DE2450405B2

DE2450405B2 - Vorrichtung zur messung des walzenabstands in einer bogenfoermigen stranggiessmaschine

Info

Publication number: DE2450405B2
Application number: DE19742450405
Authority: DE
Inventors: Keisuke Amagasaki; Sugitani Yasuo Takarazuka; Hyogo Kima (Japan)
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1973-10-24
Filing date: 1974-10-23
Publication date: 1976-09-16
Also published as: IT1024650B; DE2450405A1; DE2450405C3; JPS5067124U; JPS5311224Y2; US3962794A; GB1469672A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung des Walzenabstandes in einer bogenförmigen Stranggießkokille nachgeordneten Strangführungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Bei Stranggießmaschinen dieses Typs gibt es, da der in der Kokille gebildete Strang allmählich in mehreren Stufen von Zieh- und Richtwalzen gerade gerichtet und horizontal herausgenommen wird, zwei Punkte von sehr wesentlicher Bedeutung, nämlich einerseits Stellung und Disianz der Walzen und der Strangführungsvorrichtung, insbesondere in der Nähe deren Einlasses, und andererseits die Genaugikeit des Krümmungsradius des hierdurch gebildeten gekrümmten Durchlasses. Die Mer.ung dieser Walzenstellung ist aufgrund des gekrümmten Verlaufs der Strangführungsvorrichtung äußerst schwierig. Gemäß einem bisher benutzten Meßverfahren wird eine spezielle Kaliberlehre in den gekrümmten Durchlaß eingeführt und die Genauigkeit der Krümmung rein visuell gemessen bzw. überprüft. Die:se rein visuelle Messung weist jedoch Nachteile auf. wie· beispielsweise eine gewisse Ineffizienz, einen großen Zeitverlust, eine geringe Meßgenauigkeit und außerdem die Unmöglichkeit, das Arbeitsverhältnis und die Produktqualixät zu steigern.

Bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art ist zwar schon gemäß einem älteren Vorschlag der Anmelderin (deutsche Patentanmeldung P 24 27 895,3) vorgesehen, eine eine eingebaute Detektorvorrichiung aufweisende Meßvorrichtung an einer Transporteinrichtung vorzusehen, die zum Messen der Walzenstellang bzw. -verschiebung durch den gekrümmten Durchlaß der Strangführungsvorrichiung hindurchbewegt wird. Jedoch erfolgt dies weder automatisch noch mit der wünschenswerten Genauigkeit, wobei außerdem hinzukommt, daß auch der Meßvorgang nach wie vor relativ zeitraubend ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Meßvorrichtung der eingangs genannten Art derart umzugestalten, daß sich der Meßvorgang automatisch in kurzer Zeit sowie mit hoher Genauigkeit durchführen ,älJt.

Die Merkmale der zur Lösung dieser Aufgabe geschaffenen Erfindung ergeben sich aus Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon sind in den weiteren Ansprüchen aufgeführt.

Da mittels der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung die Walzenstellung durch Fernmessung bzw. Fernsteuerung sowie automatisch in einfacher Weise gemessen werden kann, indem der die Meßeinrichtung aufweisende Laufwagen nach oben oder unten mittels der Antriebseinrichtung bewegt wird, kann die zum Messen der Walzenstellungen erforderliche Zeit drastisch reduziert werden. Da außerdem die Messung elektrisch durchgeführt wird, liegt eine hohe Meßgenauigkeit vor, und es können sowohl die Arbeitsgeschwindigkeit als auch die Qualität der Produkte entscheidend erhöht werden. Die erfindungsgemäße Meßvorrichtung weist eine einfache Ausbildung auf und kann mit geringen Kosten hergestellt werden, wobei jedoch die verschieblichen Teile sowie die Lagerungsteile der Vorrichtung robust ausgebildet sind, so daß ein Verlieren oder Beschädigen dieser Teile, auch unter schweren Arbeitsbedingungen, sehr selten ist. Es sind daher insgesamt außerordentlich gute Anwendungsmöglichkeiten für die Erfindung gegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in

F i g. 1 die Vorrichtung gemäß der Erfindung im Betrieb in teilweise geschnittener Seitenansicht und

