Toleranz von etwa 0,0127 bis 0,127 mm in die Bohrungen eingepaßt.

In einer in Fig. 6 und 7 dargestellten anderen Ausführungsform der zweiten Gelenkverbindung ist ein Zapfen 120 in zwei Gleitstücken 122, 124 gelagert, welche verschieblich in Gleitführungen 126 bzw. 128 einer Gabel 130 geführt sind. Eine Gewindespindel 132 durchsetzt eine Gewindebohrung 134 des Zapfens 120 und ist über eine Welle 136 antreibbar, um das obere Endstück der Formwand unabhängig vom unteren Endstück derselben vorwärts und rückwärts zu bewegen und damit die Winkelausrichtung der schmalen Formwand einzustellen. Dabei vollführt die an der Formwand befestigte Gabel 130 eine Kippbewegung, während welcher sich die Gleitstücke 122, 124 in den Gleitführungen 126 bzw. 128 auf und ab bewegen können, um die Winkelbewegung der Formwand auszugleichen, während sich der Zapfen 120 dabei in einer waagerechten Ebene bewegt.

In noch einer anderen, in Fig. 8 und 9 dargestellten Ausführungsform der zweiten Gelenkverbindung ist ein Zapfen 140 drehbar in zwei Gleitstücken 142, 144 gelagert, welche ihrerseits verschieblich in Gleitführungen 146 bzw. 148 einer als Gabel ausgebildeten Lagerung 158 geführt sind, wie in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform. Eine Schnecke 152 befindet sich in Eingriff mit einem mittig auf dem Zapfen 140 sitzenden Schneckenrad 154. Die Schnecke 152 ist über eine Welle 155 in Drehung versetzbar, um das obere Endstück der schmalen Formwand unabhängig vom unteren Endstück derselben zu bewegen. In dieser Ausführungsform wird die Auf- und Abwärtsbewegung der Gleitstücke 142, 144 in den Gleitführungen 146 bzw. 148 durch die Kurbelwirkung von zylindrischen Exzenterstücken 156, 157 des Zapfens 140 unterstützt, welche in einem Gehäuse 160 der Formwand-Verstellvorrichtung gelagert sind.

Jede der vorstehend beschriebenen Gelenkverbindungen kann in Verbindung mit einer bekannten Verstellvorrichtung verwendet werden, beispielsweise der Verstellvorrichtung nach US-PS 37 10 843, auf welche hier insoweit Bezug genommen wird.

Im Betrieb der Stranggießform wird der gewünschte gegenseitige Abstand der schmalen Formwände mittels der Verstellvorrichtung eingestellt, indem die Gewindespindel 46 in Drehung versetzt wird, um das Schubstück im Gehäuse vorwärts oder rückwärts zu bewegen. Zum Einstellen der Winkelausrichtung der schmalen Formwände wird dann die vorstehend beschriebene zweite Gelenkverbindung betätigt. Zu diesem Zweck wird die Keilnutenwelle 70 angetrieben, um über die Hohlwelle 86 die Welle 94 in der Gewindebuchse 104 in Drehung zu versetzen. Die Drehung der Welle 94 in der Gewindebuchse bewirkt eine Bewegung des betreffenden Endes der Formwand, so daß diese in bezug auf die Gießrichtung mehr oder weniger stark geneigt wird. Je nachdem, ob der gegenseitige Abstand der Formwände vergrößert oder verkleinert werden soll, kann auch zuerst die Einstellung der Winkelausrichtung und danach die Einstellung des gegenseitigen Abstands erfolgen.

