Stranggießanlage mit einer Oszillationseinrichtung zur

Oszillation einer Stranggießkokille

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stranggießanlage mit einer Stranggießkokille, einer ortsfesten Stützkonstruktion zur Abstützung der Stranggießkokille, und einer

Oszillationseinrichtung zur Oszillation der Stranggießkokille in Oszillationsrichtung.

Konkret betrifft die vorliegende Erfindung eine

Stranggießanlage mit einer Stranggießkokille, einer

ortsfesten Stützkonstruktion zur Abstützung der

Stranggießkokille, und einer Oszillationseinrichtung zur

Oszillation der Stranggießkokille in Oszillationsrichtung, aufweisend

ein erstes Federpaar, bestehend aus einer ringförmigen ersten Feder und einer ringförmigen zweiten Feder, wobei jeweils die erste Feder und die zweite Feder die

Stranggießkokille zumindest teilweise umschließt, und die zweite Feder einen ersten Abstand in Oszillationsrichtung zur ersten Feder aufweist. Stranggießanlagen mit Oszillationseinrichtungen für

Stranggießkokillen sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt. Beim Stranggießen wird die Kokille mittels einer

Oszillationseinrichtung gegenüber einer ortsfesten

Stützkonstruktion oszilliert, sodass ein Anhaften des in der Kokille entstehenden Gießstrangs aus flüssigem Metall, vorzugsweise aus Stahl, gegenüber der Kokille verhindert wird .

Aus der DE 195 47 780 AI ist eine Oszillationseinrichtung zur Oszillation einer Stranggießkokille in Oszillationsrichtung bekannt, wobei die Oszillationseinrichtung eine ortsfeste Stützkonstruktion zur Abstützung der Stranggießkokille und ein erstes Federpaar, bestehend aus einer ringförmigen ersten Feder und einer ringförmigen zweiten Feder, aufweist, wobei jeweils die erste Feder und die zweite Feder die

Stranggießkokille umschließt, und die zweite Feder einen ersten Abstand in Oszillationsrichtung zur ersten Feder aufweist.

Durch diese Oszillationseinrichtung wird zwar eine exakte Führung der Kokille gegenüber der Stützkonstruktion

gewährleistet, allerdings sind größere Oszillationsamplituden der Kokille aufgrund der hohen Steifigkeit der Federn in Oszillationsrichtung nur bei sehr großen Federn möglich.

Konkrete Anweisungen wie die Steifigkeit einer kompakten Oszillationseinrichtung in Oszillationsrichtung reduziert werden kann, ohne dass dadurch die Führungsgenauigkeit der Kokille unzulässig verschlechtert wird, sind der Schrift nicht zu entnehmen.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden und eine Oszillationseinrichtung zur Oszillation einer Stranggießkokille zu schaffen, mit der eine exakte Führung der Kokille auch bei einer sehr kompakten Bauweise der Oszillationseinrichtung realisiert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst,

wobei die erste Feder in einem ersten Quadrant an der

Stranggießkokille und in einem dritten Quadrant an der

Stützkonstruktion befestigt ist, und die anderen Quadranten frei sind, und

wobei die zweite Feder in einem ersten Quadrant an der

Stützkonstruktion und in einem dritten Quadrant an der

Stranggießkokille befestigt ist, und die anderen Quadranten frei sind. Dabei wird die Stranggießkokille durch wenigstens ein erstes Federpaar, bestehend aus einer ersten und einer zweiten ringförmigen Feder, gegenüber der ortsfesten

Stützkonstruktion schwingfähig gehaltert, wobei die Kokille jeweils von der ersten Feder und der zweiten Feder umschlossen wird.

Konkret ist die erste Feder in einem ersten Quadrant an der Stranggießkokille und ein dritter Quadrant an der

Stützkonstruktion befestigt, die anderen Quadranten der ersten Feder sind frei. Die zweite Feder ist gegenüber der ersten Feder um 180° verdreht angeordnet, sodass die zweite Feder in einem ersten Quadrant an der Stützkonstruktion und in einem dritten Quadrant an der Stranggießkokille befestigt ist, die anderen Quadranten sind wiederum frei.