F i g. 2 in Vorderansicht,

F i g. 3 einen Querschnitt gemäß Linie 1II-II1 in F i g. 2,

Fig.4 einen teilweise vergrößerten Querschnitt gemäß Linie IV-IV in F i g. 3 und

F i g. 5 ein schematisches Blockdiagramm einer

Anordnung zum Steuern der Stellung jeder Walze der ütrangführungsvorrichtung unter Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, sind zwei lange Platten 4,4, die den gleichen Krümmui ^sradius wie eine bogenförmige Stranggießkokille 1 und eine Strangführungsvorrichtung 3 aufweisen, fest miteinander mittels mehrerer Distanzstangen 5 verbunden, die untereinander gleiche Länge aufweisen; hierdurch wird insgesamt eine lange Führung 100 gebildet Innerhalb dieser ist mittig und in Längsrichtung eine mit einem Außengewinde versehene Antriebswelle 6 vorgesehen, die an ihrem einen Ende über eine Einstellplatte 8 mit einem innerhalb eines Endes der Führung 100 vorgesehenen Antriebsmotor 7 verbunden und am anderen Ende drehbar mittels einer weiteren Stellplatte 9 gelagert ist. An der Führung 100 ist ein Laufwagen 10 angeordnet, der eine Meßvorrichtung trägt und entlang Jer Führung 100 mittels acht Rollen 11 (siehe Fig. 3) bewegbar ist, die am oberen und unteren Teil des Laufwagens 10 verschwenkbar gelagert sind. Die Antriebswelle 6 ist in ein Achslager (Mutter) 14 eingeschraubt, das mit einer oberseitigen Platte 12 des Laufwagens 10 verbunden ist, um dadurch den Laufwagen 10 mittels des Motors 7 antreiben zu können. Um ein Schütteln des Laufwagens 10 während dessen Bewegung zu verhindern und die Bewegung des Laufwagens 10 zu stabilisieren, sind längs der Antriebswelle 6 zwei Führungswellen 13 vorgesehen, wobei mit Flanschen versehene Rollen 15 drehbar an der rechten und linken Seite des Achslagers 14 angeordnet sind, so daß sie sich längs der Führungswellen 13 drehen können, wie aus F i g. 3 ersichtlich.

Wie aus Fig.4 ersichtlich, weist das Achslager 14 einen Mutterkörper 141 sowie Halteplatten 143,144 auf. Der Mutterkörper 141 ist mittig mit einem Innengewinde 142 versehen, das in Kämmeingriff mit dem Außengewinde der Antriebswelle 6 steht. Der Mutterkörper 141 ist zwischen den Halteplatten 143, 144 angeordnet und steht lediglich in Stirn-zu-Stirn-Kontakt mit diesen, so daß er gegenüber den Hakeplatten 143, 144 verschiebbar ist. Die Antriebswelle 6 ist lose durch Schlitze 146 geführt, die mittig in den Halteplatten 143, 144 vorgesehen sind. Die Halteplatten 143,144 sind, da sie an ihren Oberseiten mit Innengewinden 145 versehen sind, mittels Bolzen 147 an der oberen Platte 12 des Laufwagens 10 befestigt. An den Seiten des Mutterkörpers 141 sind jeweils die mit den Flanschen versehenen Rollen 15 befestigt.

Da eine Drehung des Mutterkörpers 141 durch den Eingriff zwischen den Rollen 15 und den Führungswellen 13 verhindert wird, bewegt sich das Achslager 14 als Gesamtheit längs der Antriebswelle 6, wenn letztere in Drehung versetzt wird. Zu diesem Zeitpunkt können sich die Halteplatten 143,144 relativ zum Mutterkörper 141 senkrecht zur Zeichnungsebene der F i g. 4 bewegen.

