Antriebs- und Führungsvorrichtung für eine Stranggiesskokille

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Antriebs- und Führungsvorrichtung für die oszillierende Bewegung einer Kokille in Stranggiessanlagen, insbesondere Bogenstranggiessanlagen mit bogenförmiger Kokille, mit gestängelosem Exzenterantrieb für den die Kokille tragenden Hubtisch, mit seitlichen Leisten am Hubtisch, die die Bewegungsbahn des Hubtisches und damit der Kokille im Zusammenwirken mit beiderseits der Leisten angreifenden Führungen bestimmen, mit vier im Bereich der Ecken des Hubtisches angeordneten, synchron angetriebenen Exzentern (DE-B-2 012 270).

[0002] Bei einer bekannten Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sind am Hubtisch um waagerechte Achsen drehbare Rollen gelagert, die sich auf synchron angetriebenen Exzenterscheiben abstützen, so dass bei deren Umlauf eine oszillierende Bewegung des die Kokille tragenden Hubtisches entsteht. Diese Bauart vermeidet zwar viele Hebel-Gelenkstellen, weil der Kokillenhub nicht mehr von Hebelgestängen übertragen wird, sondern von gestängelosen Exzenterantrieben, besitzt aber wegen der zusätzlichen Hubtischrollen andere schnell verschleissende und zu Betriebsstörungen führende Lagerstellen und Bauteile. Darüber hinaus hat der Kokillenhubtisch zur Führung der Hubbewegung mindestens einen im mittleren Bereich seitlich angebrachten Vorsprung bzw. eine Leiste, der bzw. die zwischen seitlich anliegenden Rollen geführt ist. Diese Führungsrollen, die kleinste Schwenkbewegungen machen, sind durch die geringen Winkelbewegungen einem hohen Verschleiss unterworfen, wodurch Laufgenauigkeit und -ruhe erheblich gestört sind. Im übrigen werden bei dem bekannten Antrieb dann, wenn die Kokille bzw. der Hubtisch auf einer kreisbogenförmigen Bahn oszilliert wird, Kurvenscheiben mit unterschiedlicher Exzentrizität verwendet. Hierbei ist die Exzentrizität der bogeninneren Kurvenscheiben kleiner als die der bogenäusseren Scheiben.

[0003] Durch die DE-A-2 248 066 sind Blattfedern zum Tragen und zur Führung einer Kokille bekannt geworden. Hierbei erstrecken sich die Blattfedern waagerecht zwischen der Kokille bzw. dem Hubtisch und einer senkrechten, ortsfesten Stütze, wodurch die Kokille nicht mehr allseits zugänglich ist. Wenn auch bei Ausbildung der Blattfedern als starke, an den Enden fest eingespannte Federpakete das Gewicht von Kokille und Hubtisch von den Blattfedern aufgenommen werden kann, so ist doch insbesondere bei Bogenstranggiessanlagen eine exakte Oszillationsführung nicht gegeben. Die Erfindung geht daher von einer Führungsvorrichtung mit gestängelosem Exzenterantrieb für den die Kokille tragenden Hubtisch mit beiderseits an Leisten angreifenden Führungen und mit vier synchron angetriebenen Exzentern aus.

[0004] Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der störanfälligen, wartungsaufwendigen und zu Ungenauigkeiten führenden Gelenkstellen auch die Verwendung von zusätzlichen Stütz- und seitlichen Führungsrollen mit den dann erforderlichen Lagerungen überflüssig zu machen.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Hubtisch an Blattfedern aufgehängt ist, die an beweglichen Lagern befestigt sind, die jeweils einen der vier Exzenter umgeben.

[0006] Die Blattfedern dienen nunmehr ausschliesslich der Übertragung der Exzenterhübe zur Ausführung der Oszillationsbewegungen des Hubtisches. Die Anzahl der Lager ist auf die Lagerstellen für die Exzenter reduziert, die als problemfrei anzusehen sind, da sie als handelsübliche Pendelrollenlager ausgeführt werden können.

