DE4127331A1 - Vorrichtung zum osziliierenden bewegen von stranggiesskokillen mittels exzentern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum oszillierenden Bewegen von Stranggießkokillen mittels Exzentern, die über Lenker mit der Stranggießkokille verbunden sind.

Es sind Hubvorrichtungen bekannt (vgl. die DE-OS 37 07 559), die einen Exzenterbetrieb für entweder die Stranggießkokille selbst oder den die Kokille tragenden Hubtisch aufweisen. Die Stranggießkokillen sind je nach Anlagentyp gerade oder gebogen ausgebildet, wobei der Strangverlauf die Bewegungsform der von dem Exzenterantrieb in - üblicherweise - sinusförmige Schwingungen versetzten Kokille bestimmt. Besondere Führungen aus Rollen und/oder Lenkeranordnungen sorgen für das Einhalten der entweder geraden oder gebogenen Schwingungswege.

Aufgrund einer Auf- und Abbewegung der Stranggießkokille läßt sich ein Gleiten zwischen der Strangschale und der Kokillenwand erreichen und damit ein Ankleben der Strangschale verhindern. Die Hubhöhe bzw. die Schwingungen der Amplitude können in einem Bereich zwischen 4 und 12 mm liegen. Sowohl kleine Kokillen für Knüppel, als auch große Kokillen für Brammen werden oszillierend angetrieben. Im Gießbetrieb werden hinsichtlich der Hubhöhe allerdings Kompromisse eingegangen, da die Gießparameter wie die Gießgeschwindigkeit, Materialqualität, Gießpulver, usw. variieren. Die Oszillationsbewegung muß bestimmte Bedingungen erfüllen. So muß die Kokille bei der Abwärtsbewegung den nach unten bewegten Strang überholen, damit sich ein sogenannter "Negativ-Strip" erreichen läßt, was bedeutet, daß während eines Teils der Kreisfrequenz die Kokillengeschwindigkeit beim Abwärtshub die Stranggeschwindigkeit überschreitet. Der Negativ- Strip ermöglicht es, daß geschmolzenes Gießpulver als Schmier­ mittel zwischen die Kokillenwand und die Strangschale gelangt, um die Strangschale leichter von der Kokillenwand zu lösen, an der sie bei Erstarrung kurzzeitig haftet. Außerdem werden infolge von Zugspannungen entstandene Risse in der Strangschale durch die Druckphase während der Negativ-Strip-Zeit wieder geschlossen. Soll der Anteil des Negativ-Strip bei wechselnder Gießgeschwindigkeit und fester Hubhöhe prozentual konstant gehalten werden, so ist dies durch lineares Anpassen der Hubfrequenz an die Gießgeschwindigkeit möglich. Wenn dagegen der prozentuale Anteil und die absolute Zeit des Negativ- Strip bei unterschiedlichen Gießgeschwindigkeiten konstant gehalten werden sollen, ist es erforderlich, die Hubhöhe anzupassen.

Eine Änderung der Hubhöhe bereitet häufig konstruktive Schwierigkeiten. Es sind Hubhöhenverstellvorrichtungen bekannt, bei denen sich zwei auf einer Welle liegende Exzenter gegenein­ ander verdrehen lassen, was allerdings das Lösen von Klemm- oder Formschlußelementen voraussetzt. Abgesehen von einem erheblichen bedienungstechnischen Aufwand zum Verstellen der Hubhöhe läßt sich außerdem der Verstellmechanismus (die Verstellexzenter) häufig nur schlecht bewegen, insbesondere nach längerem Nichtbenutzen. Dies hängt mit den engen, sich - unterstützt noch durch Passungsrost - festsetzenden Passungen der Verstellexzenter zusammen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung zu schaffen, die es in konstruktiv und bedienungstechnisch einfacher Weise erlaubt, die Hubhöhe der Stranggießkokille bzw. eines Kokillenhubtisches variabel zu verändern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein erster Exzenter in einer an die Lenker angeschlossenen Zugstange angeordnet, in einem Querhebel gelagert und über ein Getriebe ausgebildeten Exzenter - im folgenden Querhebelexzenter genannt - verbunden ist. Die beiden getrieblich miteinander verbundenen Exzenter, von denen vorzugsweise der Querhebel­ exzenter angetrieben wird, lassen sich mit gleicher Winkel­ geschwindigkeit antreiben, und da die Exzenter somit stets umlaufen, kommt es auch dann, wenn keine Verstellungen zur Hubhöhenänderung vorgenommen werden, nicht zu einem Festsetzen. Die Hubhöhe läßt sich durch einfaches Verstellen der Exzenter gegeneinander nahezu stufenlos zwischen Null und einem Maximalwert verändern.