An den Seiten des Laufwagens 10 ist ein Detektor, der beispielsweise zwei Differentialtransformatoren 161, 162 aufweist, angeordnet, um gleichzeitig die Stellungen eines Satzes aus in der Strangführungsvorrichtung 3 nach vorwärts und rückwärts im Abstand voneinander vorgesehenen Walzen zu messen, so daß elektrische Signale, die durch die Transformatoren 161,162 erzeugt werden, ausgegeben und über Zuführungsdrähte 171, 172 aufgezeichnet werden oder zur Einstellung der Walzenstellung mittels Fernbetätigung Verwendung finden. Zur Fernbetätigung des Laufwagens 10 sind sowohl das Oberteil als auch das Unterteil der Führung 100 jeweils mit einem Endschalter 51 zur oberen Begrenzung bzw. mit einem Endschalter 52 zur unteren Begrenzung versehen. Der Laufwagen 10 ist weiterhin mit Vorsprüngen 181, 182 versehen, so daß sich die Bewegungsrichtung des Laufwagens 10 automatisch umkehrt, wenn einer der Endschalter 51 bzw. S2 einen der Vorsprünge 181 bzw. 182 berührt Ein Luftdruckzylinder 19 ist an einem nicht dargestellten Support, der sich quer zu den oberen Enden der langen Platten 4 erstreckt, befestigt. In gleicher Weise ist ein weiterer Luftdruckzylinder 20 an einem nicht dargestellten Support befestigt, der sich quer zu den unteren Enden der langen Platten 4 erstreckt An den Enden der Kolbenstangen der Luftdruckzylinder 19,20 sind jeweils drthbar bzw. gelenkig Halteplatten 22, 23 befestigt, die über die Luftdruckzylinder 19, 20 betätigt werden und zur Festlegung der Führung 100 in dem gekrümmten Durchlaß der Stranggießkokille 1 und der Strangführungsvorrichtung3 dienen.

Da bei einer Stranggießmaschine Qualität und Größe der erzeugten Stahlbrammen in großem Ausmaß durch den Abstand zwischen den Walzen der Strangführungsvorrichtung insbesondere in der Nähe deren Einlasses und durch die Genauigkeit des Krümmungsradius des Durchlasses beeinflußt werden, zeigt Fig. 1 die Strangführungsvorrichtung 3 insbesondere lediglich in der Nähe deren Einlasses. Diese Strangführungsvorrichtung 3 weist radial innere Walzen 31A, 32A, 33Λ, 34A 35/4 .... sowie radial äußere Walzen 31B, 32J3,33ß. 34B, 35ß — auf, die jeweils paarweise angeordnet und in vorbestimmtem Abstand voneinander vorgesehen sind. Bei der beschriebenen Ausführungsform sind die inneren und äußeren Walzen von der ersten Stufe am Einlaß bis beispielsweise zur dritten Stufe, d. h. die Walzen 31A bis 33Λ und 31B bis 33B, derart angeordnet, daß sie jeweils mittels nicht dargestellter Einrichtungen radial beweglich sind. Andererseits sind die inneren und äußeren Walzen 34A 35.4 und 34ß, 35 ß der vierten und fünften Stufe in ihren Mittelpunkten befestigt, so daß sie um ihre Mittelpunkte bzw. Längsachsen drehbar, jedoch nicht radial beweglich sind.

Die beschriebene Vorrichtung, die selbstverständlich auch bei einer mehr als fünf Stufen von Walzen aufweisenden Strangführungsvorrichtung zur Anwendung gelangen kann, funktioniert folgendermaßen:

Zuerst wird die lange Führung 100, die oberseitig mittels eines Seiles 30 od. dgl. an einer Hebevorrichtung 21 aufgehängt ist, in den gekrümmten Durchlaß der Stranggießkokille 1 und der Strangführungsvorrichtung 3 der Stranggießmaschine eingeführt, wobei der Laufwagen 10 in seine vorgeschriebene Stellung an der langen Platte 4 bewegt wird. Wenn die Führung 100 bis zur vorgeschriebenen Tiefe abgesenkt ist, wird die Halteplatte 22 durch den am oberen Ende der Führung 100 vorgesehenen Luftdruckzylinder 19 gegen die Kühlform 2 gepreßt und auch die andere Halteplatte 23 mittels des am unteren Ende der Führung 100 vorgesehenen Luftdruckzylinders 20 gegen die ortsfesten inneren Walzen 34Λ 35A der vierten und fünften Stufe gedrückt, wodurch die Führung 100 festgelegt ist.