[0007] Zur Übertragung der Exzenterhübe auf den Hubtisch durch die Blattfedern können nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung die Exzenter mit ihren Wellen ortsfest gelagert und die freien Enden der Blattfedern am Hubtisch festgelegt sein, oder aber in kinematischer Umkehr die freien Enden der Blattfedern ortsfest festgelegt sein, wobei die Exzenter mit ihren Wellen auf dem Hubtisch gelagert sind. In dem ersten Fall sind die Exzenter auf einem ortsfesten Rahmen des Strangführungsgerüstes angeordnet, und in dem zweiten Fall befinden sich die Exzenter auf dem Hubtisch, d.h. ihre Lager sind in Ruhe und die Exzenterwellen führen die Exzenterhübe unter Mitnahme des Hubtisches aus, wozu in ihrem Antrieb Gelenkwellen vorgesehen werden müssten. Hierbei sind dann die freien Enden der Blattfedern mit dem ortsfesten Rahmen verbunden.

[0008] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind den Unteransprüchen 4 bis 8 zu entnehmen, wobei insbesondere Gegenstand der Ansprüche 6 bis 8 ist, bei einer bogenförmigen Kokille und beim Oszillieren auf einer bogenförmigen Bahn die bis dahin bekannten seitlichen Führungsrollen durch Federelemente zu ersetzen. An den Führungsrollen wälzen sich Vorsprünge oder Leisten des Hubtisches ab, wodurch der Hubtisch auf dem Giessradius gehalten wird. Durch die erfindungsgemäss vorgeschlagenen Federstäbe ist jetzt ein Maschinenelement zur Hubtischführung und zur Aufnahme der bei der Hubbewegung auftretenden Kräfte im Einsatz, das im Dauerfestigkeitsbereich liegt und wegen des Wegfalls von Roll- und Gleitreibung unbeeinflussbar von äusseren Einwirkungen, wie z.B. Hitze und Schmutz, ist. Um beim Einbau der Federstäbe keine Durchbiegung der Stäbe zuzulassen, kann es vorteilhaft sein, die Stäbe hydraulisch vorzuspannen.

[0009] In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung der Seitenansicht des erfindungsgemässen Kokillen-Hubsystems mit den ersten, auf dem Grundrahmen einer Stranggiessanlage montierten Segmenten,

Fig. 2 die Draufsicht auf die Kokillenhubvorrichtung zur Hälfte,

Fig. 3 die schematische Abbildung der Draufsicht der Kokillenhubvorrichtung mit Darstellung des Antriebes zu den Exzenterwellen,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie I-I in Fig. 2,

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie 11-11 in Fig. 4,

Fig. 6 die Anordnung und Festlegung der Federstäbe zur Führung des Hubtisches auf der bogenförmigen Bahn in vergrössertem Massstab in der Draufsicht,

Fig. 7 die Seitenansicht der Fig. 6 und

Fig. 8 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 6.

[0010] Die Seitenansicht nach Fig. 1 lässt den oberen Teil einer Stranggiessanlage erkennen, die mit dem erfindungsgemässen Kokillen-Hubsystem ausgerüstet ist. Das mit dem nicht dargestellten Fundament des Hüttenflurs verankerte Grundgerüst 1 trägt die die Stützrollen 2 für den Strang aufnehmenden Segmente, von denen lediglich die beiden obersten Segmente 4, 5 abgebildet sind. Zwischen dem obersten Segment 4 und einem ortsfesten, mit dem Grundgerüst 1 in Verbindung stehenden Rahmen 8 befindet sich der bewegliche Hubtisch 9, auf welchem die Kokille 10 aufsitzt. Der Hubtisch 9 hängt hierbei an vier im Bereich der Ecken des Hubtisches angreifenden Blattfedern 11, die jeweils an einem Ende mit Exzenter 13 umgebenden Lagern 12 und an dem anderen, sozusagen freien Ende mit dem Hubtisch 9 verbunden sind (Fig. 4 und Fig. 5). Die Verbindungen sind mittels Schraubenbolzen 14, 14a, 14b hergestellt.

[0011] Der Antrieb der vier Exzenter 13 erfolgt von einem Motor 15 über Winkelgetriebe 16 und Wellen 19 (Fig. 3), wobei die Wellen synchron laufen. Die Exzenterwellen 19 sind auf Paaren von Stützen 8a des ortsfesten Rahmens 8 in Lagern 18 gelagert. Beim Betätigen des Motors 15, in dessen Ausgangswelle 20 noch eine Kupplung 21 zwischengeschaltet ist, werden die Exzenterhübe von den Blattfedern 11, die die Verbindung zwischen dem ortsfesten Rahmen 8 und dem beweglichen Hubtisch 9 herstellen, auf den Hubtisch übertragen, so dass die Kokille 10 die gewünschte Auf-und Abwärtsbewegung ausführt.