Somit ergibt sich eine ungemein kompakte Konstruktion, die die Stranggießkokille umschließt. Verglichen mit der

vollständigen Einspannung der Federn nach dem Stand der

Technik ergibt sich eine geringe Steifigkeit in

Oszillationsrichtung; andererseits weist diese Konstruktion aber quer zur Oszillationsrichtung eine hohe Steifigkeit auf, sodass eine hohe Führungsgenauigkeit der Kokille erreicht wird. Hierbei muss eine ringförmige Feder aber keineswegs rund sein. Kreisrunde bzw. ovale Federn sind zwar vorteilhaft für runde bzw. n-eckige Gießformate, allerdings wären auch andere Formen denkbar. Bei der Angabe der Anordnung der ringförmigen Federn zueinander wird davon ausgegangen, dass die Definition der Quadranten (d.h. des Quadrantensystems) für alle Federn identisch ist; somit gibt es insbesondere keine Verdrehung zwischen den Quadranten der ersten und der zweiten ringförmigen Federn. Dadurch ist die Anordnung der ringförmigen Federn relativ zueinander definiert. Die

Oszillationseinrichtung ist sowohl für eine vertikale

Oszillationsrichtung (z.B. in Verbindung mit einer geraden Stranggießkokille) , eine im Wesentlichen vertikale

Oszillationseinrichtung (z.B. in Verbindung mit einer

gebogenen Stranggießkokille) aber auch für eine horizontale Oszillationsrichtung geeignet. Vorzugsweise liegen die Befestigungen der ersten Feder an der Stranggießkokille und der Stützkonstruktion einander

diametral gegenüber; dasselbe gilt für die zweite Feder. Bei einer insbesondere für gerade Kokillen zweckmäßigen

Ausführungsform, ist die zweite Feder parallel zur ersten Feder ausgerichtet. Bei einer vertikalen Oszillationsrichtung sind die Federn somit in horizontalen Ebenen angeordnet.

Bei einer insbesondere für gebogene Kokillen zweckmäßigen Ausführungsform, liegen die erste Feder und die zweite Feder auf Radiusstrahlen, die einen gemeinsamen Mittelpunkt, vorzugsweise den Anlagenmittelpunkt oder den Mittelpunkt vom Krümmungsradius der Kokille, aufweisen.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist die

Oszillationseinrichtung ein zweites Federpaar auf, bestehend aus einer ringförmigen dritten Feder und einer ringförmigen vierten Feder, wobei jeweils die dritte Feder und die vierte Feder die Stranggießkokille zumindest teilweise umschließt, und das erste Federpaar zum zweiten Federpaar einen zweiten Abstand aufweist,

wobei die dritte Feder in einem ersten Quadrant an der

Stranggießkokille und in einem dritten Quadrant an der

Stützkonstruktion befestigt ist, und die anderen Quadranten frei sind,

wobei die vierte Feder in einem ersten Quadrant an der

Stützkonstruktion und in einem dritten Quadrant an der

Stranggießkokille befestigt ist, und die anderen Quadranten frei sind.

Alternativ dazu weist die Oszillationseinrichtung ein zweites Federpaar auf, bestehend aus einer ringförmigen dritten Feder und einer ringförmigen vierten Feder, wobei jeweils die dritte Feder und die vierte Feder die Stranggießkokille zumindest teilweise umschließt, und das erste Federpaar zum zweiten Federpaar einen zweiten Abstand aufweist,

wobei die dritte Feder in einem ersten Quadrant an der

Stützkonstruktion und in einem dritten Quadrant an der

Stranggießkokille befestigt ist, und die anderen Quadranten frei sind, und wobei die vierte Feder in einem ersten Quadrant an der

Stranggießkokille und in einem dritten Quadrant an der

Stützkonstruktion befestigt ist, und die anderen Quadranten frei sind. Letztere Ausführungsform weist eine besonders hohe Führungsgenauigkeit quer zur Oszillationsrichtung auf.

