WO2012098253A1 - OSZILLATOR ZUR ERZEUGUNG VON VERTIKAL OSZILLIERENDEN SCHWINGUNGEN EINER STRANGGIEßKOKILLE - Google Patents
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- B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
- B22D11/053—Means for oscillating the moulds
Definitions
- Oscillator for the generation of vertically oscillating oscillations of a
- the invention relates to a device for generating vertically oscillating oscillations of a continuous casting mold, consisting of a movable lifting table as a support for the continuous casting mold and an oscillator with, for example, a pneumatic or hydraulic piston-cylinder unit as Oszillationsantrieb whose Kraft Strategicsraum is oriented substantially horizontally, wherein the oscillation drive is connected to the lift table via a toggle joint for deflecting the horizontal force action direction of the oscillation drive in a vertical direction of force action of the lift table.
- the prior art oscillators which can vertically oscillate the continuous casting mold mounted on them by a vertically arranged oscillating drive in the form of a hydraulic cylinder, for example, a movably executed part, the so-called lifting table, on which the continuous casting mold is mounted, mainly vertically oscillate.
- the main force action direction of the hydraulic cylinder corresponds to the desired direction of movement of the lifting table and thus the mold, apart from possibly kinematic pivoting movements of the hydraulic cylinder.
- a disadvantage of the entire device is due to this vertical arrangement of the hydraulic cylinder large height.
- the object of the invention is to improve the drive devices known from the prior art for the production of vertically oscillating vibrations of a continuous casting mold so that a flatter, space-saving design is obtained, which can be changed quickly as a unit.
- the object is achieved with the characterizing features of claim 1, characterized in that in a compact design with short path lengths, the upper end of the toggle joint with a arranged on the underside of the Hubticians connecting element, the lower end of the toggle joint with the base frame and the Oszillationsantrieb with the knee joint the toggle joint are pivotally connected, wherein the oscillating upper end of the toggle joint connection for ensuring an at least approximately exact vertical vibration is supported laterally by a vertical guide.
- This laterally arranged vertical guide is done according to the invention by a guide element which the upper end of the toggle joint with hingedly connects a non-oscillating part of the base frame.
- An alternative vertical guide is to use a guide element made of an elastic material, which clamped with its ends in jaws, the upper end of the toggle joint firmly connects with a non-oscillating part of the base frame.
- the oscillator is designed so that it represents an easily replaceable compact construction unit together with the lifting table.
- two of these each consisting of an oscillator and a lifting table construction units can be arranged in pairs to form a total unit.
- two oscillators in pairs to a total unit, which is then equipped with a common lift table.
- Figure 1 shows an oscillator with articulated guide element
- Figure 2 an oscillator with fixed guide element
- Figure 3 shows an oscillator with direct guided guide elements
- FIG. 4 pairs of oscillators of FIG. 1
- FIG. 5 pairs of oscillators of FIG. 2
- FIG. 6 pairs of oscillators of FIG. 3
- FIG. 1 in a sectional side view of the oscillator 10 consists of a horizontal base frame 1 1 with a vertically angled rear part 12.
- a toggle joint 15 At the front end of the base frame 1 1 is a toggle joint 15, with its upper end 17 via a connecting element 41st is pivotally connected to a lifting table 40 and is articulated at its lower end 16 on the base frame 1 1.
- an approximately horizontally oriented oscillation drive 14 is articulated, which is articulated on the vertically angled rear part 12 of the base frame 1 1.
- the connected to the lifting table 40 upper end 17 of the toggle joint 15 is additionally articulated to its vertical guidance with a horizontally oriented wide guide member 19, which is also articulated on the vertically angled rear portion 12 of the base frame 1 1.
- FIGS. 2 and 3 which depict further application examples with features differing from FIG. 1, only those features deviating from FIG. 1 are provided with new reference numerals for the sake of clarity.
- an oscillator 30 is shown, which is connected to the lifting table 40 upper end 17 of the toggle joint is no longer supported on the vertically angled rear portion 12 and 22 of the base frame 1 1, but here in this embodiment, the upper end 17 through direct immediately adjacent to the upper end 17 arranged lateral guide elements guided vertically. Since the support of the upper end 17 on the base frame 1 1 no longer required, but still possible, the angled rear part 32, which serves only the support of the oscillation drive 14, executed according to example shortened.