Die beschriebene Vorrichtung eignet sich zur Verwendung an Stranggießformen, in denen eine Metallschmelze zu einem Strang von beliebiger Querschnittgestalt geformt wird.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Verstellen des gegenseitigen Abstands und der Winkelausrichtung von schmalen Seitenwänden einer Formwand einer breite und schmale Seitenwände aufweisenden Stranggießform,
mit zwei in Gießrichtung übereinander angeordneten Gelenkeinrichtungen zum gelenkigen Verbinden einer schmalen Seitenwand mit der Vorrichtung,
wobei die Gelenkeinrichtungen jeweils ein um eine zur schmalen Formwand parallele und Gießrichtung lotrecht verlaufende Achse verdrehbares Teil und an der Formwand und an der Stellvorrichtung angebrachte Einrichtungen für die Lagerung des drehbaren Teils aufweisen,
mit einem länglichen Gehäuse mit einer in einer Stirnseite vorhandenen Öffnung,
mit einem verschieblich im Gehäuse geführten und sich durch die Öffnung nach außen erstreckenden länglichen Schubstück, welches mittels der Gelenkeinrichtungen mit der Formwand verbunden ist,
mit einer in Schubstück und Gehäuse angeordneten Verschiebeeinrichtung zum Hin- und Herbewegen des Schubstücks in Längsrichtung relativ zum Gehäuse zwecks Verstellen des gegenseitigen Abstands, und
mit einer in Schubstück und Gehäuse angeordneten Verstelleinrichtung zum Einstellen der Winkelausrichtung der Formwand, welche mit einer ersten der Gelenkeinrichtungen verbunden ist und die Formwand um die Achse einer zweiten der Gelenkeinrichtungen verschwenkt, gekennzeichnet durch
zwei konzentrisch gelagerte, teleskopartig ineinander verschiebliche Wellen (70, 86), welche über Keilnutverzahnungen antriebsübertragend miteinander verbunden sind, von denen eine außen-verzahnte Welle (70) drehbar im Gehäuse (10 bis 18) gelagert und zur Verbindung mit einer Drehantriebseinrichtung vorgesehen ist, während eine innenverzahnte Welle (86) drehbar in dem im Gehäuse verschieblichen Schubstück (24 bis 34) gelagert ist, und
mit der innenverzahnten Welle (86) verbundene Einrichtungen (94 bis 112; 122 bis 136; 140 bis 158) zum Umwandeln einer Drehbewegung der innenverzahnten Welle (86) in eine Verstellbewegung der zweiten Gelenkeinrichtung (44) zum Einstellen der Winkelausrichtung der Formwand (40).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das rechteckig ausgebildete Schubstück (24 bis 34) an seiner Ober- und Unterseite Gleitflächen (36, 38) aufweist zur Längsführung des Schubstücks (24 bis 34) im rechteckig ausgebildeten Gehäuse (10 bis 18).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbare Teil (113) und die korrespondierende Lagerung (117) der ersten Gelenkeinrichtung (42) mit engen Toleranzen versehen sind, und
daß das drehbare Teil (104, 106, 108; 120; 140, 156, 157) und die korrespondierende Lagerung (112; 130; 158) der zweiten Gelenkeinrichtung (44) so ausgebildet sind, daß eine Bewegung lotrecht zur Formwand (40) maßgeblich verhindert wird und daß Einrichtungen (106, 108; 122 bis 128; 142 bis 157) vorgesehen sind zur Kompensation einer im wesentlichen parallel zur Formwand auftretenden Bewegung des drehbaren Teils (104, 106, 108; 120; 140, 156, 157).

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbare Teil (106, 108) der zweiten Gelenkeinrichtung (44) die Form eines Zapfens von rautenförmigem Querschnitt mit wenigstens zwei abgerundeten Ecken aufweist, welche sich in einer sowohl zur schmalen Formwand (40) als auch zur Gießrichtung lotrechten Richtung gegenüberliegen, wobei die Querschnittsabmessung des Zapfens in der zur Gießrichtung parallelen Richtung beträchtlich kleiner ist als in der zu dieser lotrechten Richtung, während die Lagerung (112) eine zylindrische Bohrung (110) für die Aufnahme des den rautenförmigen Querschnitt aufweisenden Zapfens hat.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbare Teil (120) der zweiten Gelenkeinrichtung (44) einen kreisförmigen Querschnitt hat und die Lagerung (130) zwei in einer zur Gießrichtung parallelen Richtung verschieblich geführte Lagerteile (122, 124) aufweist, welche jeweils mit einer zylindrischen Bohrung für die Aufnahme eines entsprechenden Endstückes des drehbaren Teils (120) versehen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbare Teil (140) der zweiten Gelenkeinrichtung (44) einen zylindrischen Körper (156) und an beiden Enden desselben mit ihren Achsen zu der des Körpers (156) versetzt hervorstehende, miteinander fluchtende zylindrische Endstücke (140) aufweist, und daß die Lagerung (158) zwei in einer zur Gießrichtung parallelen Richtung verschieblich geführte Lagerteile (142, 144) aufweist, welche jeweils mit einer zylindrischen Bohrung für die Aufnahme eines Endstücks des drehbaren Teils (140) versehen sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbare Teil (120) der zweiten Gelenkeinrichtung (44) in seinem mittleren Bereich von einer zu seiner Achse lotrechten Gewindebohrung (134) für die Aufnahme einer antreibbaren Gewindespindel (136) durchsetzt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (156) des drehbaren Teils (140) von einem dazu koaxial angeordneten Schneckenrad (154) umgeben ist, welches zum Einstellen der Winkelausrichtung der schmalen Formwand (40) mit einer Schnecke (152) in Eingriff bringbar ist.