Bei einer kompakten und bzgl. der Einleitung von Momenten günstigen Anordnung ist ein Oszillationsantrieb zur

Einleitung oder Aufrechterhaltung der Oszillation zwischen dem ersten und dem zweiten Federpaar angeordnet.

Außerdem ist es günstig, in Gießrichtung unterhalb des ersten oder zweiten Federpaars eine elektromagnetische

Rührvorrichtung anzuordnen.

Eine besonders kompakte Bauweise lässt sich erzielen, wenn die Kokille zum Abgießen von Knüppel- oder

Vorblockquerschnitten ausgebildet ist. Es ist günstig, wenn die erste und die zweite Feder einen geschlossenen Querschnitt in einer Normalebene zur

Oszillationsrichtung aufweisen. Es ist jedoch auch möglich, dass wenigstens eine aus der Gruppe erste Feder und zweite Feder einen offenen Querschnitt, z.B. als eine quer zur Oszillationseinrichtung geschlitzte Feder, in einer

Normalebene zur Oszillationsrichtung aufweist.

Es ist günstig, wenn der zweiten Abstand größer als der erste Abstand ausgebildet ist, vorzugsweise dass der zweite Abstand 5 bis 20 Mal der erste Abstand ist.

Die Biegespannungen in den Federn können besonders niedrig gehalten werden, wenn wenigstens eine aus der Gruppe erste Feder, zweite Feder, dritte Feder und vierte Feder,

lammelenartig geschichtet aufgebaut ist. Unter einem

lamellenartig geschichteten Aufbau versteht man, wenn eine Feder aus mehreren, in Oszillationsrichtung übereinanderliegend angeordneten, einen Abstand zueinander aufweisenden, Einzelfedern gebildet wird.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung nicht einschränkender Ausführungsbeispiele, wobei auf die folgenden Figuren Bezug genommen wird, die Folgendes zeigen:

Fig 1: eine perspektivische Darstellung einer ersten

Ausführungsform der Oszillationseinrichtung für eine

Stranggießkokille zum Vergießen von Stahl-Gießsträngen mit Knüppelquerschnitt

Fig 2, Fig 3, Fig 4: eine Aufriss-, Grundriss- und

Kreuzrissdarstellung zu Fig 1

Fig 5: eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A von Fig 2 Fig 6: eine perspektivische Darstellung einer zweiten

Ausführungsform der Oszillationseinrichtung für eine

Stranggießkokille zum Vergießen von Stahl-Gießsträngen mit Knüppelquerschnitt Fig 7, Fig 8, Fig 9: eine Aufriss-, Grundriss- und

Kreuzrissdarstellung zu Fig 6

Fig 10: eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A von Fig 7

Fig 11: eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie B-B von Fig 9

Fig 12: eine Alternative zu Fig 3 mit einer geschlitzten Feder

Die in Fig 1 bis 5 gezeigte erste Ausführungsform einer Oszillationseinrichtung zur Oszillation der Stranggießkokille 1 in Oszillationsrichtung 2 weist ein erstes Federpaar 3, bestehend aus einer ersten Feder 4 und einer zweiten Feder 5, und ein zweites Federpaar 7, bestehend aus einer dritten Feder 8 und einer vierten Feder 9, auf. Alle Federn 4, 5, 8, 9 sind jeweils ringförmig ausgebildet, umschließen jeweils die Kokille 1, und sind in einer Normalebene zur

Oszillationsrichtung 2 angeordnet. Die erste Feder 4 weist zur zweiten Feder 5 sowie die dritte Feder 8 zur vierten Feder 9 jeweils den Abstand 6 zueinander auf. Die erste Feder 4 ist in einem ersten Quadrant (I) mittels eines ersten