- the compact design also achieved here with the oscillator 30 can also be seen from the perspective view of the pairwise arrangement of two construction units consisting of the oscillator 30 and the lifting table 40 shown in FIG. In addition to the paired arrangements of oscillators 10, 20, 30, each with a lifting table 40 shown in FIGS. 4 to 6, it is also possible to couple two oscillators 10, 20, 30 in pairs to form a construction unit without individual lifting tables 40.
- two oscillators 10 are arranged in pairs next to one another under a common lifting table 50 to form an overall unit, the basic frame of the two oscillators 10 being designed as a connecting frame 51.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract
Um bekannte Antriebsvorrichtungen zur Erzeugung von vertikal oszillierenden Schwingungen einer Stranggießkokille so zu verbessern, dass eine flachere, platzsparende Ausführung erhalten wird, wobei mit Hilfe einer Kniehebelverbindung (15) die horizontale Kraftwirkungsrichtung des Oszillationsantriebs (14) in eine vertikale Kraftwirkungsrichtung des Hubtisches (40) umgelenkt wird, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, in kompakter Bauweise mit kurzen Weglängen das untere Ende (16) der Kniehebelverbindung (15) mit dem Grundrahmen (11), das obere Ende (17) der Kniehebelverbindung (15) mit einem an der Unterseite des Hubtisches (40) angeordneten Verbindungselement (13) und das Kniegelenk (18) der Kniehebelverbindung (15) mit dem Oszillationsantrieb (14) gelenkig zu verbinden und das oszillierende obere Ende (17) der Kniehebelverbindung (15) zur Sicherstellung einer zumindest angenäherten exakten vertikalen Schwingung zweckmäßigerweise über ein Führungselement (19) mit einem nicht oszillierenden Teil des Grundrahmens (11) gelenkig seitlich abzustützen.
Description
Oszillator zur Erzeugung von vertikal oszillierenden Schwingungen einer
Stranggießkokille
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von vertikal oszillierenden Schwingungen einer Stranggießkokille, bestehend aus einem beweglichen Hubtisch als Auflage für die Stranggießkokille und einem Oszillator mit beispielsweise einer pneumatischen oder hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit als Oszillationsantrieb, dessen Kraftwirkungsrichtung im Wesentlichen horizontal ausgerichtet ist, wobei der Oszillationsantrieb mit dem Hubtisch über eine Kniehebelverbindung zur Umlenkung der horizontalen Kraftwirkungsrichtung des Oszillationsantriebs in eine vertikale Kraftwirkungsrichtung des Hubtisches verbunden ist.
Stand der Technik sind Oszillatoren, die die auf ihnen montierte Stranggießkokille vertikal oszillieren lassen, indem jeweils ein vertikal angeordneter Oszillationsantrieb in Form beispielsweise eines Hydraulikzylinders ein beweglich ausgeführtes Teil, den sogenannten Hubtisch, auf welchem die Stranggießkokille montiert ist, hauptsächlich vertikal oszillieren lässt.
Hierbei entspricht die hauptsächliche Kraftwirkungsrichtung des Hydraulikzylinders der gewünschten Bewegungsrichtung des Hubtisches und damit der Kokille, abgesehen von möglicherweise kinematisch bedingten Schwenkbewegungen des Hydraulikzylinders. Ein Nachteil der gesamten Vorrichtung ist die durch diese vertikale Anordnung des Hydraulikzylinders bedingte große Bauhöhe.
