DE2417682C2 - Bandspannvorrichtung für eine Zwillingsband-Stranggießmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bandspannvorrichtung für eine Zwillingsband-Stranggießmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine derartige Bandspannvorrichtung ist aus der DE-OS 14 33 036 bekannt. Bei solchen Bandspannvorrichtungen besteht das Problem, eine hinreichend große Spannung auf die Gießbänder aufzubringen und die Bänder zu steuern. Die Spannkräfte sind dabei sehr groß, z. B. bis zu etwa 1500 kg/cm², bei einer Breite der Gießbänder von beispielsweise 2,5 m. Wenn derartig gespannte Gießbänder nicht gesteuert werden, neigen sie dazu, im Betrieb seitlich auszuweichen. Dadurch kann der Rand des Gießbandes gegen den Maschinenrahmen laufen, so daß das Gießband zerstört wird. Andererseits ist die sehr hohe Vorspannung der Gießbänder erforderlich, da sie ansonsten unter dem Gewicht des geschmolzenen Metalles zu stark nachgeben. Mit anderen Worten ist die Spannung erforderlich, um eine hinreichend genaue Betriebsweise der Stranggießmaschine zu gewährleisten. Bei der bekannten Stranggießmaschine sind für die beiden Gießbänder je drei Hauptwalzen, insgesamt also sechs Hauptwalzen, vorgesehen. Eine Walze ist die Antriebs- und Steuerwalze, eine andere Hauptwalze ist die Spannwalze und eine weitere Hauptwalze ist fest im Tragrahmen gelagert

Das Innenbordende der Achse jeder Steuerwalze ist in einer festen Stellung, da das Antriebsdrehmoment am Innenbordende jeder Walze mittels der Antriebswalzen aufgebracht wird. Mit anderen Worten ist das betreffende Ende der Achse der Walzen bezüglich des Rahmens unbeweglich, wobei selbstverständlich der gesamte Tragrahmen angehoben oder abgesenkt werden kann, um die vertikale Größe des Gießbereiches zu verändern.

Die Steuerung der Gießbänder wird bei der bekann- J5 ten Maschine dadurch erreicht, daß das Außenbordende jeder Steuerwalze in einer Ebene senkrecht zum Gießbereich relativ zum Rahmen mittels hydraulischer Steuerzylinder, einem Arm und einer Exzentereinrichtung nach oben odi,/ unten bewegt wird. Dadurch ergibt sich eine unsymmetrische Steuerbewegung, bei der das Innenbordendc der Achse der Steuerwalzc stationär ist und nur das äußere Ende dieser Achse sich relativ zum Tragrahmen auf- und abbewegt. Der rechte (Innenbord) Abschnitt des Gießbereiches ändert dabei die Höhe nicht, aber das linke (Außenbord) Erjde ändert seine vertikale Stellung, da die gesamte Steuerbewegung am Außenbordende der Walzenachse erfolgt.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die bekannte Bandspannvorrichtung dahingehend zu verbessern, daß eine symmetrische synchronisierte Steuerungs- und Gpannbewegung erhalten wird, wobei für das Steuern und Spannen lediglich eine Walze erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die den Patentanspruch 1 kennzeichnenden Merkmale gelöst.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird ein ganz wesentlicher Fortschritt erzielt, da für jedes Gießband nur noch zwei Hauptrollen erforderlich sind. Eine einzige Rolle erfüllt bei dieser Lösung die Spann- und Steu- bo erfunktion, während die andere Rolle zum Antrieb des Gießbandes dient. Ein zusätzlicher wesentlicher Vorteil ist in der symmetrischen Steuerungsbewegung zu sehen.

Die mit der erfindungsgemäßen Lösung geschaffenen vorteilhaften geometrischen Beziehungen sichern, daß t^ die Spannung in den Gießbändern im wesentlichen direkt proportional zu den Kraft-Betätigungseinrichtungen bleibt. Zusätzlich bewegt eine Vorspannanordnung das Leerlaufspiel von den Drehpunkten weg, um die Genauigkeit der Steuerung zu verbessern. Es wird auch ein mechanischer Vorteil geschaffen, wodurch die auf die Steuerungswalze aufgebrachte Druckspannung größer ist ais der in den Kraft-Betätigungseinrichtungen aufgebrachte Druck.

Jedes Ende der Walze kann unabhängig ausgerichtet werden, um die Walzenachse zu versteilen, um das Spiel des Walzenumfangs von der Durchtrittslinie des Gußproduktes einzustellen. Diese Einstellungen werden durch Hülsen möglich, die mit der passenden Welle und den Lagern im Inneren der hohlen Walze verbunden sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung und ihrer Ausgestaltungen sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht des Eintritts oder des stromaufwärtigen Endes einer Zwillingsband-Stranggießmaschine;

F i g. 2 eine Ansicht der stromabwär'i^en Hauptwalze der unteren Tragvorrichtung mit der »Jqmit verbundenen Bandspann- und Steuervorrichtung;

F i g. 3 eine Schnittansicht der Vorrichtung der F i g. 2 längs der Linie 4-4 in F i g. 2;

Fig.4 eine Ansicht der Vorrichtung von rechts in F i g. 2 gesehen, d. h. eine Ansicht der inneren Seite;

F i g. 5 eine vergrößerte Schnittansicht längs der Linie 6-6 in F i g. 2 von links gesehen;

Fig.6 eine Ansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 2 von links gesehen, d. h. eine Ansicht der äußeren Seite;

Fig. 7 einen vergrößerten Querschnitt längs der Linie 11-11 in Fig. 2 von rechts gesehen;

Fig.8 einen Querschnitt durch den auswärtigen Drehpunkt längs der Linie 12-12 in Fig.6 von links gesehen;

Fig.9 einen Querschnitt längs der Linie 13-13 in Fig.2;

Fig. 10 eine perspektivische Zusammenbauzeichnung der Teile der Steuerungs- und Bandspannvorrichtung;

Fi z. 11 und 1 la Diagramme zum Zwecke der Darstellung; und

Fig. 12 eine Ansicht entsprechend der von F i g. 2. die die stromabwürtige Hauptwalzc und die damit verbundene Bandspann- und Steuerungsvorrichtung schemalisch zum Zwecke der Darstellung zeigt.

