EP0992302A1 - Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Kontrolle der Grundeinstellung und Oszillationsparameter einer Stranggiesskokille - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Kontrolle der Grundeinstellung und Oszillationsparameter einer Stranggiesskokille Download PDF

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EP0992302A1
EP0992302A1 EP99118135A EP99118135A EP0992302A1 EP 0992302 A1 EP0992302 A1 EP 0992302A1 EP 99118135 A EP99118135 A EP 99118135A EP 99118135 A EP99118135 A EP 99118135A EP 0992302 A1 EP0992302 A1 EP 0992302A1
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EP
European Patent Office
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mold
casting
strand
oscillation
hydraulic cylinders
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EP99118135A
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EP0992302B1 (de
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Axel Weyer
Adolf Zajber
Rainer KÖNIG
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SMS Siemag AG
Original Assignee
SMS Schloemann Siemag AG
SMS Demag AG
Schloemann Siemag AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
    • B22D11/166—Controlling or regulating processes or operations for mould oscillation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/053—Means for oscillating the moulds

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for the continuous control of the Basic setting and oscillation parameters of a continuous casting mold arranged in a lifting table.
  • the steel is introduced in a known manner from a ladle over shadow pipe, intermediate container and dip tube into the mold. This is in the upper area for receiving the dip tube funnel-shaped and designed for low-tension solidification of the strand skin.
  • a lubricating film is used special casting powder between the walls of the mold and the strand solidifying used. This and the use of a high-frequency oscillation system in Combined with an optimal mold geometry, optimal strip surfaces can be achieved.
  • Chill mold oscillation is an essential part of the continuous casting process of metals. It enables the required lubricating effect of the lubricant, for example casting powder or oil, and thus reduces the coefficient of friction or the sticking of a strand on the mold walls. This has resulted from the melting of casting powder Slag has proven particularly useful as a lubricant in the mold, taking care that the mold powder permanently covers the bathroom mirror.
  • the lubricant for example casting powder or oil
  • Eccentric drives generating a sinusoidal vibration form of the mold Frequency and amplitude are determined by the speed of the motor drive.
  • the essential oscillation parameters (negative strip, healing time, Amplitude and frequency of the mold oscillation as well as their combination) in every operating case must be set specifically for the quality of the cast product.
  • the free Selection of the oscillation parameters is therefore an essential component for optimization of the continuous casting process and consists essentially in the choice of an optimal combination of amplitude and frequency, with the negative strip within specified limits should be, preferably between 15 and 40%.
  • DE 37 04 793 C2 describes a device with two on a lifting table for the continuous casting mold or directly on this articulated eccentric shaft.
  • at least one propeller shaft is used, of which The rod end facing away from the eccentric shaft is arranged such that it can be changed in position, and the rod ends are rotatable against each other.
  • This can be a non-sinusoidal movement due to a deliberately generated gimbal error that occurs when a propeller shaft not in alignment between the shafts.
  • By changing height and lateral displacement of the rotary drive are different non-sinusoidal Movements of the mold can be realized.
  • EP 0 121 622 B1 describes a process for continuous casting using a Mold mounted in a frame, which is powered by two electrohydraulic drive units is vibrated.
  • the device is preferably operated at a frequency which is higher than the natural frequency of the vibration device.
  • An essential feature of the known sinusoidal and non-sinusoidal speed profiles is that the mold at a predetermined vibration frequency and Amplitude in each period, the time between two successive overtaking maneuvers of the strand through the mold when moving downward corresponds to an identical one Has speed and path course.
  • Casting speeds are required for the thin slab process with slab thicknesses of less than 100 mm of more than 4 m / min usual.
  • the stroke frequencies are correspondingly high the mold, with which the usual values of the negative strip are achieved, namely about 400 up to 450 strokes / min, or approx. 7.5 Hz.
  • At these high frequencies there are deviations of Vibration curve from the sinusoidal shape due to the small time intervals of around 0.13 up to 0.15 seconds / vibration can hardly be determined and have a lubricating behavior and the shell formation in the mold has hardly any influence.