Um die Nachteile der großen Bauhöhe und die damit erforderlichen langen Kraftübertragungsmittel, die zu Durchbiegungen und zu Abweichungen von den gewünschten Schwingungen führen können, zu umgehen, wird in der deutschen Auslegeschrift 1 583 612 vorgeschlagen, die Anlenkungsstellen für die Kokille, die
ortsfesten Lager für die Kraftübertragungsmittel und den ortsfesten Oszillationsantrieb innerhalb eines einzigen Gehäuses anzuordnen, wobei der die Kokille tragende Kokillentisch von einem am Gehäuse drehbar gelagerten Winkelhebel getragen ist, an dessen einem Hebelarm der Oszillationsantrieb angreift und wobei der Kokillentisch mittels paarweise angeordneten Parallelogramm-Lenkern geführt ist.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 508 826 ist eine Antriebsvorrichtung für eine Strangguss-Kokille bekannt, die mittels Hebelgetrieben oder pneumatisch/hydraulisch betätigbaren Kolbentriebwerken in vertikale Oszillationsbewegungen versetzbar ist, wobei mit einem Kniehebelgetriebe, von dem ein Hebel am Gießbühnengerüst, der andere an der beweglichen Kokille gelenkig befestigt ist, dessen Kniegelenk mit einer antreibbaren, horizontal hin und her bewegbaren Schubstange verbunden ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, die nach dem Stand der Technik bekannten Antriebsvorrichtungen zur Erzeugung von vertikal oszillierenden Schwingungen einer Stranggießkokille so zu verbessern, dass eine flachere, platzsparende Ausführung erhalten wird, die als Einheit schnell gewechselt werden kann.
Die gestellte Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass in kompakter Bauweise mit kurzen Weglängen das obere Ende der Kniehebelverbindung mit einem an der Unterseite des Hubtisches angeordneten Verbindungselement, das untere Ende der Kniehebelverbindung mit dem Grundrahmen und der Oszillationsantrieb mit dem Kniegelenk der Kniehebelverbindung gelenkig verbunden sind, wobei das oszillierende obere Ende der Kniehebelverbindung zur Sicherstellung einer zumindest angenäherten exakten vertikalen Schwingung durch eine vertikale Führung seitlich abgestützt ist. Diese seitlich angeordnete vertikale Führung geschieht erfindungsgemäß durch ein Führungselement, welches das obere Ende der Kniehebelverbindung mit
einem nicht oszillierenden Teil des Grundrahmens gelenkig verbindet. Eine alternative vertikale Führung besteht in die Verwendung eines aus einem elastischen Werkstoff bestehenden Führungselements, welches mit seinen Enden in Klemmbacken eingespannt, das obere Ende der Kniehebelverbindung mit einem nicht oszillierenden Teil des Grundrahmens fest verbindet.
Durch die gemäß der Erfindung große, etwa der Breite des Hubtisches entsprechende Breite des Führungselementes wird mit Vorteil zusätzlich zur kompakten Bauweise mit einer flachen und platzsparenden Ausführung mit kurzen Weglängen auch eine für den Gebrauch erforderliche mechanische Stabilität des Oszillators erreicht.
Neben der vertikalen Führung des Endes der Kniehebelverbindung durch eine Verbindung mit einem nicht oszillierenden Teil des Grundrahmens ist es entsprechend der Erfindung auch möglich, das obere Ende der Kniehebelverbindung durch zwei seitlich angeordnete Führungselemente direkt und exakt vertikal stützend zu führen.
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass der Oszillator so ausgebildet ist, dass er gemeinsam mit dem Hubtisch eine leicht auswechselbare kompakte Konstruktionseinheit darstellt. Mit Vorteil lassen sich deshalb zwei dieser aus je einem Oszillator und einem Hubtisch bestehenden Konstruktionseinheiten paarweise zu einer Gesamteinheit anordnen. Es ist aber auch möglich, zwei Oszillatoren paarweise zu einer Gesamteinheit anzuordnen, die dann mit einem gemeinsamen Hubtisch ausgestattet ist.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend an in schematischen Zeichnungsfiguren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 einen Oszillator mit gelenkig angeordnetem Führungselement Figur 2 einen Oszillator mit fest angeordnetem Führungselement
Figur 3 einen Oszillator mit direkt geführten Führungselementen
Figur 4 paarweise angeordnete Oszillatoren der Fig. 1
Figur 5 paarweise angeordnete Oszillatoren der Fig. 2
Figur 6 paarweise angeordnete Oszillatoren der Fig. 3
Figur 7 paarweise angeordnete Oszillatoren der Fig. 1 mit
gemeinsamen Hubtisch.