In der Stranggießmaschine 10, die in den Zeichnungen dargestellt ist, wird geschmolzenes Metall am slromaufwärtigen Ende der Maschine zwischen obere und untere endlose, flexible Gießbänder 12 und 14 gegeben. Das geschmolzene Metall erstarrt in einer Gießzone, die durch die in Abstand gehaltenen parallelen Oberflächen des oberen und unteren Gießbandes 12 und 14 gebildet wird.

Die zwei Gicßbän.-Jer 12 und 14 werden von oberen und unteren Tragrahmen getragen, welche in F i g. 1 mit U bzw. L bezeichnet sind. Die Tragrahmen U, L werden auslegerartig von einem Hauptrahmen 23 getragen, wie man in F i g. 1 sieht. Daher werden im folgenden die Seiten der Tragrahmen in der Nähe des Hauptrahmens als »innen« und die anderen Seiten als »außen« bezeichnet.

Der obere Tragrahmen U weist zwei Antriebs-Hauptwalzcn 16 und 18 auf (von denen in F i g. 1 nur Walze 16 zu sehen ist), um welche das Gießband 12 gelegt ist, wie durch die Pfeile gezeigt. Ähnlich weist die untere Tragvorrichtung L zwei Hauptwalzen 20 und 22 auf, um welche das untere Gießband 14 läuft.

Um die Gießbänder 12 und 14 gleichmäßig anzutreiben, werden die Walzen 16 und 20 der oberen und der unteren Tragvorrichtung durch Gelenkwellen 24 und 25 angetrieben und ein mechanisch synchronisierter Antrieb 26 wird durch einen elektrischen Antriebsmotor (nicht gezeigt) angetrieben.

Um eine Metallzone genau und mit ausgezeichneten Oberflächeneigenschiiften zu gießen, müssen die zwei Gießbänder 12 und 14 unter einer hohen Spannung gehalten werden, welche quer über die volle Breite des Gießbandes einheitlich ist. z. B. kann die Breite mehr als 2,50 m betragen, wie bei der dargestellten Maschine 10. Die Gießbänder sind relativ dünne Metallbänder, beispielsweise aus Stahl und man benötigt eine große Spannkraft, um den gewünschten Effekt zu erreichen.

Weiterhin müssen die Bänder gewöhnlich gesteuert werden, um sie in der gewünschten Arbeitsposition auf den Tragrahmen auszurichten.

Die Vorrichtung zum Spannen und Steuern des unteren Gießbandes 14 auf dem unteren Tragrahmen L soll im einzelnen beschrieben werden und es ist selbstverständlich, daß eine ähnliche Bandspann- und Steuervorrichtung am oberen Tragrahmen vorhanden ist.

Um eine dauernde genau eingestellte Bandspannung am unteren Tragrahmen L zu erhalten, ist die stromabwärtige Hauptwalze 22 (F i g. 2 und 3) hohl ausgebildet und konzentrisch auf einer festen Achse 34 mit passendem Querschnitt gelagert, die an einem inneren und einem äußeren i orsionsarm 35 (F i g. 5) bzw. 36(Fi g. 6, 7 und 9) befestigt ist. Diese Torsionsarme 35 und 36 sind jo drehbar an Lagerböcken 38 des unteren Tragrahmens L durch innere und äußere Schwenkzapfen 39 bzw. 40 (F i g. 6.8 und 9) befestigt.

Die Achse 34 dient dazu; die Torsionsarme 35 und 36 genau zueinander parallel zu halten, so daß sie sich immer gleich bewegen und jeder immer in der gleichen relativen Position in Hinsicht auf den Lagerbock 38 ist. Auf diese Weise werden die inneren und äußeren Kanten des Gießbandes 14 immer unter gleicher Fortbewegungslänge gehalten. Durch die Tatsache, daß sich die Achse 34 durch die hohle Hauptwalze 22 erstreckt, werden die symmetrischen Steuerungsvorrichtung und die symmetrische Spannvorrichtung beide auf die gleiche stromabwärtige Walze 22 aufgebracht und es wird viel Platz im Tragrahmen erhalten.

Um Spannung auf das Gießband 14 aufzubringen, werden die zwei Torsionsarme 35 und 36 zusammen mit der Achse 34 in Bandspannrichtung durch dauernde, vorherbestimmte symmetrische Kräfte aufbringende Kraft-Betätigungseinrichtungen 41 und 42 gedrückt, die so über die ganze Zone der Spannbewegung wirken. Diese Kraft-Betätigungseinrichtungen 41, 42 können aus einem Paar zusammenwirkender Schrauben- oder Luftfedern bestehen mit einer Spindelschrauben-Einstellvorrichtung. In der dargestellten Anordnung bestehen die Kraft-Betätigungseinrichtungen 41, 42 aus einem inneren und einem äußeren Fluidzylinder (F i g. 3), die an den äußeren Enden der Achse 34, d. h. an den Torsionsarmen 35, 36 angebracht sind, wobei Zylinderstangen 44 an ihrem Ende 45 drehbar durch einen Gabelkopfstift 46 an den Lagerböcken 38 befestigt sind. Der Fluidzylinder 42 am äußeren Ende der Spannvorrichtung ist durch einen Drehzapfen 48 in seinem entsprechenden Torsionsarm 36 und an einer Backe 50 befestigt. Der Fluidzylinder 41 am inneren Ende der Spannvorrichtung ist durch einen Drehzapfen 48 an seinem entsprechenden Torsionsarm 35 und einem axialen Druckglied 51 befestigt.