  • the invention is based on the object using the oscillation technique one arranged in a lifting table and above this of four angular, double acting independent hydraulic cylinders in vibration-driven continuous casting mold to determine the actually existing oscillation forces with high accuracy and the now possible detection of the actually acting forces for the machine and Use process control directly.
  • the method in the preamble of claim 1 mentioned type with the invention proposed that the lifting table of the continuous casting mold of four angular, preferably double-acting hydraulic cylinders in Vibrations is driven and those actually acting on the hydraulic cylinders Oscillating forces in the casting break and / or casting operation are measured and diagnosed the casting machine and / or the casting process.
  • An embodiment of the method provides that by means of those used for the oscillation drive corner hydraulic cylinders the actually occurring oscillation forces in a plane perpendicular to the casting strand with an accuracy of about +/- 20 kg become.
  • Another embodiment of the method provides that the calculation of the Machine and process data b) to d) the working pressures on both sides of the work surface of the cylinder and two depending on the position-assigned forces opposite cylinder chambers determines the effectively resulting force of each cylinder becomes.
  • the measure has a particularly advantageous effect on the method that as a result Decoupling the mold and its oscillation parameters from forced operation empirical optimal adjustment of the vibration level to the withdrawal direction of the casting strand is set.
  • a further embodiment of the method provides that at an arbitrarily specified strand withdrawal speed the zero line of the mold vibrations relative to the position of the bath level during the casting process in accordance with the casting parameters, in particular the Casting speed is shifted up or down.
  • the oscillation device shown in the family tree in FIG. 1 comprises a rectangular one Lift table 10, which receives the mold 1 in a positive and non-positive manner.
  • This lifting table 10 is Free swinging on four servo hydraulic cylinders 2 to 5 and is based on proven Type of laterally supported, horizontally arranged leaf springs (not shown) in guided its vertical direction of vibration.
  • Each hydraulic cylinder 2 to 5 has one between an upper pressure chamber 7 and one lower pressure chamber 8 movably arranged piston 9, the upper and lower working surface can be acted upon by the working medium of the upper or lower pressure chamber 7, 8 is. From the difference in forces that arises in this way, the current effect results Force of a cylinder.
  • Each hydraulic cylinder 2 to 5 is a supply and discharge lines 11, 12 for pressure medium to and from the pressure chambers 7, 8 of the cylinder 2 to 5 controlling hydraulic valve 13 upstream and this a differential pressure calculator 14 to determine the effective resulting force of the hydraulic cylinder 2 to 5 is subordinate.
  • a position transmitter 15 is assigned to each hydraulic cylinder 2 to 5, from which by calculation in the centrally assigned computing unit 18 from those with the signal lines 16, 17 input measured data calculated control signals and this via command lines 19 to control the required operating functions to the corresponding operational control devices are transmitted.
  • the pressures of the individual pressure chambers 7, 8 of a cylinder 2 to 5 are determined by signal lines 11,12 connected to the hydraulic valve 13, which in turn with the pressure pump 20 for the operating medium is connected.
  • FIG. 2 shows a top view of the lifting table 10 with the arrangement of the lifting table and in Vibrating hydraulic cylinders 2 to 5.
  • the continuous casting mold 1 is approximately installed in the central area of the lifting table 10.
  • FIG. 3 shows a force / displacement diagram of an acceleration cycle using the example of a hydraulic cylinder.
  • the X-axis shows the effective force of the oscillation acceleration depending on the position b) of the piston assigned to this in the hydraulic cylinder.
  • the ratio is from the steepness of the diagram according to the angle ⁇ of force and position can be determined exactly, which is a possibility in practice Function monitoring, for example, the frictional forces between the mold walls and the strand shell or to detect irregularities, for example, breakage of one of the guide springs or a compensator or damage to a cylinder. It can be done by Determining the value F when reversing the direction of a hydraulic cylinder, for example a broken spring recognize quickly.