[0012] Wie aus Fig. 4 und 5 entnommen werden kann, ist jede Blattfeder 11 über ein lösbares Anschlussstück 22 mit dem jeweiligen Exzenterlager 12 verbunden, wobei die Anschlussstücke 22 unter Zwischenlage von Distanzblechen 23 über die Schraubenbolzen 14a mit den Lagern 12 zusammengefügt sind. Zur Justierung des Hubtisches 9 brauchen nur die Schraubenbolzen 14a etwas gelöst zu werden, da die Distanzbleche 23, die beim Anziehen der Schraubenbolzen geklemmt werden, und somit von den Schraubenbolzen nicht durchgriffen sind, quer zu den Schraubenbolzen 14a entnommen und durch andere Distanzbleche mit gewünschter Dickenabmessung ersetzt werden können (Fig. 4). Die Festlegung der freien Enden der Blattfedern 11 an dem Hubtisch 9 erfolgt ebenfalls unter Einbeziehung eines Zwischenstückes 24, das mit dem Hubtisch 9 über Schraubenbolzen 14b und mit der Blattfeder 11 über die Bolzen 14 die Verbindung herstellt (Fig. 5).

[0013] Soll der Hubtisch 9 mit der Kokille 10 beim Oszillieren auf einer bogenförmigen Bahn bewegt werden, muss der Hubtisch 9 mit einer entsprechenden Bogenführung versehen sein. Ausser der bekannten Unterschiedlichkeit der Exzenter - die nach Fig. 3 in Pfeil richtung gesehen bogeninneren Exzenter 12 haben eine kleinere Exzentrizität e1 gegenüber den bogenäusseren Exzentern 12 mit der Exzentrizität e2-weisen deshalb die Schmalseiten des Hubtisches neuartige Führungen auf, die in Fig. 6 allgemein mit 25 bezeichnet sind. Die Anordnung dieser Führungen 25 ist aus Fig. 2 ersichtlich. Die bestehen aus als Rundstäbe ausgebildeten Federelementen 25a, von denen jeweils die äusseren Enden an dem ortsfesten Rahmen 8 verankert sind, während die mittleren Bereiche an winkelförmigen Leisten 26, 26a festgelegt sind, die in der Mitte an den Schmalseiten des Hubtisches 9 befestigt sind (Fig. 2). Es empfiehlt sich, mehrere Federstäbe 25a nebeneinanderliegend vorzusehen. Zur Aufnahme der Führungs- und Gegenkräfte müssen die Federstäbe in Einbaulage in Richtung zum Mittelpunkt des Giessradius der Stranggiessanlage ausgerichtet sein. Jeder Federstab 25a kann auch anstatt aus einem einheitlichen Federstab aus einem Paar von Federstäben bestehen, wobei dann die inneren Enden eines jeden Federstabes an den Leisten 26, 26a festgelegt sind.

[0014] Die Federstäbe 25a sind als komplette Einheit leicht montierbar. Dazu werden die Federstabenden von Blöcken 29, 30 aufgenommen, welche auf eine demontierbaren Trägerplatte 31 aufgesetzt und mit dieser z.B. verschweisst sind. Im mittleren Bereich besitzen die Federstäbe jeweils eine Wulst 32 (Fig. 8), die in entsprechenden Ausnehmungen 33 der Leisten 26, 26a passen, die nach dem Zusammenfügen, wodurch die Wulste 32 in den Ausnehmungen 33 zentriert werden, durch Schrauben 34 miteinander verbunden werden. Beim Einbau wird dann an den beiden Schmalseiten der Kokille je ein Leistenpaar 26, 26a an den beweglichen Hubtisch 9 mittels Schrauben 35 angeschraubt (Fig. 2), wogegen die Trägerplatte 31 ebenfalls durch Schrauben 36 mit dem ortsfesten Rahmen 8 verschraubt wird. Als Montagehilfe können die Leisten durch eine Zwischenlage 39 unterstützt werden, die nach dem Verschrauben wieder entfernt wird. Sobald der Oszillationsantrieb in Bewegung gesetzt wird, führen die zum Mittelpunkt ausgerichteten Federstäbe 25a den Hubtisch auf der gewünschten bogenförmigen Bahn, wobei sie etwas gedehnt werden. Es empfiehlt sich, die Federstäbe 25a über äussere Muttern 40 (Fig. 8) vorzuspannen.