Federhalters 11 mit der Stranggießkokille und diametral gegenüberliegend, in einem dritten Quadrant (III) mittels eines zweiten Federhalters 12 mit der Stützkonstruktion 14 verbunden; die anderen Quadranten (II, IV) sind frei. Die zweite Feder 5, die unterhalb und parallel zur ersten Feder 4 angeordnet ist, ist in einem ersten Quadrant (I) mit der Stützkonstruktion und in einem dritten Quadrant (III) an der Stranggießkokille befestigt; die anderen Quadranten (II, IV) sind wiederum frei. Unterhalb des ersten Federpaars 3 ist in einem zweiten Abstand 10, wobei der zweite Abstand 10 Mal der erster Abstand 6 beträgt, ein zweites Federpaar 7 angeordnet, das aus einer dritten Feder 8 und einer vierten Feder 9 besteht. Dabei ist die dritte Feder 8 ebenso wie die erste Feder 4, und die vierte Feder 9 ebenso wie die zweite Feder 5 mit der Kokille 1 und der Stützkonstruktion verbunden.

Ebenso wäre es möglich, weitere Federpaare, beispielsweise ein drittes Federpaar, unterhalb des zweiten Federpaars 7 anzuordnen. Weiters wäre es möglich, das zweite Federpaar 7 um 90° bzw. 270° gegenüber dem ersten Federpaar 3 verdreht anzuordnen .

Die Fig 6 bis 11 zeigen eine zweite Ausführungsform einer Oszillationseinrichtung zur Oszillation der Stranggießkokille 1, die ein erstes Federpaar 3, ein zweites Federpaar 7 und jeweils unter einem dritten Abstand 15 versetzt, ein drittes Federpaar und ein viertes Federpaar aufweist. Das erste

Federpaar 3 besteht auf einer ersten Feder 4, die über einen ersten Federhalter 11 mit der Stranggießkokille 1 und

diametral gegenüberliegend über einen zweiten Federhalter 12 mit der Stützkonstruktion 14 verbunden ist. Die zweite Feder 5 ist gegenüber der ersten Feder 4 um 180° verdreht

angeordnet. Das zweite Federpaar 7 besteht aus einer dritten Feder 8 und einer vierten Feder 9, wobei die dritte Feder 8 um 90° gegenüber der ersten Feder verdreht angeordnet ist. Die vierte Feder 9 ist gegenüber der dritten Feder 8 um 180° verdreht angeordnet. Unterhalb des ersten und zweiten

Federpaares 3, 7 ist im Abstand 15 ein drittes und viertes Federpaar angeordnet, wobei die Anordnung des dritten

Federpaars dem ersten Federpaar und die Anordnung des vierten Federpaars dem zweiten Federpaar entspricht. Die Fig 12 zeigt eine Alternative zu Fig 3 mit einer

geschlitzten ersten Feder 4. Dabei ist die ringförmige erste Feder 4 im Bereich der Befestigung mit der Stützkonstruktion 14 radial geschlitzt ausgeführt, wobei der zweite Federhalter ebenfalls zweiteilig, als ein linker Federhalter 12a und als ein rechter Federhalter 12b ausgebildet ist. Durch die

Verwendung von offenen Querschnitten der ringförmigen Federn kann die Steifigkeit der Oszillationseinrichtung in

Oszillationsrichtung weiter reduziert werden. Natürlich ist die Ausführung von offenen Querschnitten bei den Federn keineswegs auf die erste Feder 4 beschränkt, vielmehr könnte jede Feder z.B. geschlitzt ausgebildet sein.

Bezugs zeichenliste

1 Stranggießkokille

2 Oszillationsrichtung

3 erstes Federpaar

4 erste Feder

5 zweite Feder

6 erster Abstand

7 zweites Federpaar

8 dritte Feder

9 vierte Feder

10 zweiter Abstand

11 erster Federhalter

12, 12a, 12b zweiter Federhalter

13 Wassermantel

14 Stützkonstruktion

15 dritter Abstand

16 drittes Federpaar

17 viertes Federpaar

I erster Quadrant

II zweiter Quadrant

III dritter Quadrant

IV vierter Quadrant