Um ein genaues Spuren des Gießbandes 14 auf den zugehörigen Hauptwalzen 20 und 22 zu erreichen, ist die Walze 22 zusammen mit der Achse 34, den Torsionsarmen 35 und 36, den Torsionsarm tragenden Backen 52 (Fig. 2), den die Zylinder 41, 42 tragenden Backen 5C und 51 und den Fluidzylindern 41 und 42 durch entgegengesetzte Drehung der Schwenkzapfen 39 (Fig. 5] und 40 (F i g. 8 und 9) symmetrisch in einer Ebene senkrecht zu der Ebene der sich bewegenden Gußmasse neigbar. Die symmetrische Neigung der Hauptwalze 22 relativ zu der V'alze 20 ändert den Anlaufwinkcl des Bandes auf die Walzen und schafft ein genaues Spuren oder eine Steuerung des breiten Gießbandes 14 auf diesen Walzen.

Die Steuerungsvorrichtung für die entgegengesetzte Rotation der Schwenkzapfen 39 und 40 und die sich ergebende symmetrische Neigung der Spannwalzenanordnung werden in größerer Einzelheit weiter unten beschrieben.

Für eine optimale Spannung und Steuerung des Gießbandes 14 wird der Achsabstand zwischen der Hauptwalze 20 und der Hauptwalze 22 dauernd quer über die vollständige Oberflächenbreite dieser Walzen für alle Positionen der Spannvorrichtung und für alle Steuerungszustände von der neutralen schrägen Position bis zur maximalen schrägen Position in jeder Richtung gleich gehalten. Die starre Konstruktion der Achse 34 der zwei Torsionsarme 35 und 36, der Backen 51 und 50 die hohe Torsionsfestigkeit zwischen der Achse 34 und den Torsionsarmen 35 und 36, die mit vielen Kopfschrauben 54 erreicht wird (Fig. 7 und 9), sichern eine genaue Einhaltungeines konstanten Zugmittelpunktab Standes über die Oberflächenbreite der Walzen untei allen Arbeitsbedingungen, sogar mit im wesentlicher unterschiedlicher Bandspannung, die über der Breite des Gieöbandes auftritt.

Die Hauptwalze 22 dreht sich frei um die Achse 34 die, um großen Gewichtswirkungen zu widerstehen, dit durch das Melaüprodukt, das Gewicht der Spannwal zenanordnung und die radialen Bandspannbelastunger auftreten, in zwei großen Wälzlagern 56 (F i g. 3) gela gert ist, die auf exzentrischen Hülsen 57 (F i g. 3) ange ordnet sind, die auf der Achse 34 angeordnet sind. Eine; dieser Wälzlager 56 wird auch als ein axiales Drucklagei für zwei Richtungen verwendet, um resultierende axial« Druckkräfte zwischen der Hauptwalze 22 und der Ach se 34 aufzunehmen. Vorzugsweise ist dieses Lager 56 welches die axialen Druckkräfte aufnimmt, in der Näh« einer Neigungs-Steuervorrichtung 104 angeordnet.

Die Hauptwalze 22 wird auf der dazugehörigen Ach se 34, den Wälzlagern 56 und den exzentrischen Hülser 57 montiert, bevor die Torsionsarme 35 und 36 an der Enden der Achse 34 mittels vieler Kopfschrauben 5* befestigt werden. Entsprechende Eingriffsschulter Oberflächen erstrecken sich axial bei Fund G(Fig. 3 und garantieren eine relativ genaue Anordnung dei zwei Torsionsarme 35 und 36, wenn sie fest auf der Endflächen der Achse 34 montiert werden. Um ein Spie zwischen der Achse 34 und den Torsionsarmen 35 unc 36 sogar dann auszuschließen, wenn sehr hohe gleichge richtete Torsion über die Achse 34 übertragen wird wird eine sehr feste Verbindung an den radialen Verbin dungssteilen 64 (F i g. 3) geschaffen. Beispielsweise wire die feste Verbindung 64 im wesentlichen durch Rei bungsdruckkräfte durch Anziehen der Kopfschraubei 54, wie oben erwähnt erhalten, wodurch eine feste Ver bindung für eine hohe Torsionskapazität gewährleiste ist. Die äußere Zylinderbacke 50 ist fest mit dem äuße

ren Torsionsarm 36 durch ein Paar vertikal im Abstand gehaltener Platten 66 (Fig. 2 und 9) gehalten, die sich über und unter dem Zylinder 42 erstrecken. Ähnlich sind die innere Backe und das axiale Druckglicd 51 feäl an dem inneren Torsionsarm 35 durch ein anderes Paar vertikal im Abstand gehaltener Platten 67 (F i g. 2 und 5) gehalten, die sich über und unter dem Zylinder 41 erstreckt;..

Diese starke starre Konstruktion, wie sie für die Achse 34 und die Torsionsarme 35 und 36 gezeigt wurde, erlaubt ein bequemes Auseinanderbauen der ganzen Walzenvorrichtung und gestattet ein genaues Zusammenbauen der Anordnung, besonders hinsichtlich der Einhaltung der relativen Positionen der Torsionsarme, die an der Verkantungsachse befestigt sind, wodurch der dazugehörige Mittenabstand zwischen der Walze 20 und der Walze 22 eingehalten wird, wenn man ihn über die ganze Oberflächenbreite dieser Walzen mißt.