Der in der Figur 1 in einer geschnittenen Seitenansicht dargestellte Oszillator 10 besteht aus einem horizontalen Grundrahmen 1 1 mit einem vertikal abgewinkelten hinteren Teil 12. Am vorderen Ende des Grundrahmens 1 1 befindet sich eine Kniehebelverbindung 15, die mit ihrem oberen Ende 17 über ein Verbindungselement 41 mit einem Hubtisch 40 gelenkig verbunden ist und sich an ihrem unteren Ende 16 auf dem Grundrahmen 1 1 gelenkig abstützt. Am Mittelteil 18 der Kniehebelverbindung 15 ist ein in etwa horizontal ausgerichteter Oszillationsantrieb 14 gelenkig befestigt, der sich am vertikal abgewinkelten hinteren Teil 12 des Grundrahmens 1 1 gelenkig abstützt.
Das mit dem Hubtisch 40 verbundene obere Ende 17 der Kniehebelverbindung 15 ist zu seiner vertikalen Führung zusätzlich mit einem horizontal ausgerichteten breiten Führungselement 19 gelenkig verbunden, welches sich gleichfalls am vertikal abgewinkelten hinteren Teil 12 des Grundrahmens 1 1 gelenkig abstützt.
In der Figur 4, die in einer perspektivischen Ansicht zwei aus Oszillator 10 und Hubtisch 40 bestehende kompakte Konstruktionseinheiten der Fig. 1 in paarweiser Anordnung zeigt, ist die der Breite des Hubtisches 40 entsprechende Breite des
Führungselements 19 und die dadurch erzielte kompakte Bauweise der Konstruktionseinheit erkennbar.
In den in den Figuren 2 und 3, die weitere Anwendungsbeispiele mit gegenüber der Fig. 1 abweichenden Merkmalen darstellen, sind zur besseren Übersichtlichkeit nur diese von der Fig. 1 abweichenden Merkmale mit neuen Bezugszeichen versehen.
So erfolgt bei dem in der Figur 2 dargestellten Oszillator 20 die vertikale Abstützung des oberen Endes 17 der Kniehebelverbindung 15 nicht mehr durch ein gelenkig befestigtes Führungselement 19, sondern durch ein elastisches Führungselement 29, welches mittels Klemmbacken 28 am oberen Ende 17 der Kniehebelverbindung 15 und am entsprechend verkürzten vertikal abgewinkelten hinteren Teil 22 des Grundrahmens 1 1 befestigt ist. Die auch hier erzielte kompakte Bauweise der Konstruktionseinheit ist in der Figur 5 in einer perspektivischen Ansicht der paarweisen Anordnung von zwei aus dem Oszillator 20 und dem Hubtisch 40 bestehenden kompakten Konstruktionseinheiten erkennbar. In der Figur 3 ist ein Oszillator 30 dargestellt, dessen mit dem Hubtisch 40 verbundenes oberes Ende 17 der Kniehebelverbindung nicht mehr am vertikal abgewinkelten hinteren Teil 12 bzw. 22 des Grundrahmens 1 1 abgestützt wird, sondern hier wird bei dieser Ausführungsform das obere Ende 17 durch direkte unmittelbar neben dem oberen Ende 17 angeordnete seitliche Führungselemente vertikal geführt. Da die Abstützung des oberen Endes 17 am Grundrahmen 1 1 nicht mehr erforderlich, aber weiterhin möglich ist, ist der abgewinkelte hintere Teil 32, der nur der Abstützung des Oszillationsantriebs 14 dient, beispielhaft entsprechend verkürzt ausgeführt. Die auch hier mit dem Oszillator 30 erreichte kompakte Bauweise ist gleichfalls der in Figur 6 dargestellten perspektivischen Ansicht der paarweisen Anordnung von zwei aus dem Oszillator 30 und dem Hubtisch 40 bestehenden Konstruktionseinheiten erkennbar.