  • the invention enables precise monitoring at high oscillation frequencies the decisive operational functions of the casting machine and casting process.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Kontrolle der Grundeinstellung und der Oszillationsparameter einer in einem Hubtisch 10 angeordneten Kokille. Verfahren und Vorrichtung werden dadurch verbessert, daß der Hubtisch 10 der Stranggießkokille 1 von vier eckständigen, vorzugsweise doppeltwirkenden Hydraulikzylindern 2 - 5 in Schwingungen angetrieben wird und die an den Hydraulikzylindern tatsächlich wirkenden Oszillationskräfte in Gießpause und/oder Gießbetrieb meßtechnisch erfaßt und zur Diagnose der Gießmaschine und/oder des Gießprozesses verwendet werden. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Kontrolle der Grundeinstellung und Oszillationsparameter einer in einem Hubtisch angeordneten Stranggießkokille.
Bei der Stranggießproduktion, insbesondere dem unter dem Begriff CSP (Compact Strip Production) bekannten Gießverfahren zur Herstellung dünner Brammen erfolgt die Stahleinleitung in bekannter Weise aus einer Gießpfanne über Schattenrohr, Zwischenbehälter und Tauchrohr in die Kokille. Diese ist im oberen Bereich zur Aufnahme des Tauchrohres trichterförmig ausgebildet und für ein spannungsarmes Erstarren der Stranghaut ausgelegt. Für vergleichsweise hohe Gießgeschwindigkeiten werden zur Erzeugung eines Schmierfilmes zwischen Kokillenwandungen und dem in Erstarrung begriffenen Strang spezielle Gießpulver verwendet. Hierdurch sowie durch Einsatz eines Hochfrequenz-Oszillationssystems in Verbindung mit einer optimalen Kokillengeometrie lassen sich optimale Bandoberflächen erzielen.
Die Kokillenoszillation ist ein wesentlicher Bestandteil des Stranggießverfahrens von Metallen. Sie ermöglicht die erforderliche Schmierwirkung des Schmiermittels, bspw. Gießpulver oder Öl, und verringert damit den Reibungskoeffizienten bzw. das Ankleben eines Stranges an den Kokillenwänden. Dabei hat sich durch Aufschmelzen von Gießpulver entstehende Schlacke als Schmiermittel in der Kokille besonders bewährt, wobei darauf geachtet wird, daß das Gießpulver den Badspiegel permanent bedeckt.
Die einfache Lösung einer Oszillationserzeugung sieht beim Stand der Technik motorische Exzenterantriebe unter Erzeugung einer sinusförmigen Schwingungsform der Kokille vor Frequenz und Amplitude werden durch die Drehzahl des Motorantriebes zwangsweise vorgegeben.
Damit Schlacke als Schmiermittel kontinuierlich in den Spalt zwischen Gußstrang und Kokillenwand gelangen kann, ist es üblich, Amplitude und Frequenz der Kokille so einzustellen, daß sie bei ihrer Abwärtsbewegung den Strang periodisch überholt. Diese Betriebsweise wird als negativer Strip bezeichnet. Diesem entspricht während jeder Schwingungsperiode die sogenannte Heilzeit, während welcher das Schmiermittel in den Spalt zwischen Strangschale und Kokillenwand eindringen kann.
Bekannt ist ferner, daß die wesentlichen Oszillationsparameter (Negativer Strip, Heilzeit, Amplitude und Frequenz der Kokillenoszillation sowie deren Kombination) bei jedem Betriebsfall speziell für die Qualität des Gußproduktes eingestellt werden müssen. Die freie Auswahl der Oszillationsparameter ist somit wesentlicher Bestandteil für eine Optimierung des Stranggießprozesses und besteht im wesentlichen in der Wahl einer optimalen Kombination von Amplitude und Frequenz, wobei der Negativstrip innerhalb vorgegebener Grenzen liegen soll, vorzugsweise zwischen 15 und 40 %.