Vorzugsweise haben die Zylinder 41 und 42 jeder eine Linie der Druckwirkung 140, wie man in Fig. 11 sieht, die im wesentlichen die gleiche winkelmäßige Beziehung hinsichtlich eines Radius R2 in den entsprechenden Torsionsarmen 35 und 36 von der Achse der entsprechenden Wellen 39 und 40 zu der Achse der Drehzapfen 48 hat, wie die Winkelbeziehung zwischen der Richtung der auf das Band aufgebrachten Spannkraft durch das gespannte Gießband und einen kleineren Radius Rt in den entsprechenden Torsionsarm von der Achse der entsprechenden Schwenkzapfen zu der Achse der Walze 22, auf welche die Bandspannkraft wirkt. Auf diese jo Weise wird im wesentlichen der gleiche wirksame mechanische Hebelvorteil für die Fluidzylinder 41,42 über den gesamten Bewegungsbereich der Walze 22 erhalten. Entsprechend bewirken die durch ein Fluid angetriebenen Zylinder 41 und 42, die auf gegenüberliegen- den Enden der Achse 34 angeordnet sind, daß im normalen Bereich die Bändspännkrätic an der Wälze 22 proportional den in den Fluidzyiindern aufgebrachten Drücken sind und kontinuierlich gehalten werden, ohne Rücksicht auf die Bandlänge. Entsprechend bewirkt diese Bandspannvorrichtung vorteilhaft, daß im normalen Betriebsbereich die Gießbänder verschiedener Länge während des Betriebes der Gießmaschine im wesentlichen direkt proportional dem Fluiddruck in den Kraft-Betätigungseinrichtungen 41 und 42 bleiben, unabhän- gig von wesentlichen Veränderungen der Gießbandlänge. Das heißt, daß sogar, wenn sich das Band während des Gebrauches längt, es immer noch ohne Schwierigkeiten verwendet werden kann.

Der Vorteil, der durch diese Anordnung geschaffen wird, bedeutet weiter, daß die Betriebsperson fortfahren kann, einen bestimmten Fluiddruck zu verwenden, und sicher sein kann, daß die Zugkräfte den geeigneten Wert haben, ohne Rücksicht, ob das Gießband neu oder mehr oder weniger ausgedehnt ist.

Es wurde bemerkt (wie man am besten in den F i g. 9 und 11 sieht), daß die Achsen der Drehzapfen an den Zylindern 41 und 42 absichtlich leicht über die Mitte der Achse 34 für die untere Spannwalze 22 angeordnet sind, d. h, daß R₂ größer als Rt ist Die Mitten der entsprechenden oberen Achsen (nicht gezeigt) sind absichtlich unter der Mitte der Achse 34 für die obere Walze 18 angeordnet Der größere Radius R2. an welchem die Zylinderwirkungslinie 140 angreift, schafft eine Kraftmuitipiikation relativ zu der aufgebrachten Spannkraft bei /?i durch das gespannte Band. Zusätzlich zu dieser Kraftmultiplikation des Zylinders wird durch diese Beziehung ein bestimmter, kleiner Anteil der durch die Zylinder 41 und 42 aufgebrachten Kraft als Vorlasl auf die Schwenkzapfen 39 und 40 gegeben. Diese Vorbelastung der Schwenkzapfen 39 und 40 und der damit verbundenen exzentrischen Buchsen 69, 70 und 71 (F i g. 8) und die sclbstausrichtende Buchsenanordnung 72, zusammen mil den Gewichtskomponenien der gesamten Spannvorrichtung, die auch auf die Schwenkzapfen 39 und 40 aufgebracht werden, schalten ein Spiel an diesen Schwenkzapfen 39 und 40 und den dazugehörigen Buchscnteilen aus. Auf diese Weise wirkt die jeweilige nach oben verschobene Stellung der Zylinder 41 und 42 hinsichtlich der Torsionsarme 35 und 36 und der dazugehörigen Backen 51 und 50 dauernd auf eine besondere Belastungszone an den Schwenkzapfen 39 und 40. um ein Betriebsspiel, das normalerweise für die Maschinenteile benötigt wird, auszuschalten. Auf diese Weise wird ein mechanisches Nachhinken vermieden und eine vorteilhafte Stcuerungsgenauigkeit erreicht.

Wie in Ki g. 10 dargestellt, schafft die synchronisierte entgegengesetzt gerichtete Drehung der zwei Schwenkzapfen 39 und 40 eine gesteuerte symmetrische Neigung der Walze 22 in einer Ebene senkrecht zu der Gießebene Cdes Gießmetalls. Jeder Schwenkzapfen 39 und 40 hat einen konzentrischen Teil A größeren Durchmessers, einen konzentrischen Teil B kleineren Durchmessers und einen zentralen Teil E mit einem dazwischenliegenden Durchmesser, welcher zu A und B exzentrisch ist.

Wie man in Fig. 11 und lla sieht, können beide Enden der Walze 22 durch die Exzentrizität um ein Maximum von ± 3 mm aus der neutralen Steuerungsposition geneigt werden. Die zwei exzentrischen Drehteile £der Schwenkzapfen 39 und 40 haben eine Exzentrizität von ungefähr 12,5 mm relativ zu den Teilen A und B und können um ungefähr 10° über und unter die neutrale Position gedreht werden, um einen Betrag der Neigung

Zü ciTciCiicri, ui£ SugcZCigt ist. i~riC 1 CrSiGriSarrnC jj Uriu

36 und die Backen 52 (Fig.8) sind jede mit selbstausrichtenden kugeligen Buchsen 72 versehen, die um den zentralen Teil Fder Schwenkzapfen 39 und 40 angeordnet sind. Ein Paar Dichtglieder 64 (F i g. 8) sind an jedem Torsionsarm und jeder Lagerbacke 52 angeordnet, um eine Umschließung für die selbstausrichtenden Buchsen 72 zu schaffen, welche dadurch gegen den Eintritt einer Kühlflüssigkeit oder Fremdmaterial abgedichtet werden.

Wie man in F i g. lla sieht, gewährleistet das begrenzte Maß der Drehung der Schwenkzapfen 39 und 40 zusammen mit ihrer mechanisch synchronisierten entgegengesetzten Drehung, die weiter unten erklärt wird, ein rehr leichtes, jedoch gleiches Maß einer stromabwärtigen-stromaufwärtigen Bewegung der Walzendrehpunkte M in den selbstausrichtenden Buchsen 72. Auf diese Weise wird die Parallelität mit der Walze 20 durch die Walze 22 aufrechterhalten, die in der Ebene M-K (Fig. 11) im rechten Winkel zu der Ebene Cdes gegossenen Metalls geneigt ist. Während immer noch konstante Gießbandspannung und Länge gehalten wird, ist das geringe Maß der stromabwärtigen-stromaufwärtigen Bewegung der Drehpunkte der Walzen (M zu M' oder M zu M") durch eine sehr geringe Ausdehnung oder Verkürzung der Kolbenstangen 44 in den Zylindern 41 und 42 während jedes vollständigen Bandsteuerungskreislaufes möglich.