Es wird sodann zur Durchführung einer Nullpunkteinstellung ein nicht dargestelltes Hauptmaß bzw. eine Meisterlehre an die Differentialtransformatoren 161, 162 angelegt, die jeweils in bezug auf den Krümmungsradius nach innen bzw. nach außen gekehrt sind. Danach werden dadurch, daß der Laufwagen 10 mittels des Antriebsmotors 7 nach oben oder nach unten bewegt wird, die Stellungen der inneren und äußeren

Walzen der ersten Stufe gleichzeitig mittels der beiden Differentialtransfonnatoren 161, 162 gemessen. Nach der Durchführung der Messung dieses Teils wird die Führung 100 über die Breite der Vorrichtung um einen geeigneten Abstand horizontal weiterbewegt, d. h. senkrecht zur Zeichenebene gemäß Fig. 1, wobei dieser Vorgang wiederholt wird, um die Abweichungen der inneren und äußeren Walzen zu messen. Normalerweise wird dieser Meßvorgang zwei- oder dreimal längs der Breitenrichtung des gekrümmten Durchlasses wiederholt. Die Messungen werden nacheinander sodann bei den inneren und äußeren Walzen der zweiten Stufe, dritten Stufe usw. durchgeführt.

Anhand von F i g. 5 sei nunmehr die Verwendung der Meßergebnisse erläutert. Hierbei wird ein Signal durch einen Detektor 5t (beispielsweise durch die Differentialtransformatoren) gemessen, mittels eines Verstärkers 52 verstärkt und in einem Vergleichsgerät 53 mit einem eingestellten Bezugswert eines Sollwertgebers 54 verglichen; das sich hiervon ergebende Differenzsignal wird zu einer Servoeinheit 55 und einem Aufzeichnungsgerät 56 geleitet. Auf der Basis des Differenzsignals korrigiert die Servoeinheit 55 automatisch jede

ίο Walzenstellung der Strangführungsvorrichtung 3. Stan dessen kann auch eine Bedienungsperson aufderBasi« der im Aufzeichnungsgerät 56 aufgezeichneten Dater jede Walzenstellung manuell korrigieren.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Messung des Walzenabstandes in einer einer bogenförmigen Stranggießkokille «achgeordneten Strangführungsvorrichtung mit einer Transporteinrichtung, an der eine Meßvorrichlung mit eingebauter Detektorvorrichtung zum Messen der Walzenverschiebung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportvorrichtung aus einer den gleichen Krümmungsradius wie die Stranggießkokille (1) und die Strangführungsvorrichtung (3) aufweisenden langen Führung (100) besteht, die durch Festlegung^einrichtungen (19, 22; 20, 23) an jeder Stelle der Kokillen- und Strangführungsvorrichtung (1, 2, 3) feststellbar kt und auf der ein Laufwagen (10) längsverschieblich angeordnet ist, der mit einem Detektor (51; 161,162) ium Messen des jeweiligen Walzenabstandes «ersehen ist, wobei der Detektor mittels einer Antriebseinrichtung (6, 7) längs der Führung (100) bewegbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Laufwagen (10) mit einem in Richtung des Krümmungsradius in bezug auf den Laufwagen (10) beweglichen Achslager (14) versehen ist und die Antriebseinrichtung eine längs zur Führung (100) angeordnete, in Eingriff mit dem Achslager 14 stehende Antriebswelle (6) sowie einen Motor (7) zu deren Antrieb aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Achslager (14) einen Satz von am Laufwagen (10) befestigten Halteplatten (143,144) und einen Mutterkörper (141) aufweist, der verschieblich zwischen die beiden Halteplatten (143, 144) eingesetzt ist und in Eingriff mit der Antriebswelle (6) steht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mutterkörper (14) mit Flanschrollen (15) versehen ist, die mit an beiden Seiten der Antriebswelle (6) längs zu dieser angeordneten Führungswellen (13) in Eingriff stehen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor einen Satz von am Laufwagen (10) befestigten Differentialtransformatoren (161, 162) aufweist, von denen der eine Differentialtransformator (161) mit seinem Meßende der Innenseite des Krümmungskreises zugekehrt ist, während der andere Differentialtransformator (162) mit seinem Meßende der Außenseite des Krümmungskreises zugekehrt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Festlegungseinrichtung einen an dem betreffenden Ende der Führung (100) angeordneten Luftdruckzylinder (19 bzw. 20) sowie eine Halteplatte (22 bzw. 23) aufweist, die drehbar bzw. gelenkig am Ende der Kolbenstange des Luftdruckzylinders angeordnet ist.