Eine optimale Kombination von Amplitude und Frequenz ist jedoch bei sinusförmiger Schwingung der Kokille kaum einstellbar. Infolgedessen wurden bereits Verfahren und Vorrichtungen bekannt mit dem Ziel, die Oszillationsparameter von mechanischen Erzeugungsmitteln zu entkoppeln, um die Vorgänge in der Stranggießkokille gezielt beeinflussen zu können.
Die DE 37 04 793 C2 beschreibt eine Vorrichtung mit zwei an einem Hubtisch für die Stranggießkokille oder direkt an dieser angelenkten Exzenterwellen. In die Verbindung zwischen Drehantrieb und den Exzenterwellen ist mindestens eine Gelenkwelle eingesetzt, deren von der Exzenterwelle abgewandter Gelenkkopf lageveränderbar angeordnet ist und die Gelenkköpfe gegeneinander verdrehbar sind. Damit kann ein nicht sinusförmiger Bewegungsablauf infolge eines bewußt erzeugten Kardanfehlers erzeugt werden, der auftritt, wenn eine Gelenkwelle nicht fluchtend zwischen den Wellen eingesetzt wird. Durch Veränderung von Höhe und seitlicher Verschiebung des Drehantriebes sind unterschiedliche nicht sinusförmige Bewegungsabläufe der Kokille realisierbar.
Die EP 0 121 622 B1 beschreibt ein Verfahren für das Stranggießen unter Verwendung einer in einem Rahmen gelagerten Kokille, welche durch zwei elektrohydraulische Antriebsaggregate in Schwingungen versetzt wird. Die Vorrichtung wird bevorzugt bei einer Frequenz betrieben, welche höher als die Eigenfrequenz der Schwingungsvorrichtung ist.
Ein wesentliches Merkmal der bekannten sinusförmigen und nicht-sinusförmigen Geschwindigkeitsverläufe besteht darin, daß die Kokille bei vorgegebener Schwingungsfrequenz und Amplitude in jeder Periode, die der Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Überholvorgängen des Stranges durch die Kokille bei deren Abwärtsbewegung entspricht, einen identischen Geschwindigkeits- und Wegverlauf aufweist.
Für das Dünnbrammenverfahren mit Brammendicken von weniger als 100 mm sind Gießgeschwindigkeiten von mehr als 4 m/min üblich. Entsprechend hoch sind die Hubfrequenzen der Kokille, mit welchen übliche Werte des Negativstrips erreicht werden, nämlich etwa 400 bis 450 Hübe/min, bzw. ca. 7,5 Hz. Bei diesen hohen Frequenzen sind Abweichungen der Schwingungskurve von der Sinusform aufgrund der geringen Zeitabschnitte von etwa 0,13 bis 0,15 Sekunden/Schwingung kaum noch ermittelbar und haben auf das Schmierverhalten und die Schalenbildung in der Kokille kaum noch Einfluß.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, mit Hilfe der Oszillationstechnik einer in einem Hubtisch angeordneten und über diesen von vier eckständigen, doppelt wirkenden unabhängigen Hydraulikzylindern in Schwingungen antreibbaren Stranggießkokille die tatsächlich vorhandenen Oszillationskräfte mit hoher Genauigkeit zu ermitteln und die hierdurch nun mögliche Erfassung der tatsächlich wirkenden Kräfte für die Maschinen- und Prozeßsteuerung direkt zu verwenden.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird bei einem Verfahren der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art mit der Erfindung vorgeschlagen, daß der Hubtisch der Stranggießkokille von vier eckständigen, vorzugsweise doppeltwirkenden Hydraulikzylindern in Schwingungen angetrieben wird und die an den Hydraulikzylindern tatsächlich wirkenden Oszillationskräfte in Gießpause und/oder Gießbetrieb meßtechnisch erfaßt und zur Diagnose der Gießmaschine und/oder des Gießprozesses verwendet werden.
Der Schwingungsantrieb mittels vier unabhängig voneinander antreibbaren Hydraulikzylindern ergibt nahezu unbegrenzte Variationsmöglichkeiten für die resultierende Kokillen-Schwingungsausbildung.