In der neutralen Position (Fig. lla) verläuft die Ebene 95 durch den konzentrischen Mittelpunkt D der Weilenteile A und B und durch den Mittelpunkt M des exzentrischen Teils £ parallel zur Gießebene C.

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Eine mechanische synchronisierte entgegengesetzte Drehung der Schwenkzapfen 39 und 40 wird durch die Stcuerungssynchronisierungswelle 75 (F ig. 10) erreicht. Diese Welle 75 betätigt einen äußeren Steuerungsarm 76 in einer Richtung mittels des Futters 77 (F i g. 7) und eines Gleitblocks 78, der in einer Ausnehmung 79 im Synchronisierungsarm 80 auf dieser Welle 75 gehalten wird. Der Gleitblock 78 ist drehbar durch einen Drehstift 81 mit dem äußeren Steuerungsarm 76 verbunden. Die Synchronisierungswelle 75 betätigt gleichzeitig einen inneren Steuerungsarm 84 (Fig.5) in entgegengesetzter Richtung mittels eines Synchronisierungsarms 85, der am Drehpunkt 83 durch eine Verbindungsstange 86 am Steuerungsarm 84 angelenkt ist. Der äußere Steuerungsarm 76 ist auf dem quadratischen Teil 91 der äußeren Drehwelle 40 befestigt. Dieser quadratische Teil der Welle 40 ist zwischen zwei konzentrischen Teilen A größeren Durchmessers angeordnet. Ähnlich ist der innere Steucrungsarm auf dem quadratischen Teil 93 der inneren Drehwelle 39 befestigt.

Die Steuerungswelle 75 ist am äußersten Ende in Buchsen in Lagerblöcken gehalten und am Lagerbock befestigt. Wie in den F i g. 6 und 10 zu sehen ist, wird die Steuerungsweiie 75 durch einen Fluidzylinder 99 betrieben, der drehbar bei 100 mit der äußeren Seite des Lagerbockes 38 verbunden ist und eine Kolbenstange 101 aufweist, die drehbar bei 102 mit dem äußeren Synchronisierungsarm 80(F i g. 7) verbunden ist.

Auf diese Weise kann der äußere Synchronisierungsarm 80 durch den Zylinder 99 in jede Richtung geschwungen werden, wodurch die Exzentrizität E der inneren Schwenkzapfen 39 gleichzeitig mit der Exzentrizität E der äußeren Schwenkzapfen 40 nach oben oder unten verschoben wird.

Um eine optimale Gießbandsteuerung zu erreichen, ist die Steuervorrichtung 104 (F i g. 2 und 3) vorgesehen, welche bewirkt, daß die Achse 34 der Walze 22 wirkungsvoll über den gewünschten Steuerungspunkt S während des Bandsteucrungskreislaufs geneigt wird. Die Steuerung wird in Verbindung mit F i g. 12 beschrieben. Die Neigungssteuerungsvorrichtung 104 verhindert, daß sich die Achse 34 axial, d. h. nach außen oder nach innen bewegt, und sichert, daß der Punkt des tatsächlichen Kippens der Achse 34 sich an dem gewünschten Punkt und nicht irgendwo anders befindet Die Steuerungsvorrichtung 104 weist eingepaßte axiale Druckblöcke 105 und 106 auf, die mit Kopfschrauben 107 miteinander verbunden sind und die einen sich nach innwärts erstreckenden Ausleger 108 der innwärtigen Zylinderkappe 51 durch selbstausrichtende Buchsen 110 halten, die auf dem Teil mit reduziertem Durchmesser 111 des Auslegers 108 sich befinden.

Während der Schrägstellsteuerungsbewegung der Achse 34 und der konzentrischen Walze 22 tritt gleichzeitig mit der Drehung der Schwenkzapfen die notwendige axiale Bewegung der selbstausrichtenden Buchsenanordnung 72 (F i g. 8) hinsichtlich der Exzentrizitäten E der Schwenkzapfen 39 und 40 auf. so daß auf diese Weise eine glatte Steuerungsbewegung geschaffen wird. Die axialen Druckkräfte, die auf jeden Schwenkzapfen 39 und 40 während der axialen Bewegung ihrer Buchsenanordnung 72 aufgebracht werden, werden durch Flanschbuchsen 124 (F i g. 8) und eine Druckkappe 126 aufgenommen, die auf dem Lagerbock 38 mittels Kopfschrauben 128 befestigt sind. ObwcVil die Betätigung der Steuerungswelle 75 durch den Fluidzylinder 99 erfolgt, können andere Betätigungsvorrichtungen 99 für die Betätigung dieser synchronisierenden Steuerungsweiie verwendet werden, wie z. B. elektrische, hydraulische oder handbetriebene Antriebsschraubenspindeln, oder elektrische oder hydraulisch betätigte mit der Welle 75 verbundene Torsionsmotore. Die automatische Steuerung oder das Ziel jedes Gießbandes können durch die Verwendung einer Bandkantenfühlvorrichtung oder einen Mikroschalter geschaffen werden, welche automatisch ein Magnetventil oder einen elektrischen Schalter regeln.

Durch die Achse 34, die Torsionsarme 35 und 36 und die Backen 51 und 50, die um die Schwenkzapfen 39 und 40 schwingen, wird eine Schwenkbewegung der Walze 22 über dem ganzen Bandspannbereich der Kraft-Betätigungseinrichtungen 40 und 41 geschaffen. Das begrenzte Maß der genauen Bewegung der Walze 22 in diesem Arbeitsbereich hat keinen gegenteiligen Effekt auf das damit verbundene Gießband, wie man sieht, da der umfang der Walze anfänglich ein kleines fviäu von der Gießlinie entfernt ist. Weiter ist die Achse jedes Schwenkzapfens 39 und 40 in einer senkrechten Ebene zu der Gießlinie durch eine »Mittelbetriebsposition« der Walze angeordnet, so daß nur eine sehr begrenzte Auf- und Abbewegung des Teils der Walze in der Nähe der Gießlinie stattfindet.