[0015] Aus Fig. 1 sind noch Ausbauhaken 41 ersichtlich, in die Seilschlaufen eingehängt werden können, so-dass mittels des Hallenkranes im Störfalle die Einheit, bestehend aus Hubtisch 9, Kokille 10 und dem oberen Segment 4, ausgehoben werden kann.

Ansprüche

1. Antriebs- und Führungsvorrichtung für die oszillierende Bewegung einer Kokille (10) in Stranggiessanlagen, insbesondere Bogenstranggiessanlagen mit bogenförmiger Kokille (10), mit gestängelosem Exzenterantrieb (13) für den die Kokille (10) tragenden Hubtisch (9), mit seitlichen Leisten (26, 26a) am Hubtisch (9), die die Bewegungsbahn des Hubtisches (9) und damit der Kokille (10) im Zusammenwirken mit beiderseits der Leisten (26, 26a) angreifenden Führungen (25a, 29, 30) bestimmen, mit vier im Bereich der Ecken des Hubtisches (9) angeordneten, synchron angetriebenen Exzentern (13), dadurch gekennzeichnet, dass der Hubtisch (9) an Blattfedern (11) aufgehängt ist, die an beweglichen Lagern (12) befestigt sind, die jeweils einen der vier Exzenter (13) umgeben.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenter (13) mit ihren Wellen (19) ortsfest gelagert sind und die freien Enden der Blattfedern (11) am Hubtisch (9) festgelegt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden der Blattfedern ortsfest festgelegt sind und die Exzenter (13) mit ihren Wellen (19) auf dem Hubtisch (9) gelagert sind.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 mit 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfedern (11) über ein lösbares Anschlussstück (22) mit den Exzenterlagern (12) verbunden sind, das über Schrauben (14a) unter Zwischenlage eines Distanzbleches (23) mit den Exzenterlagern verbunden ist, das nach dem Lösen der Schrauben quer zu den Schrauben auswechselbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit 2 oder 3, für eine bogenförmige Kokille, dadurch gekennzeichnet, dass wie an sich bekannt, das dem Krümmungsmittelpunkt der Bogenform der Kokille nächstliegende Exzenterpaar einen kleineren Exzenterhub (e1) hat als das andere Exzenterpaar derart, dass die Bewegungsbahn der Kokille dem Radius der Bogenform entspricht.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die ortsfesten Führungen (25) aus zum Krümmungsmittelpunkt der Bogenform ausgerichteten Federelementen (25a) bestehen, die an den äusseren Enden ortsfest verankert sind und im mittleren Bereich an den Leisten (26, 26a) festgelegt sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente (25a) aus als Rundstäbe ausgeführten Federstäben bestehen.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Federelemtent (25a) aus Paaren von Federstäben gebildet ist, die an den äusseren Enden ortsfest verankert sind und an den inneren gegenüberliegenden Enden an den Leisten (26, 26a) festgelegt sind.

Claims

1. A driving and guiding apparatus for the oscillating movement of a mould (10) in continuous casting plants, in particular curved continuous casting plants with a curved mould (10), with an eccentric drive (13) without levers for the lifting table (9) supporting the mould (9), with lateral strips (26, 26a) on the lifting table (9) which determine the path of movement of the lifting table (9) and thus of the mould (10) in cooperation with guides (25a, 29, 30) engaging on both sides of the strips (26, 26a), with four synchronously driven eccentrics (13) disposed in the vicinity of the corners of the lifting table (9), characterized in that the lifting table (9) is suspended on leaf springs (11) which are secured to moveable bearings (12) each of which surrounds a respective one of the four eccentrics (13).

2. An apparatus according to Claim 1, characterized in that the eccentrics (13) and their shafts (19) are mounted non-displaceably and the free ends of the leaf springs (11) are secured to the lifting table (9).