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß für jeden Hydraulikzylinder
  • a) die effektiv wirkenden Kräfte der Oszillationsbeschleunigung und
  • b) die diesen zugeordneten Positionen der Kolben der Hydraulikzylinder ermittelt und aus diesen zeitzyklisch ermittelten Meßdaten,
  • c) der Massenschwerpunkt des schwingenden Systems,
  • d) die Reibungskräfte zwischen Kokillenwänden und Strangschale,
  • e) die Einstellung der Kokille relativ zur Achse des Gießstranges,
  • f) die Nullinie der Kokillenschwingungen relativ zur Lage des Badspiegels,
  • g) das Verhältnis von Negativstrip der Kokille zur sogenannten Heilzeit, während welcher Schmiermittel zwischen Strangschale und Kokillenwände eindringt, oder dergleichen errechnet werden.
    • Mit großem Vorteil werden mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens die folgenden Maßnahmen ermöglicht:
    • Auswuchthilfe für die Grundeinstellung der Oszillation, insbesondere mittels Schwerpunktbestimmung des schwingenden Systems;
    • Online-Darstellung der aktuellen Maschinenbelastung, insbesondere mittels Visualisierung der Meßdaten mit Hilfe eines Monitors;
    • Verschleißüberwachungen von Federn, Zylinder sowie Wasserkompensatoren;
    • Überlastsicherung beim Anfahrvorgang und während des kontinuierlichen Gießvorgages;
    • Schmierungsüberwachungen bzw. Gießpulverzuführung, sowie Erfassung von Schwerpunktsänderungen im Gießbetrieb infolge Mangelschmierung bzw. Krafterhöhung;
    • Verschleißüberwachung von Federn, Zylindern und Wasserkompensatoren;
    • Automatische Abgleichmöglichkeiten zur Schwerpunktsverschiebung bzw. Zentrierung mit der Zielsetzung eines ruhigen, senkrechten Bewegungsablaufs der Kokille.
    Eine Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, daß mittels der für den Oszillationsantrieb verwendeten eckständigen Hydraulikzylinder die tatsächlich auftretenden Oszillationskräfte in einer zum Gießstrang senkrechten Ebene mit einer Genauigkeit von etwa +/- 20 kg ermittelt werden.
    Eine andere Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, daß als Grundlage der Berechnung der Maschinen- und Prozeßdaten b) bis d) die Arbeitsdrücke zu beiden Seiten der Arbeitsfläche des Zylinders verwendet und aus den positionsabhängig zugeordneten Kräften je zweier entgegengerichteter Zylinderkammern die effektiv resultierende Kraft jedes Zylinders bestimmt wird.
    Weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sehen vor, daß aus den Meßdaten die Reibungskräfte zwischen Kokille und Strang kontinuierlich bestimmt und überwacht und nach Maßgabe eines vorbestimmbaren Reibkraftwertes die Schmiermittelzuführung der Kokille kontrolliert bzw. eingestellt wird.
    Dazu ist vorgesehen, daß mit Hilfe einer wählbaren Schwerpunktsregulierung die Einstellung eines ruhigen, senkrechten Bewegungsablaufs der Kokille bzw. des Gießstranges vorgenommen wird.
    Zur weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß aus den zeitzyklisch ermittelten Meßdaten bei Zykluszeiten zwischen 1 und 10 m/s visualisierbare Diagnosediagramme der Kokillengeschwindigkeit, des Kokillenweges (Amplitude) sowie der Strangabzugsgeschwindigkeit in einem Monitor sichtbar und damit optisch überwachbar gemacht werden.
    Für das Verfahren wirkt sich in besonders vorteilhafter Weise die Maßnahme aus, daß infolge Entkoppelung der Kokille und deren Oszillationsparameter von Zwangsführungen eine optimale Anpassung der Schwingungsebene an die Abzugsrichtung des Gießstranges empirisch eingestellt wird.
    Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, daß bei beliebig vorgegebener Strangabzugsgeschwindigkeit die Nulllinie der Kokillenschwingungen relativ zur Lage des Badspiegels während des Gießvorganges nach Maßgabe der Gießparameter, insbesondere der Gießgeschwindigkeit nach oben oder nach unten verlegt wird.
    Eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Kontrolle der Grundeinstellung und Oszillationspar - meter einer in einem Hubtisch angeordneten und über diesen von vier eckständigen Hydraulikzylindern in Schwingung antreibbaren Stranggießkokille, wobei jeder Zylinder als doppelt wirkendes Hydraulikaggregat einen zwischen zwei Druckkammern angeordneten Arbeitskolben besitzt, zeichnet sich dadurch aus,
    • daß dem Hydraulikzylinder ein die Leitungen für Druckmedium zu und von den Druckkammern des Zylinders kontrollierendes Hydraulikventil vorgeschaltet und diesem ein Differenzdruckrechner zur Ermittlung der effektiv resultierenden Kraft des Hydraulikzylinders nebengeordnet ist, daß dem Hydraulikzylinder ein Positionsgeber zugeordnet ist , und daß die vom Rechner und dem Positionsgeber ausgehenden Signalleitungen einer den Hydraulikzylindern zentral zugeordneten Recheneinheit aufgeschaltet sind, die über Kommandoleitungen die Steuerung aller erforderlichen Betriebsfunktionen überwacht.
    Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Erläuterung eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles. Es zeigen:
    Figur 1
    eine schematische Darstellung der Vorrichtung mit von vier eckständigen Hydraulikzylinder getragenem Hubtisch mit Kokille in Form eines Stammbaumes;
    Figur 2
    eine Draufsicht von Kokille und Hubtisch;
    Figur 3
    ein Kraft-Positions-Diagramm eines Oszillations-Zylinders.
    Die in der Fig. 1 im Stammbaum gezeigte Oszillationsvorrichtung umfaßt einen rechteckigen Hubtisch 10, welcher die Kokille 1 form- und kraftschlüssig aufnimmt. Dieser Hubtisch 10 ist frei schwingbar auf vier Servo-Hydraulikzylindern 2 bis 5 gelagert und wird nach bewährter Art bspw. von seitlich abgestützten, horizontal angeordneten Blattfedern (nicht dargestellt) in seiner senkrechten Schwingungsrichtung geführt.
    Jeder Hydraulikzylinder 2 bis 5 weist einen zwischen einer oberen Druckkammer 7 und einer unteren Druckkammer 8 beweglich angeordneten Arbeitskolben 9 auf, dessen obere und untere Arbeitsfläche vom Arbeitsmedium der oberen oder unteren Druckkammer 7, 8 beaufschlagbar ist. Aus der hierbei entstehenden Differenz von Kräften ergibt sich die aktuell wirkende Kraft eines Zylinders.
    Jedem Hydraulikzylinder 2 bis 5 ist ein die Zufuhr- und Abfuhrleitungen 11, 12 für Druckmedium zu und von den Druckkammern 7, 8 des Zylinders 2 bis 5 kontrollierendes Hydraulikventil 13 vorgeschaltet und diesem ein Differenzdruckrechner 14 zur Ermittlung der effektiv resultierenden Kraft des Hydraulikzylinders 2 bis 5 nebengeordnet.
    Weiterhin st jedem Hydraulikzylinder 2 bis 5 ein Positionsgeber 15 zugeordnet, woraus durch Berechnung in der zentral zugeordneten Recheneinheit 18 aus den mit den Signalleitungen 16, 17 eingegebenen Meßdaten Steuersignale errechnet und diese über Kommandoleitungen 19 zur Steuerung der erforderlichen Betriebsfunktionen an die entsprechenden betrieblichen Steuereinrichtungen übermittelt werden.
    Die Drücke der einzelnen Druckkammern 7, 8 eines Zylinders 2 bis 5 werden durch Signalleitungen 11,12 dem Hydraulikventil 13 aufgeschaltet, das seinerseits mit der Druckpumpe 20 für das Betriebsmedium in Verbindung steht.