F i g. 11 und 11 a zeigen die geometrischen Beziehungen der beweglichen Glieder während der Bandspannaktion. H zeigt die Achse des Gabelkopfstiftes 46 und / zeigt die Achse des Drehzapfens 48 der Kraft-Betätigungseinrichtung 41 oder 42 in der sogenannten »Mittelposition«. Diese »Mittelposition« / entspricht der »Mittclposition« Aw der Achse der Welle 34, die als die Position gekennzeichnet ist, bei der der Radius von der AchseM(sieheFig. lla) der Exzentrizität Ezum Punkt AC senkrecht zu der Ebene der Gießzone C ist. Alle Figuren zeigen die entsprechenden Teile in dieser sogenannten »Mittelpositbn«. Auch diese Mi'.telpoE'tion K ist ungefähr in der Mitte zwischen den eingenommenen Positionen, wenn das kürzeste neue Band oder das längste gebrachte Band gespannt ist.

A und B zeigen die konzentrisch.η Teile der Schwenkzapfen 39 oder 40 und E zeigt den exzentrischen Teil. In Fig. 11 ist der mit der Exzentrizität E gezeigte Punkt M in der neutralen Position. In F i g. 11 a kann man sehen, daß während der symmetrischen Steucrungsaktion die Achse M der Exzentrizität E ungefähr um 10° über oder unter die neutrale Position geschwungen werden kann, wie bei M'bzw. Af "gezeigt ist.

Die Kraft-Betätig'ingseinrichtungen 40 oder 41 lieso fern einen Druck längs der Linie 140, welche durch die Punkte H und / geht. Die Achse K der Achse 34 kann längs einem Bogen 141 geschwungen werden, welcher einen Radius R\ zur Achse M hat Um diese Bewegung hervorzurufen, wird die Achse des Drehzapfens J längs dem Bogen 142 mit einem Radius A?2 vom Punkt M geschwungen.

Die entsprechenden Positionen der Achse K längs des Bogens 141 sind durch die Zahlen 1, 2,3 und 4 gezeigt, die in kleinen Kreisen gezeichnet sind Die entsprechenden Positionen der Achse / sind durch die gleichen Nummern bezeichnet, die in kleinen Quadraten gezeichnet sind.

Die Position 1 (Quadrat) und 1 (Kreis) treten auf, wenn die Krait-Bctätigungseinrichiungen 40 und 41 vollständig zurückgezogen sind, um die Achse 34 für die Entfernung und Erneuerung des Gießbandes 14 zurückzuziehen. Die Position 2 (Quadrat) und 2 (Kreis) werden eingenommen, wenn das kürzeste neue Band gespannt

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Die Position 3 (Quadrat) und 3 (Kreis) sind die oben beschriebiPen Mittelpositionen. Die Positionen 4(Quadrat) und 4 (Kreis) werden erreicht, wenn ein gebrauchtes Gießband vollständig ausgedehnt ist.

Wie in F i g. 6 gezeigt ist, ist ein Anzeiger 134 auf der äußeren Backe 50 befestigt und wirkt mit einer dazugehörigen Skala 135 zusammen, die auf dem Rahmen der Tragvorrichtung angeordnet ist, um die genaue ausge-

eine seitliche Bewegungskomponente der Zylinder 41 und 42 vorhanden sein.

Bei Betrachtung dieser widersprüchlichen Faktoren wurde bestimmt, daß die optimale Anordnung für den Mittc'punkl derSchrägstcllungder Punkt Sin der Mitte zwischen den Zylindern 41 und 42 ist.

Es ist die Funktion der Steuervorrichtung 104, daß der Mittelpunkt der Neigung symmetrisch zum Punkt 5 auf einer Linie 144 angeordnet wird, die die Mittelpunktt

dehnte Position der Walze anzuzeigen. Der Anzeiger to der Zylinder 41 und 42 verbindet.

und die Skala sind so geeicht, daß sie kontinuierlich die genaue ausgedehnte Länge des Gießbandes auf der Tragvorrichtung anzeigen, während die Maschine 10 in Betrieb ist.

Wenn die festgelegten gekrümmten Druckoberflächen T über den Punkt 5 konzentrisch in gleitendem Kontakt mit entsprechenden Druckblöcken 105 an beiden Enden der Walze 22 angeordnet sind, wird die WaI-

Unterschiediich ausgewähltes Einstellen des Maßes 15 te 22 durch diese konzentrisch gebogenen Druckober-

des Zwischenraums (oder des Spiels) des Umfangs der Walze 22 hinsichtlich der Gießlinie C wird durch exzentrische Hülsen 57 (Fig.3) und den damit verbundenen

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arbeitete innere Durchmesser hat, die exzentrisch hinsichtlich zu ihren entsprechenden konzentrischen äußeren Oberflächen angeordnet sind. Das Einstellen der Hülsen 57 und ihrer Ringe 130 in einer bestimmten winkligen Position hinsichtlich der Achse und das darflächen T gezwungen, sich über den Mittelpunk' 5 schrägzustellen. Da das Maß der Neigungsbewegung relativ zur Breite der Walze 22 oder telativ zur Länge Hes A.bslanHp«; 144 klein ist. ist Hie WinkelHrehhewegung um den Punkt 5 klein und so kann die Druckoberfläche T'diTch die ebene Druckoberfläche T senkrecht zu der Ebene der Gießzone ersetzt werden. (Mit anderen Worten, für die sehr kleinen betreffenden Winkel sind die Sinus- und Tangensfunktionen im wesentlichen

auffolgende Verriegeln der Hülsen 57 an der Achse mit- 25 gleich. Auf diese Weise können die gekrümmten Obertels einer Schulterschraube 132(Fi g. 3) in einer Schrau- flächen T'durch gerade Oberflächen Tersetzt werden.)

