DE3707559C2 - Vorrichtung zur Erzeugung von Schwingungen an Stranggießkokillen - Google Patents
Vorrichtung zur Erzeugung von Schwingungen an StranggießkokillenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine
Vorrichtung zur Erzeugung von Schwingungen an
Stranggießkokillen, insbesondere für eine mit einem
Hubtisch verbundene Stranggießkokille. Je nach Anlage
werden Stranggießkokillen gerade oder gebogen
ausgeführt. Der Strangverlauf bestimmt die
Bewegungsform der Kokille. Besondere Führungen aus
Rollen und/oder Hebelwerken sorgen für die Einhaltung
solcher geraden oder gebogenen Schwingungswege. Eine
schwingende Bewegung der Kokille ist notwendig, um den
Gießstrang aus der Kokille zu lösen. Die Schwingungen
haben im allgemeinen eine Amplitude bzw. einen
Maximalhub von 3 bis 10 mm. Sowohl kleine Kokillen für
Knüppelquerschnitte als auch große Kokillen für
Brammenquerschnitte werden in eine derartige
oszillierende Bewegung versetzt. Die Schwingungen
werden zumeist mittels bekannter Exzenteranordnungen
erzeugt.
Aus der DE-A- 35 30 912 ist eine Vorrichtung zur
Schwingungserzeugung mit wenigstens einem als eine
Muffe mit einer exzentrischen Bohrung ausgebildeten
Exzenter bekannt, der drehbar an einer exzentrischen
Lagerstelle einer Welle befestigt ist. Üblicherweise
ist die Muffe mit der Welle durch eine Kupplung fest
verbunden, beispielsweise durch eine Zahnkupplung und
es ist möglich, daß diese beiden Teile voneinander
gelöst werden, so daß eine Drehung der Muffe auf der
Welle erfolgen kann, um die Exzentrizität und damit
die Amplitude der Schwingungen einzustellen.
Horizontale Bewegungskomponenten der Schwingung werden
auf diese Weise nicht verhindert, so daß auf besondere
Vertikalführungen der Kokille nicht verzichtet werden
kann.
Bei einer in der EP-B 0032116 beschriebenen Antriebs-
und Führungsvorrichtung für die oszillierende Bewegung
einer Kokille in Stranggießanlagen, insbesondere
Bogenstranggießanlagen mit bogenförmiger Kokille, wird
mit gestängelosem Exzenterantrieb für den die Kokille
tragenden Hubtisch gearbeitet, dabei sind vier
Exzenter im Bereich der Ecken des Hubtisches
angeordnet. Seitliche Leisten am Hubtisch bestimmen
die Bewegungsbahn des Hubtisches und damit der Kokille
im Zusammenwirken mit beiderseits der Leisten
angreifenden Führungen. Der Hubtisch ist an
Blattfedern aufgehängt, die an beweglichen Lagern
befestigt sind, die jeweils einen der vier Exzenter
umgeben. Auf diese Weise werden zwar störanfällige,
wartungsaufwendige Gelenkstellen vermieden, auch kann
auf zusätzliche Stütz- und seitliche Führungsrollen
mit den erforderlichen Lagerungen verzichtet werden,
jedoch können horizontale Bewegungskomponenten am
Kokillenaustritt und damit eine Beeinflussung der
gewünschten exakten Vertikalbewegung des Gießstranges
insbesondere bei Bandgießanlagen nicht ganz
ausgeschlossen werden.
Die DE-A 20 08 080 beschreibt schließlich eine
Oszillationsvorrichtung für Durchlaufkokillen von Metall-,
insbesondere Stahlstranggießanlagen, bestehend aus einer
kontinuierlich antreibbaren Exzenter-Kurbel, deren Schwingbe
wegung auf ein Hebelgetriebe übertragbar ist, wobei aufgrund
unterschiedlich grober Schwingbogenweiten die Bewegung eines
Doppelhebels veränderbar ist, so daß die Amplitudenweite der
am zweiten Arm des Doppelhebels angelenkten und in einer be
sonderen Führung laufenden Durchlaufkokille verstellbar ist
und wobei die Exzenter-Kurbel mit einer in ihrer Schubweite
einstellbaren Schubstange unmittelbar an einem Winkelhebel
angreift, der über eine Lenkerstange mit dem Kokillenhubtisch
bzw. mit der Durchlaufkokille verbunden ist. Dabei ist vorge
sehen, daß die Schubstange auf dem Kurbel-Exzenter unter
Zwischenfügung einer Exzenterhülse gelagert und die Exzenter
hülse zum Kurbel-Exzenter feststellbar ist. Dieser Doppelex
zenter ist ebenfalls nicht geeignet, unerwünschte seitliche,
d. h. horizontale Schwingungen zu verhindern und eine absolut
vertikale Hubbewegung der Kokille zu gewährleisten.