Wenn nach einer ersten Ausführung vorteilhaft zwischen den Exzentern und dem Getriebe eine lösbare Kupplung angeordnet ist, braucht nach dem Lösen der Kupplung lediglich die Exzenterwelle des angetriebenen Querhebelexzenters gegenüber dem ersten Exzenter - im folgenden Zugstangenexzenter genannt - verdreht zu werden, so daß sich die beiden Exzenterhübe überlagern. Die Hubhöhe Null ergibt sich dabei dann, wenn die Exzentrizitäten um 180° versetzt zueinander und somit einander entgegengerichtet verlaufen. Eine maximale Hubhöhe läßt sich dadurch erreichen, daß die Exzentrizitäten in die gleiche Richtung weisen. Durch Versetzen der Exzentrizitäten in von den beiden genannten Extremwerten abweichende Zwischenpositionen lassen sich beliebige Hubhöhen zwischen den Werten Null und Maximum einstellen. Die einem bestimmten Winkelversatz zugeordnete Hubhöhe an der Zugstange ergibt sich aus den Exzentrizitäten der beiden Exzenter und den Wegstrecken links und rechts der Zugstange, d. h. den Hebellängen bis einerseits zu dem Querhebelexzenter und andererseits einem vorteilhaft am anderen Ende des Querhebels angeordneten Pendellager. Am einfachsten ist es, wenn die Hebellängen gleich sind, was aber nicht unbedingt notwendig ist.

Nach einer zweiten Ausführung ist vorteilhaft dem Zugstangen­ exzenter ein Überlagerungsgetriebe zugeordnet. Es läßt sich dann nämlich die Hubhöhe sogar während des Gießens stufenlos zwischen Null und einem Maximalwert verstellen. Zu diesem Zweck läßt sich vorteilhaft an das Überlagerungsgetriebe ein Motor anschließen, so daß in diesem Fall zwei Motoren vorhanden sind, nämlich neben dem die Exzenterwelle des Querhebelexzenters antreibenden Haupt­ motor außerdem noch der den Zugstangenexzenter - dieser ist mit dem Überlagerungsgetriebe vorteilhaft über eine Kardanwelle ver­ bunden - antreibende und nachfolgend Überlagerungsmotor genannte Motor. Wird eine während des Gießens vorzunehmende Änderung der Hubhöhe gewünscht, so läßt sich das durch Inbetriebsetzen des dem Zugstangenexzenter zugeordneten Überlagerungsmotors er­ reichen, der nämlich über das Überlagerungsgetriebe und die Kardanwelle den Zugstangenexzenter gegenüber dem anderen Exzenter verdreht, so daß sich deren Hübe überlagern. Während des Stranggießbetriebes, ohne die Hubhöhe der Oszillations­ vorrichtung zu verändern, steht der den Zugstangenexzenter verstellende Überlagerungsmotor still; beide Exzenter werden dann allerdings von dem Hauptmotor - mit gleicher Winkel­ geschwindigkeit - angetrieben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele des näheren erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Seitenansicht eine Oszillations­ vorrichtung für einen Hubtisch einer Stranggießkokille mit einer erfindungsgemäßen, durch einen strichpunk­ tierten Kreis gekennzeichneten Hubhöhen-Verstell­ einrichtung,

Fig. 2 die Hubhöhen-Verstelleinrichtung gemäß Fig. 1 als Einzelheit,

Fig. 3 in der Draufsicht eine Ausführung einer erfindungs­ gemäßen Hubhöhen-Verstelleinrichtung mit zwei über ein Getriebe kraftschlüssig miteinander verbundenen Exzentern und einen den Querhebelexzenter antreibenden Motor, und

Fig. 4 in der Draufsicht eine Ausführung einer erfindungs­ gemäßen Hubhöhen-Verstelleinrichtung mit einem Über­ lagerungsgetriebe und einem Motor für jeden Exzenter, teilgeschnitten dargestellt.

An einem Hubtisch 1 einer Stranggießkokille 2 für einen Gieß­ strang 3 und in einem Lagerbock 4 sind Lenker 5 angelenkt. Einer der Lenker 5 ist über ein Pleuel 6 mit einer Zugstange 7 einer Hubhöhen-Verstelleinrichtung 8 eines Oszillationsantriebes des Hubtisches 1 verbunden.

Wie sich im einzelnen aus den Fig. 2 bis 4 ergibt, lagert das Auge 9 der Zugstange 7 in einem aus zwei Stegen 11 (vergl. die Fig. 3 und 4) bestehenden, waagerechten Querhebel 12 und ist mit einem Exzenter 13 (Zugstangenexzenter) versehen. Der Quer­ hebel 12 stützt sich links und rechts der an ihn mittig an­ greifenden Zugstange 7 einerseits auf einen an dem in den Zeichnungen linken Ende des Querhebels 12 angeordneten Exzenter 14 (Querhebelexzenter) und andererseits einem an dem anderen Hebelende angeordneten Pendellager 15 ab. Das Pendellager weist eine Lasche 16 auf, die mit ihrem oberen Ende auf einem Bolzen 17 des Querhebels 12 und mit ihrem unteren Ende auf einem Bolzen 18 eines Stehlagers 19 lagert. Das Lager 19 ermöglicht Pendel­ bewegungen des Querhebels 12, die von den für eine Oszillations­ bewegung des Hubtisches 1 bzw. der Stranggießkokille 2 sorgenden, sich drehenden Exzentern 13, 14 bewirkt werden.