Neben den in den Figuren 4 bis 6 gezeigten paarweisen Anordnungen von Oszillatoren 10, 20, 30 mit jeweils einem Hubtisch 40 ist es auch möglich, zwei Oszillatoren 10, 20, 30 ohne einzelne Hubtische 40 paarweise zu einer Konstruktionseinheiten zu verbinden.
In der Figur 7 sind beispielsweise zwei Oszillatoren 10 paarweise nebeneinander unter einem gemeinsamen Hubtisch 50 zu einer Gesamteinheit angeordnet, wobei der Grundrahmen der beiden Oszillatoren 10 als ein Verbindungsrahmen 51 ausgebildet ist.
Bezugszeichenliste
10, 20, 30 Oszillator
1 1 Grundrahmen
12, 22 32 vertikaler hinterer Teil des Grundrahmens
14 Oszillationsantrieb
15 Kniehebelverbindung
16 unteres Ende der Kniehebelverbindung 15
17 oberes Ende der Kniehebelverbindung 15
18 Mittelteil der Kniehebelverbindung 15
19 gelenkig angeordnetes Führungselement
28 Klemmbacke
29 fest angeordnetes seitliches Führungselement
32 verkürzter vertikaler Teil des Grundrahmens
39 direktes seitliches Führungselement
40, 50 Hubtisch
41 Verbindungselement des Hubtisches
51 Verbindungsrahmen
Claims
Vorrichtung zur Erzeugung von vertikal oszillierenden Schwingungen einer Stranggießkokille, bestehend aus einem beweglichen Hubtisch (40) als Auflage für die Stranggießkokille und einem Oszillator (10, 20, 30) mit beispielsweise einer pneumatischen oder hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit als Oszillationsantrieb (14), dessen Kraftwirkungsrichtung im Wesentlichen horizontal ausgerichtet ist, wobei der Oszillationsantrieb (14) mit dem Hubtisch (40) über eine Kniehebelverbindung (15) zur Umlenkung der horizontalen Kraftwirkungsrichtung des Oszillationsantriebs (14) in eine vertikale Kraftwirkungsrichtung des Hubtisches (40) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass in kompakter Bauweise mit kurzen Weglängen:
a. das obere Ende (17) der Kniehebelverbindung (15) mit einem an der Unterseite des Hubtisches (40) angeordneten Verbindungselement (41 ) gelenkig verbunden ist,
b. das untere Ende (16) der Kniehebelverbindung (15) mit dem Grundrahmen (1 1 ) gelenkig verbunden ist, und
c. der Oszillationsantrieb (14) mit dem Kniegelenk der Kniehebelverbindung (15) gelenkig verbunden ist,
d. wobei das oszillierende obere Ende (17) der Kniehebelverbindung (15) zur Sicherstellung einer zumindest angenäherten exakten vertikalen Schwingung durch eine vertikale Führung seitlich abgestützt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zu seiner seitlichen Abstützung das obere Ende (17) der Kniehebelverbindung (15) über ein Führungselement (19) mit einem nicht oszillierenden Teil des Grundrahmens (1 1 ) gelenkig verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zu seiner seitlichen Abstützung das obere Ende (17) der Kniehebelverbindung (15) über ein in Klemmbacken (28) fest eingespanntes aus einem elastischen Werkstoff bestehendes Führungselement (29) mit einem nicht oszillierenden Teil des Grundrahmens (22) fest verbunden ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das obere Ende (17) der Kniehebelverbindung (15) durch zwei seitlich angeordnete Führungselemente (39) direkt vertikal stützend geführt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Breiten der Führungselemente (19, 29) in etwa der Breite des Hubtisches (40) entsprechen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 , 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Oszillator (10, 20, 30) so ausgebildet ist, dass er gemeinsam mit dem Hubtisch (40, 50) eine leicht auswechselbare kompakte Konstruktionseinheit darstellt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwei dieser aus je einem Oszillator (10, 20, 30) und einem Hubtisch (40) bestehenden Konstruktionseinheiten paarweise zu einer Gesamteinheit angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 , 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Oszillatoren (10, 20, 30) mit einem gemeinsamen Hubtisch (50) und einem Verbindungsrahmen (51 ) zu einer Gesamteinheit angeordnet sind.
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