    Figur 2 zeigt in Draufsicht den Hubtisch 10 mit Anordnung der diesen tragenden und in Schwingung erregenden Hydraulikzylindern 2 bis 5. Die Stranggießkokille 1 ist annähernd im zentralen Bereich des Hubtisches 10 eingebaut.
    Mit S1 bzw. S2 sind mögliche Kräfteschwerpunkte der Summe der Oszillationskräfte der einzelnen Hydraulikzylinder 2 bis 5 gekennzeichnet. Der Schwerpunkt S1 ergibt sich bspw. bei annähernd Kräftegleichgewicht der vier Hydraulikzylinder 2 bis 5. Dagegen wandert der Schwerpunkt S2 nach rechts unten aus, sofern die Kraft des Zylinders 2 größer ist als die der restlichen Oszillationszylinder. Auf diese Weise kann eine Oszillation am mechanischen Nullpunkt S1 über die Krafteinstellung der einzelnen Oszillationszylinder mit äußerster Genauigkeit eingestellt werden.
    Schließlich zeigt Fig. 3 ein Kraft/Wegdiagramm eines Beschleunigungszyklus am Beispiel eines hydraulischen Zylinders. Dabei zeigt die X-Achse die effektiv wirkende Kraft der Oszillationsbeschleunigung in Abhängigkeit von der dieser zugeordneten Position b) des Kolbens im Hydraulikzylinder. Aus der Steilheit des Diagramms gemäß dem Winkel α ist das Verhältnis von Kraftwirkung und Position exakt ermittelbar, was in der Praxis eine Möglichkeit zur Funktionsüberwachung bspw. der Reibungskräfte zwischen Kokillenwänden und Strangschale bzw. zur Erkennung von Unregelmäßigkeiten bspw. Bruch einer der Führungsfedern oder eines Kompensators bzw. Beschädigung eines Zylinders dient. Dabei läßt sich durch Bestimmung des Wertes F bei der Richtungsumkehr eines Hydraulikzylinders bspw. ein Federbruch schnell erkennen.
    Die Erfindung ermöglicht erstmalig bei hohen Oszillationsfrequenzen eine genaue Überwachung der maßgebenden Betriebsfunktionen von Gießmaschine und Gießprozeß.
    Liste der Bezugszeichen
    1
    Kokille
    2
    Hydraulikzylinder
    3
    Hydraulikzylinder
    4
    Hydraulikzylinder
    5
    Hydraulikzylinder
    7
    Druckkammer
    8
    Druckkammer
    9
    Kolben
    10
    Hubtisch
    11
    Zufuhrleitung
    12
    Zufuhrleitung
    13
    Hydraulikventil
    14
    Differenzdruckrechner
    15
    Positionsgeber
    16
    Signalleitung
    17
    Signalleitung
    18
    Recheneinheit
    19
    Kommandoleitung
    20
    Druckpumpe

    Claims (10)

    1. Verfahren zur kontinuierlichen Kontrolle der Grundeinstellung und Oszillationsparameter einer in einem Hubtisch (10) angeordneten Stranggießkokille,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß der Hubtisch (10) der Stranggießkokille (1) von vier eckständigen, vorzugsweise doppeltwirkenden Hydraulikzylindern(2-5) in Schwingungen angetrieben wird und die an den Hydraulikzylindern tatsächlich wirkenden Oszillationskräfte in Gießpause und/oder Gießbetrieb meßtechnisch erfaßt und zur Diagnose der Gießmaschine und/oder des Gießprozesses verwendet werden.