Statt zwei Ausleger 108 zu verwenden, ist es vorteilhaft, nur einen einzigen Ausleger zu verwenden, der an der inneren Backe 51 angebracht ist. Dieser Ausleger

benbohrung 133 stellt die winklige Position der Exzentrizität zwischen der Achse der Walze 22 und der Mitte der Achse 34 ein. Entsprechend wird der Umfang der

Walze 22 in einem vorherbestimmten Maß der Entfer- 30 trägt die runden Buchsen 110 und die dazugehörigen nung (Spiel) von der Gießlinie eingestellt Dieses Spiel Druckblöcke 105 und 106. Der runde Mittelpunkt der

— " Buchse 110 ist auf der Linie 144 angeordnet, die durch

den Punkt S und durch die Mittelpunkte der Zylinder 41 und 42 geht. Dann werden zwei befestigte gekrümmte

vorgesehen. Die Druckblöcke 105 und 106 werden zwischen diesen zwei gekrümmten Druckoberflächen T und V" gehalten und auf d^:ese Weise wird die Walze 22

wird eingestellt, wenn die Exzentrizitäten fin ihrer neutralen Steuerposition und die Achse K der Walze in ihrer Mittelposition 3 sind. Durch die Tatsache, daß die

Spieleinstellungsvorrichtung 57,130,132,133 an beiden 35 Druckoberflächen 7" und V"konzentrisch über S und in

Enden der Achse 34 vorgesehen ist, kann die Achse der gleitendem Kontakt mit den Druckblöcken 105 und 106 Walze 22 genau relativ zur Achse 34 eingestellt werden,
so daß die Walze in einer ausgerichteten Position ist, um
das gleiche Spiel an beiden Enden zu schaffen.

Um die Funktion der Steuervorrichtung 104 weiter zu 40 gezwungen, sich über den Mittelpunkt 5 schräg zu stel-

erklären, soll Fig. 12 betrachtet werden, welche eine len.

schematische Ansicht entsprechend der Fig.2 ist, mit Da der Betrag der Schrägstellbewegung relativ zur Ausnahme, daß dort die Anordnung 104 fortgelassen Breite der Walze 22 und relativ zur Länge der J .inte 144 wurde. Die Kreuze bei 72 zeigen diagrammartig die klein ist. kann das A der befestigten geklemmten Mitten der entsprechenden selbstausrichtenden Buch- 45 Druckoberflächen Γ und V'durch die Ebene parallel zu sen verbunden mit den innwärtigen und auswärtigen den Oberflächen T und V senkrecht zur Ebene der Schwenkzapfen 39 und 40 an (F i g. 8). Falls eine Steuer- Gießzone C ersetzt werden (und ebenso senkrecht zur vorrichtung 104 nicht vorhanden wäre, würde die Beta- Linie 144, die durch den Punkt S geht). Während der tigung der Schwenkzapfen in Verbindung mit den Steuerung wird eine gute Führung durch die zwei selbstausrichtenden Buchsen 72 dazu neigen, die Achse 50 Druckoberflächen T und V geschaffen, wenn sich der 34 zusammen mit der Walze 22 über einen Punkt C-I eine Steuerungspunkt 72 nach oben oder unten und der mittig zwischen den Buchsenpunkten 72 schräg zu stel- andere Steuerungspunkt 72 ebenfalls nach oben oder len. Auf diese Weise, wie sehr übertrieben bei 22' in nach unten bewegt, da die Druckoberflächen T und V F i g. 12 gezeigt ist, würde der obere Teil der Walze 22, auf die Buchse 110 auf der Linie 144 durch den Mittelweicher dazu neigen würde nach vorne und nach hinten 55 punkt S wirken. Das Ergebnis ist eine symmetrische zu schwingen, einen sehr großen ungleichen Schrägste!- Neigungssteuerung über dem genannten Mittelpunkt S. lungseffekt auf dem oberen und unteren Teil des Gieß- Die Oberflächen Tund V werden durch einen Druckbandes sowohl als auch die Hin- und Herbewegung der flansch 114 und ein Druckgehäuse 115 geschaffen, die in Zylinder 41 und 42 seitwärts bewirken. Diese seitliche ihrer Position fest sind. Die entsprechenden Oberflä-Bewegungskomponente der Zylinder 41 und 42 würde ω chen Q und R der Druckblöcke 105 und 106 gleiten dazu neigen, ihre Kolbenstangen zu verklemmen. gegen die Druckoberflächen Tund V.

Wie in der Fig. 12 gezeigt ist es theoretisch wün- Es ist von Vorteil, die Steuervorrichtung 104 auf der

sehenswert die Walze 22 über einen Punkt C-Z der sich innwärtigen Seite der Tragvorrichtung anzuordnen, da

in ihrer Mitte auf der Drehachse befindet schräg zu sie die auswärtige Seite freier läßt, wodurch der Betrieb

stellen, da dies gleichmäßig den Ober- und Unterteil des 65 erleichtert wird.

Gießbandes schräg stellt Da jedoch die Mittelpunkte

der Zylinder 41 und 42 in einem Maß über dem Maß des Hierzu 8 Blatt Zeichnungen Mittelpunkts C-2 angeordnet sind, würde immer ncch

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Bandspannvorrichtung für eine Zwillingsband-Stranggießmaschine mit zwei Gießbändern, von denen jedes um zwei in Richtung der Gießebene beabstandete, an den Enden eines Tragrahmens drehbar gelagerte Hauptwalzen geführt ist, von denen die eine hohl ausgebildet und auf einer starren Achse drehbar gelagert ist, an deren einem Ende ein Torsionsarm befestigt ist, der seinerseits mittels eines Schwenkzapfens verschwenkbar am Tragrahmen gelagert ist, und an dem eine ebenfalls am Tragrahmen abgestützte Kraftbetätigungseinrichtung zum Verschwenken des Torsionsarmes im Sinne einer Gießbandspannung angreift, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende der starren Achse (34) mit einem weiteren Torsionsarm (36) versehen ist, der en sprechend mittels eines Schwenkzapfens (40) verschwenkbar am Tragrahmen (L) gelagert ist. und an dem eine zweite am Tragrahmen (L) abgestützte Kraftbetätigungseinrichtung (42) angreift.

2. Bandspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Angriffspunkte (J) der Kraftbetäligungseinrichtungen (41,42) an den Torsionsarmen (35,36) von den Drehpunkten (M) der Schwenkzapfen (39, 40) größer ist als der Abstand der Mittellinie (K)der starren Achse (34) von den Drehpunkten (M) der Schwenkzapfen (39,40).

3. Bandspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebshebelarme der Torsionsarme (55, 3£), gebildet durch die Abstandslinien (R\) zwischen Jen Drehpunkten (M) der Schwenkzapfen (39, 40) und der Mittellinie (K) der starren Achse (34) bei Normalstellung (3) der starren Achse (34) in einer Ebene senkrecht zur Gießebene liegen.

4. Bandspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftbetätigungseinrichtungen (41, 42) als Fluid-Zylir.rler ausgebildet sind, deren Wirkungslinien (140) zwischen den Abstüizpunktcn (H) der Zylinder am Tragrahmen (L) und den Angriffspunkten (J) der Zylinder an den Torsionsarmen (35, 36) im wesentlichen parallel zur Gießebene verlaufen und im wesentlichen rechtwinklig zu den Abtriebshebelarmen der Torsionsarme (35, 36), gebildet durch die Abstandslinien (R2) zwischen den Drehpunkten (M) der Schwenkzapfen (39,40) und den Angriffspunkten (J) der Kraftbetätigungseinrichtungen (41, 42) an den Torsionsarmen (35,36).

5. Bandspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bandlaufsteuerung die Schwenkzapfen (39, 40) im T;-agrahmen (L) in der Weise verstellbar gelagert sind, daß ihre Drehpunkte (M) in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zur Gießebene verschiebbar sind, und daß eine Synchronisierungsvorrichtung (75) zur gleichzeitig entgegengesetzten Verstellung bo der Drehpunkte (M) der Schwenkzapfen (39, 40) im Tragrahmen um jeweils den gleichen Betrag vorgesehen ist.

6. Bandspannvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkzapfen (39, b5 40) mittels exzentrischer Abschnitte (F.) verdrehbar im Tragrahmen (ij gelagert und mit Verdrehhebeln (76, 90; 84, 92) versehen sind, die mil der Synchroni-

sierungseinrichtung (75) verbunden sind.

7. Bandspannvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkzapfen (39,40) mittels selbstausrichtender, kugeliger Lagerbuchsen (72) im Tragrahmen geiagert sind.

8. Bandspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, da3 mindestens an einem Ende der starren Achse (34) eine am Tragrahmen befestigte Axialspiel-Begrenzungseinrichtung (104) für die starre Achse (34) vorgesehen ist, und daß zumindest eines der beiden Lager (56), mit dem die hohle Walze (22) auf der starren Achse (34) drehbar gelagert ist, als Axialdrucklager ausgebildet ist.

9. Bandspannvorrichtung nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das als Axialdrucklager ausgebildete Lager (56) an dem mindestens ein Ende der starren Achse (34) vorgesehen ist, an welchem die Axialspiel-Begrenzungseinrichtung (104) vorgesehen ist.

10. Bandspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialspiel-Begrenzungseinrichtung (104) erste und zweite einander gegenüberliegende feste Druckflächen (T, V) in gegenüberliegenden Richtungen aufweist, und daß ta der starren Achse (34) ein Ausleger (108) befestigt ist, welcher eine selbstausrichtende Buchsenanordnung (ItO) trägt, und daß ein Paar Druckblöcke (105, 106) an der Buchsenanordnung (110) vorgesehen sind, um dritte und vierte gegenüberliegende Druckflächen zu bilden, die in Gleiteingriff mit den ersten bzw. zweiten Druckflächen (T. V) sind.

11. Bandspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Torsionsarme (35, 36) ein Paar Tragbacken (51, 50) aufweisen, die fest mit den Torsionsarmen (35, 36) verbunden sind und sich paraK.:.! im Abstand zu den Torsionsarmen (35,36) erstrecken, daß Zylinder der Kraftbetätigungseinrichtungen (41, 42) zwischen den entsprechenden Torsionsarmen (35,36) und den Tragbacken (51, 50) befestigt sind, wobei Drehzapfen drehbar in den Torsionsarmen (35, 36) bzw. den Tragbacken (51, 50) gelagert sind, und daß Kolbenstangen (45) drehbar mit den Tragarmen durch Drehstifte verbunden sind.

12. Bandspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Torsionsarme (35, 36) lösbar fest mit den entsprechenden Enden der starren Achse (34) durch eine Vielzahl von Maschinenschrauben (54) verbunden sind, daß die starre Achse (34) eine sich axial erstrekkende Schulter (F) an jedem Ende aufweist, daß die Schulter (F) ausgerichtete bearbeitete Oberflächen, die sich axial davon erstrecken, aufweist, und daß die Torsionsarme (35, 36) entsprechende Oberflächen (G) aufweisen, die mit den Oberflächen der starren Achse (34) in Eingriff sind.

13. Bandspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeiger (134) an einem der Torsionsarme (35,36) befestigt ist und sich sichtbar in der Nähe des Tragrahmens erstreckt, daß eine Skala auf dem Tragrahmen sich parallel mit der Gießebene benachbart zu dem Zeiger erstreckt, um die tatsächliche Länge des Gießbandes auf dem Tragrahmen während des Betriebs der Maschine anzuzeigen.