3. An apparatus according to Claim 1, characterized in that the free ends of the leaf springs are secured non-displaceably and the eccentrics (13) are mounted with their shafts (19) on the lifting table (9).

4. An apparatus according to Claims 1 and 2 or 3, characterized in that the leaf springs (11) are connected to the eccentric bearings (12) by way of a releasable attachment member (22) which is connected to the eccentric bearings by way of screws (14a) with the interposition of a spacing plate (23) which can be exchanged transversely to the screws after loosening the screws.

5. An apparatus according to Claims 1 and 2 or 3 for a curved mould, characterized in that, as is known per se, the pair of eccentrics closest to the centre of curvature of the curve of the mould has a smaller eccentric stroke (e1) than the other pair of eccentrics such that the path of movement of the mould corresponds to the radius of the curve.

6. An apparatus according to Claims 1 to 5, characterized in that the stationary guides (25) comprise spring members (25a) which are orientated towards the centre of curvature of the curve and which are rigidly secured at the outer ends and are fixed to the strips (26, 26a) in the centre.

7. An apparatus according to Claim 6, characterized in that the spring members (25a) consist of spring rods in the form of round rods.

8. An apparatus according to Claims 6 and 7, characterized in that each spring member (25a) is formed by pairs of spring rods which are fastened non-displaceably at their outer ends and are secured to the strips (26, 26a) at their opposite inner ends.

Revendications

1. Dispositif d'entraînement et de guidage pour le mouvement oscillant d'une lingotière (10) dans les installations de coulée continue, en particulier, dans les installations de coulée continue en arc de cercle à lingotière cintrée (10), comprenant un entraînement à excentrique sans tringlerie (13) pour la table élévatrice (9) qui porte la lingotière (10), des nervures latérales (26, 26a) prévues sur la table élévatrice (9), qui déterminent la trajectoire de la table élévatrice (9) et, par conséquent, de la lingotière (10), en combinaison avec des guides (25a, 29, 30) qui attaquent les nervures (26, 26a) des deux côtés, et quatre excentriques (13) entraînés en synchronisme et disposés dans la région des angles de la table élévatrice (9), caractérisé en ce que la table élévatrice (9) est suspendue à des ressorts lames (11) qui sont fixés à des paliers mobiles (12) dont chacun entoure l'un des quatre excentriques (13).

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les excentriques (13) ont leurs arbres (19) montés en position fixe et en ce que les extrémités libres des ressorts lames (11) sont fixées à la table élévatrice (9).

3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités libres des ressorts lames sont montées en position fixe et que les excentriques (13) sont montés par leurs arbres (19) sur la table élévatrice (9).

4. Dispositif selon les revendications 1 et 2 ou 1 et 3, caractérisé en ce que les ressorts lames (11) sont assemblés aux paliers (12) des excentriques par un élément de raccordement démontable (22) qui est assemblé à son palier d'excentrique respectif au moyen de vis (14a) avec interposition d'une cale d'épaisseur (23) que l'on peut changer, par déplacement dans une direction transversale aux vis, après avoir desserré les vis.

5. Dispositif selon les revendications 1 et 2 ou 1 et 3, destiné à une lingotière cintrée, caractérisé en ce que, ainsi qu'il est connu, la paire d'excentriques la plus proche du centre de courbure de la forme cintrée de la lingotière possède une course d'excentrique (e1) plus petite que celle de l'autre paire d'excentriques, de sorte que la trajectoire de la lingotière correspond au rayon de la forme cintrée.

6. Dispositif selon les revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les guides fixes (25) sont constitués par des éléments élastiques (25a) dirigés vers le centre de courbure de la forme cintrée, qui sont ancrés en position fixe à leurs extrémités extérieures et qui sont fixés aux nervures (26, 26a) dans la région centrale.

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les éléments élastiques (25a) sont constitués par des barres élastiques constituées par des barres rondes.

8. Dispositif selon les revendications 6 et 7, caractérisé en ce que chaque élément élastique (25a) est formé de paires de barres élastiques qui sont ancrées dans des positions fixes à leurs extrémités extérieures et qui sont fixées aux nervures (26, 26a) aux extrémités intérieures opposées.

Zeichnung