    2. Verfahren nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß für jeden Hydraulikzylinder (2-5)
      a) die effektiv wirkenden Kräfte der Oszillationsbeschleunigung, und
      b) die diesen zugeordneten Positionen der Kolben der Hydraulikzylinder ermittelt und aus diesen zeitzyklisch ermittelten Meßdaten
      c) der Massenschwerpunkt des schwingenden Systems,
      d) die Reibungskräfte zwischen Kokillenwänden und Strangschale,
      e) die Einstellung der Kokille (1) relativ zur Achse des Gießstranges,
      f) die Nulllinie der Kokillenschwingungen relativ zur Lage des Badspiegels,
      g) das Verhältnis von Negativstrip der Kokille zur sogenannten Heilzeit, während der Schmiermittel zwischen Strangschale und Kokillenwände eindringt,
      oder dergleichen errechnet werden.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß mittels der für den Oszillationsantrieb verwendeten eckständigen Hydraulikzylinder (2-5) die tatsächlich auftretenden Oszillationskräfte in einer zum Gießstrang senkrechten Ebene mit einer Genauigkeit von etwa +/- 20 kg ermittelt werden.
    4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß als Grundlage der Berechnung der Maschinen- und Prozeßdaten c) bis g) die Arbeitsdrücke zu beiden Seiten der Arbeitsfläche jedes Hydraulikzylinders (2-5) verwendet und aus den positionsabhängig zugeordneten Kräften je zweier entgegengerichteter Zylinderkammern die effektiv resultierende Kraft jedes Zylinders (2-5) bestimmt wird.
    5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß aus den Meßdaten die Reibungskräfte zwischen Kokille und Strang kontinuierlich bestimmt und überwacht und nach Maßgabe eines vorbestimmbaren Reibkraftwertes die Schmiermittelzuführung der Kokille kontrolliert bzw. eingestellt wird.
    6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß mit Hilfe einer wählbaren Schwerpunktseinregulierung die Einstellung eines ruhigen, senkrechten Bewegungsablaufes der Kokille bzw. des Gießstranges vorgenommen wird.
    7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß aus den zeitzyklisch ermittelten Meßdaten bei Zykluszeiten zwischen 1 und 10 ms visualisierbare Diagnosediagramme der Kokillengeschwindigkeit, des Kokillenweges (Amplitude) sowie der Strangabzugsgeschwindigkeit in einem Monitor sichtbar und damit optisch überwachbar gemacht werden.
    8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß infolge Entkoppelung der Kokille und deren Oszitlationsparameter von Zwangsführungen eine optimale Anpassung der Schwingungsebene an die Abzugsrichtung des Gießstranges empirisch eingestellt wird.
    9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß bei beliebig vorgegebener Strangabzugsgeschwindigkeit die Nulllinie der Kokille n-schwingungen relativ zur Lage des Badspiegels während des Gießvorganges nach Maßgabe der Gießparameter, insbesondere der Gießgeschwindigkeit nach oben oder nach unten verlegt wird.
    10. Vorrichtung zur kontinuierlichen Kontrolle der Grundeinstellung und Oszillationsparameter einer in einem Hubtisch (10) angeordneten und über diesen von vier eckständigen Hydraulikzylindern (2-5) in Schwingungen antreibbaren Stranggießkokille (10), wobei jeder Zylinder als doppeltwirkendes Hydraulikaggregat einen zwischen zwei Druckkammern (7, 8) angeordneten Arbeitskolben (9) besitzt, und jedem Hydraulikzylinder (2-5) ein die Leitungen (11, 12) für Druckmedium zu und von den Druckkammern (7, 8) des Zylinders kontrollierendes Hydraulikventil (13) vorgeschaltet ist und diesem ein Differenzdruckrechner (14) zur Ermittlung der effektiv resultierenden Kraft des Hydraulikzylinders (2-5) nebengeordnet ist und wobei dem Hydraulikzylinder (2-5) ein Positionsgeber (15) zugeordnet ist, und die vom Rechner (14) und dem Positionsgeber (15) ausgehenden Signalleitungen (16,17) einer den Hydraulikzylindern (2-5) zentral zugeordneten Recheneinheit (18) aufgeschaltet sind, die über Kommandoleitungen (19) die Steuerung aller erforderlichen Betriebsfunktionen überwacht.
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