Bei der Ausführung der Hubhöhen-Verstelleinrichtung 8 gemäß Fig. 3 ist in einer an einen Hauptmotor 21 angeschlossenen Exzenterwelle 22 des Querhebelexzenters 14 eine lösbare Kupplung 23 angeordnet. Der Exzenter 14 bzw. die Exzenterwelle 22 ist über ein Getriebe 24 kraftschlüssig mit dem Zugstangenexzenter 13 verbunden, wobei zwischen dem Exzenter 13 und dem Getriebe 24 eine Kardanwelle 25 zwischengeschaltet ist. Das von dem Haupt­ motor 21 erzeugte Antriebsmoment wird über ein auf der Exzenter­ welle 22 gelagertes Zahnrad 26 auf ein auf der Kardanwelle 25 gelagertes, mit dem Zahnrad 26 kämmendes Zahnrad 27 übertragen, so daß die Exzenter 13, 14 entsprechend den eingestellten Exzen­ trizitäten E1 bzw. E2 (vergl. Fig. 2) umlaufen. Zum Verändern und Einstellen einer beliebigen Hubhöhe der Oszillationsbewegung im Bereich der durch die beiden Exzentrizitäten E1 und E2 vor­ gegebenen unteren und oberen Maximalwerte braucht lediglich die Kupplung 23 gelöst zu werden, z. B. durch manuelles Trennen oder mittels mechanischer, elektrischer oder hydraulischer Einrich­ tungen. Danach lassen sich die Exzenter 13, 14 von Hand ver­ stellen, wobei einer Bedienungsperson z. B. sichtbare Markie­ rungen als Orientierungshilfen zum Einstellen der für die jeweils gewünschten Exzentrizitäten erforderlichen Drehlage bzw. Einstellposition dienen können.

Die in Fig. 4 dargestellte Ausführung einer Hubhöhen-Verstell­ einrichtung 8 unterscheidet sich von der Ausführung nach Fig. 3 durch ein Überlagerungsgetriebe 28, das in ein die beiden Exzenter 13, 14 kraftschlüssig miteinander verbindendes Getriebe 24 integriert ist. Die Kardanwelle 25 des Zugstangenexzenters 13 ist in diesem Fall über ein Hohlrad 29 sowie damit kämmenden Planetenrädern 31 und einem über eine Antriebswelle 32 an einen Motor 33 (Überlagerungsmotor) angeschlossenen Sonnenrad 34 verbunden. Während des Stranggießbetriebes - ohne Verstellung der Hubhöhe der Oszillationsbewegung - wird auch der Zugstangenexzenter 13 von dem die Exzenterwelle 22 und damit den Querhebelexzenter 14 antreibenden Motor 21 angetrieben, und zwar über die miteinander kämmenden Zahnräder 35 bis 37. Der mit dem Sonnenrad 34 verbundene Überlagerungsmotor 33 steht still, und der den Querhebelexzenter 14 direkt antreibende Hauptmotor 21 setzt beide Exzenter 13, 14 in Umlauf.

Sofern eine Änderung der Hubhöhe während des Betriebes gewünscht wird, das heißt ohne die Kupplung 23 lösen zu müssen, was ohne das Überlagerungsgetriebe 28 das Stillsetzen des Antriebes erforderte (vergl. Fig. 3), braucht hier lediglich der Überlagerungsmotor 33 in Betrieb gesetzt zu werden, der dann über seine getriebliche Verbindung über das Sonnenrad 34, die damit kämmenden Planetenräder 31 und das Hohlrad 29 den Zugstangenexzenter 13 gegenüber dem Querhebelexzenter 14 verdreht, so daß die Hübe E1 und E2 beider Exzenter 13, 14 überlagert werden.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum oszillierenden Bewegen von Stranggieß­ kokillen mittel Exzentern, die über Lenker mit der Stranggießkokille verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Exzenter (13) in einer an die Lenker (5) angeschlossenen Zugstange (7) angeordnet, in einem Querhebel (12) gelagert und über ein Getriebe (12; 28) kraftschlüssig mit einem zweiten, an einem Ende des Querhebels (12) ausgebildeten Exzenter (14) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Exzentern (13, 14) und dem Getriebe (24; 28) eine lösbare Kupplung (23) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das von dem zweiten Exzenter (14) abgewandte Ende des Querhebels (12) pendelnd gelagert ist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenterwelle (22) zumindest des zweiten Exzenters (14) direkt angetrieben ist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zugstangenexzenter (13) ein Überlagerungsgetriebe (28) zugeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zugstangenexzenter (13) über eine mit dem Überlage­ rungsgetriebe (28) verbundene Kardanwelle (25) antreibbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch einen an das Überlagerungsgetriebe (28) angeschlos­ senen Motor (33).