Bei einer aus der DE-AS 20 12 270 ersichtlichen Vorrichtung
zur Erzeugung von Schwingungen an Stranggießkokillen erfordert
die Führung der Kokille eine spezielle Führungseinrichtung,
wobei an der nicht näher dargestellten Gießbühne Lagerböcke
befestigt und in diesen Führungsrollen drehbar gelagert sind.
Zwischen den Führungsrollen wälzt sich ein seitlich am Hub
tisch angeordneter Vorsprung ab. Eine derartige Führungsein
richtung bedarf jedoch nachteilig ständiger Wartung und insbe
sondere ständiger Reinigung von Schmutzanfall und kann somit
zu Störungen und Betriebsunterbrechungen der Anlage führen.
Aus der DE-AS 25 45 386 ist eine Vorrichtung bekannt, die im
wesentlichen dem Funktionsprinzip der vorgenannten DE-A 35 30 912
entspricht. Ein Unterschied besteht darin, daß zur Ein
stellung unterschiedlicher Exzentrizitäten mechanische Mittel
verwendet und mit Hilfe von Kupplungen motorisch einstellbar
sind. Der Einstellmechanismus bewirkt ein relatives Verdrehen
einer Buchse auf einer drehbar gelagerten Exzenterwelle. Im
übrigen erfolgt bei dieser Vorrichtung eine Übertragung der
Exzenterhübe durch eine Kurbelstange, wobei die Kokille
zwangsläufig durch besondere Führungen aus Rollen oder Hebel
werken zur Einhaltung gerader oder gebogener Schwingungswege
geführt werden muß.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine
Vorrichtung vorzustellen, mittels deren die genannten Nachtei
le vermieden und die Schwierigkeiten ausgeräumt werden können.
Insbesondere sollen seitliche Auslenkungen der Kokille bei der
Oszillation und damit ein Quetschen des Stranges vermieden
werden. Ferner soll auf die Verwendung von zusätzlichen Stütz-
und seitlichen Führungsrollen mit den dann erforderlichen
Lagerungen verzichtet werden können.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird
dadurch gelöst, daß am Hubtisch eine Exzenterhülse mit
einer Bohrung befestigt ist, in der zwei ineinander
gegenläufig um eine ortsfeste Welle drehbare Exzenter
angeordnet sind, wobei der innere Exzenter und der
äußere Exzenter die gleiche Exzentrizität (e₁ = e₂)
aufweisen. Vorteilhaft können auf diese Weise die
horizontalen Bewegungskomponenten der beiden Exzenter
sich gegenseitig aufheben, wodurch die Kokille
gleichmäßig gehoben und gesenkt wird. Eine seitliche
Hin- und Herbewegung bzw. Schrägstellung der Kokille
(wie bei der Verwendung nur eines Exzenters in der
Exzenterhülse) und damit eine schlangenförmige
Ausförderung des Gießstranges, insbesondere bei
Bandgießanlagen wird vermieden. Besondere Führungen
der Kokille können vorteilhaft entfallen.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind
zwischen der Welle und dem inneren Exzenter sowie
zwischen den Exzentern und zwischen äußerem Exzenter
und der Exzenterhülse Wälzlager angeordnet. Diese
Anordnung ermöglicht bei geringstem Verschleiß höchste
Schwingungspräzision.
Zweckmäßigerweise sind die beiden Exzenter über einen
gemeinsamen Antrieb bewegbar. Hierdurch wird ein
genauer Gleichlauf der gegensinnig umlaufenden
Exzenter sichergestellt.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der
Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden
Erläuterung eines in den Zeichnungen schematisch
dargestellten Ausführungsbeispieles.
Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Vertikalschnitt durch
eine Vorrichtung zur Erzeugung der
Schwingungen einer Stranggußkokille gemäß
der Erfindung in oberer Hubstellung,
Fig. 2 wie Fig. 1, jedoch nach gegenläufiger
Drehung der Exzenter um 90 Grad,
Fig. 3 wie Fig. 1, jedoch nach gegenläufiger
Drehung der Exzenter um 180 Grad, d. h.
in unterer Hubstellung,
Fig. 4 wie Fig. 1, jedoch nach gegenläufiger
Drehung der Exzenter um 270 Grad.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung besteht im
wesentlichen aus einer horizontalen, dreh- und
ortsfesten Welle (10), um die zwei Exzenter (11, 12)
gegenläufig ineinander drehbar gelagert sind, wobei
der äußere Exzenter (12) wiederum in der Bohrung (13)
der Exzenterhülse bzw. des Exzenterrahmens (14)
drehbar gelagert ist. Die Exzenter (11, 12) besitzen
die gleichen Exzentrizitäten (e₁ = e₂). Die
Exzenterhülse (14) ist an dem die Kokille tragenden
Tisch (15) befestigt. Die Exzenter (11, 12) werden mit
ihren Enden von einem nicht dargestellten
Getriebemotor angetrieben. In der Darstellung befindet
sich die Kokille mit Hubtisch (15) in der oberen
Hublage, die als Normallage (16) gekennzeichnet ist.
Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß nach einer
gegenläufigen Drehung der Exzenter (11, 12) um jeweils
90 Grad in den Pfeilrichtungen eine veränderte Lage
(17) des Tisches (15) um den Hub (18) nach unten aus
der Normallage (16) gegeben ist. Die
Horizontalkomponenten der Exzentrizitäten (e₁, e₂) der
Exzenter (11, 12) heben sich bei der Drehung
gegenseitig auf, so daß die Exzenterhülse (14) und der
Hubtisch mit Kokille (15) immer exakt vertikal geführt
werden. Der Hub (18) ergibt sich dabei in der
gezeigten 90-Grad-Stellung als Summe der
Exzentrizitäten (e₁ + e₂).
In Fig. 3 ist die untere Hublage (17′) mit einem
maximalen Hub (18′) des Tisches (15) gegenüber der
Normallage (16) nach einer gegensinnigen Drehung
beider Exzenter (11, 12) um 180 Grad aufgezeigt. Der
Hub (18′) errechnet sich jetzt als das Zweifache der
Summe der Exzentrizitäten (2 e₁ + 2 e₂).
Gegenüber der Darstellung in Fig. 3 ist in Fig. 4
die Stellung der Exzenter (11, 12) um weitere 90 Grad,
d. h. gegenüber Fig. 1 um 270 Grad gedreht, mit einer
Hublage (17′′) des Tisches (15) bzw. der Kokille und
einem Hub (18′′). Die Horizontalkomponenten der
Exzentrizitäten (e₁, e₂) der Exzenter (11, 12)
erreichen in dieser Stellung (bzw. der Stellung gemäß
Fig. 2) ihren höchsten Wert. Der Hub (18′′) ergibt
sich hier wiederum als Summe der Exzentrizitäten (e₁ +
e₂). Bei weiterer Drehung um 90 Grad wird wieder die
Normallage (16) in der oberen Hubstellung des
Hubtisches (15) bzw. der Kokille gemäß Fig. 1 erreicht
und ein erneuter Schwingungszyklus beginnt.
Zur Erzielung einer gegebenenfalls gewünschten
Schräglage der Kokille (15) bzw. einer bestimmten
Horizontalkomponente bei der Kokillenoszillation
genügt es, den Schwingungszyklus der beiden Exzenter
(11, 12) gegeneinander in einem bestimmten
Vorlaufwinkel gegenüber der Vertikalachse (19) bei
gleicher Winkelgeschwindigkeit zu beginnen. Der
Vorlaufwinkel entspricht der notwendigen Schräglage
der Kokille bzw. des Gießstranges während des Hubes.
Die erfindungsgemäßen Maßnahmen sind nicht auf das in
den Zeichnungsfiguren dargestellte Ausführungsbeispiel
beschränkt. So können beispielsweise, ohne den Rahmen
der Erfindung zu verlassen, die Exzenterhülsen mit den
darin gegensinnig umlaufenden Exzentern auch über
Hebelanordnungen mit dem Hubtisch bzw. der Kokille
verbunden sein. Auch ist es denkbar, daß mehr als zwei
Exzenter ineinander angeordnet sind und bewegt werden.
Die jeweilige konstruktive Ausgestaltung ist in
Anpassung an die spätere Verwendung der Vorrichtung
dem Fachmann anheimgestellt.
Claims (4)
1. Vorrichtung zur Erzeugung von Schwingungen an
Stranggießkokillen, insbesondere für eine mit einem Hubtisch
verbundene Stranggießkokille, dadurch gekennzeichnet, daß am
Hubtisch eine Exzenterhülse (14) mit einer Bohrung (13)
befestigt ist, in der zwei ineinander gegenläufig um eine
ortsfeste Welle (10) drehbare Exzenter (11, 12) angeordnet
sind, wobei der innere Exzenter (11) und der äußere Exzenter
(12) die gleiche Exzentrizität (e₁ = e₂) aufweisen und die
Exzenter (11, 12) mit gleicher Winkelgeschwindigkeit
umlaufen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen der Welle (10) und dem inneren Exzenter (11) sowie
zwischen den Exzentern (11, 12) und zwischen äußerem Exzenter
(12) und der Exzenterhülse (14) Wälzlager angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Exzenter (11, 12) über einen gemeinsamen
Antrieb bewegbar sind.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Exzentrizitäten der
Exzenterhülsen (11, 12) so ausgelegt sind, daß sich die
Horizontalkomponenten der Exzenter (11, 12) in jeder Drehlage
gegenseitig aufheben.
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- 1987-03-10 DE DE19873707559 patent/DE3707559C2/de not_active Expired - Fee Related
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