DE2913440C2 - Vorrichtung an Stranggießanlage zum Vorschub des GuBstranges - Google Patents
Vorrichtung an Stranggießanlage zum Vorschub des GuBstrangesInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung an Stranggießanlagen zum Vorschub des
Gußstranges, der durch eine Mehrzahl von frei rollenden Walzen abgestützt ist.
Die Anmelderin hat bereits vorgeschlagen, zum Führen und Stützen das Gußstranges in Stranggießanlagen
eine Mehrzahl von frei rollenden, im wesentlichen zylindrischen Walzen zu verwenden, die sich auf einer
entsprechend der Strangfließrichtung ausgebildeten Stützfläche abwälzen. Solche Walzen, die frei auf der
rückseitigen Stützfläche abrollen, benötigen keine Lager, die zerstört werden könnten, und durch das
Abwälzen der Strangrückseite auf den Walzen ist gewährleistet, daß jeder Punki auf der Strangoberfläche
für das Kühlwasser zur Abkühlung des frisch gegossenen Stranges zugänglich bleibt, so daß keine örtlichen
Überhitzungen auftreten können.
Dieses Abgehen Von der bisher ausgeübten Praxis der fest angebrachten Walzen bringt bedeutende Vorteile
mit sich, insbesondere wenn dafür gesorgt wird, daß der Abstand zwischen einzelnen Walzen stets konstant und
deren Parallelität immer gewährleistet wird.
Ein weiteres bedeutsames Problem bei Stranggießanlagen ist in der Art und Weise zu erblicken, wie der
Strang gefördert wird. Üblicherweise werden dazu angetriebene Vorschubrollen verwendet, die in einem
Bereich angeordnet sind, wo sich der Strang bereits horizontal erstreckt und durch fortgeschrittene Abkühlung
zumindest in seinem äußeren Bereich weitgehend erhärtet ist Es ist dabei erforderlich diese Vorschubrollen
mit sehr großer Kraft gegen den Strang zu Jessen
— die erforderliche Vorschubkraft kann bis zu 80 Tonnen betragen, wie Versuche gezeigt haben —, da der
Reibungskoeffizient zwischen der Oberfläche der üblicherweise aus Stahl gefertigten Vorschubrollen und
der Strangoberfläche wesentlich weniger als 1 beträgt Diese Aufpreßkräfte liegen normalerweise in der
Größenordnung von 150—200 Tonnen. Solche extremen Kräfteverhältnisse bedingen äußerst widerstandsfähig
konstruierte Vorschubeinrichtungen, die entsprechend komplex im Aufbau und teuer in Herstellung und
Unterhalt sind.
Vom technischen Standpunkt her gesehen wäre es wünschenswert, den Strang nicht vom Ende her aus der
Gießanlage herauszuziehen, sondern die Vorschubkräfte entlang des ganzen Stranges zu verteilen. Dies
bereitet jedoch in der Praxis erhebliche Schwierigkeiten und bedingt einen bedeutenden Aufwand, müßten doch
mehrere oder alle der Abs'ützwalzen angetrieben
werden. Unregelmäßigkeiten im Vorschub infolge unvermeidlichen Spiels in den Kraftübertragungselementen
und ein relativ rascher Verschleiß müßte in Kauf genommen werden.
Wenn wie im vorliegenden Beispiel eine Vorrichtung mit freien Stützwalzen verwendet werden woll, werden
diese Probleme noch schwerwiegender, da ein direkter Antrieb der Walzen z. B. mittels Ketten, Treibriemen
oder dgl. nicht in Frage kommt. Man war daher bislang gezwungen, die technisch wenig befriedigende Art des
»Herausziehens« des Stranges anzuwenden.
Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, für diese Probleme eine Lösung zu schaffen und
eine Antriebsvorrichtung für den Gußstrang vorzuschlagen, mit welcher dieser gleichmäßig und entlang
eines wesentlichen Teils seiner Ausdehnung angetrieben werden kann. Die Vorrichtung soll dabei einfach im
Aufbau und damit kostengünstig sowie auch zuverlässig und betriebssicher sein.
Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Vorrichtung dadurch gelöst, daß eine Mehrzahl von
Schlitten vorgesehen ist, die an seitlich des Stranges
so angeordneten Schienen entlang des Stranges verschiebbar geführt sind und die je mindestens einen
Antriebsmotor tragen, der wahlweise an eine der Walzen drehfest ankoppelbar und von der Walze lösbar
ist.
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Merkmale enthalten.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsge/näßen Einrichtungen, unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Stranggießanlage,
F i g. 2 eine perspektivische Teilänsicht der Antriebs^
vorrichtung zum Vorschub des Gußstranges,
Fig.3 eine Teilansicht der Antriebsvorrichtung von der Seite,
Fig.3 eine Teilansicht der Antriebsvorrichtung von der Seite,
F i g. 4 einen Horizontalschnitt,
Fig.5 eine teilweise geschnittene Ansicht der Antriebseinrichtung von oben.
Fig.5 eine teilweise geschnittene Ansicht der Antriebseinrichtung von oben.
9Q 13 4.40
In Fig. 1 ist eine Stranggießanlage in einer schematischen Seitenansicht dargestellt. Das flüssige
Metall 1 gelangt in eine Kokille 2 und tritt am unteren Ende derselben als Strang 3 aus. Dieser Strang erstreckt
sich entlang einer gewölbten Fläche nach unten rechts, bis er schließlich in einen horizontal verlaufenden Teil
3a übergeht, wo er bereits ziemlich abgekühlt ist und nach welchem er einer beliebigen, nicht näher
dargestellten Weiterverarbeitung zugeführt wird. Zwischen dem Ausgang der Kokille 2 und dem horizontalen
Teil 3a des Stranges muß dieser, da er noch heiß und weich ist, abgestützt werden. Zu diesem Zwecke ist ein
Gestell 4 vorhanden, dessen oberer Querbalken 4a auch die Kokille 2 trägt.
Die rückwärtige Abstützung des Stranges 3 erfolgt durch einen Stützträger 5 mit Stützfläche 6, die
entsprechend der Krümmung des Stranges 3 gewölbt ist Sie setzt sich aus Stützelementen 7 zusammen und
dient als Auflage für Stützwalzen 8, welche sich frei, ohne Lagerung, nach unten bewegen. Auf die nähere
Ausbildung der Stützwalzen 8 braucht an dieser Stelle nicht weiter eingegangen zu werden. Jedenfa'.ls wä!zt
sich der sich nach unten bewegende Strang 3 auf der Oberfläche der Walzen ab, wobei sich die einzelnen
Walzen während des Durchlaufs des Stranges mit einer gewissen Relativgeschwindigkeit zu diesem gegen
unten rechts bewegen. Sobald eine Walze am unteren Ende der Stützfläche angelangt ist, fällt sie aus dem
Zwischenraum zwischen der Stützfläche 6 und dem Strang 3 heraus und wird mittels Auffangvorrichtung 9
und Förderbändern 10 und 12 wieder nach oben in den Bereich der Kokille 2 transportiert.
Die vordere Fläche des Stranges 3 wird in ähnlicher Weise abgestützt und geführt. Auch hier sind Walzen 8
vorgesehen, die sich während des Vorschubs des Stranges 3 gegen unten bewegen und sich rückseitig
gegen eine Stützfläche 17 abstützen. Nach dem Durchlauf durch die Anlage werden die Walzen mittels
Förderband 19 auf eine schiefe Ebene 21 gebracht, von wo sie zu ei^er Wartestation 22 gelangen. Von der
Wartestation 22 aus wird nach Bedarf durch eine geeignete Einrichtung eine Walze 8 in den Raum
zwischen Oberseite des Stranges 3 und Stützfläche 17 eingeführt.
Auf die nähere Ausbildung der Stützflächen, der
Walzen und der zugehörigen Hilfseinr;:htungen wird an
dieser Stelle nicht näher eingegangen; dies kann zum Beispiel gemäß DE-PS (gleichzeitig hinterlegte Patentanmeldung
A 7 730) erfolgen.
Aus den F i g. 2— 5 ist drr Aufbau eines Ausfülirungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung ersichtlich. Beidseitig des Gußstranges ist je eine
Führungsschiene 24 vorgesehen, welche entsprechend der Strangfließrichtung gekrümmt sind und welche sich
im wesentlichen en.lang des gesamten, gekrümmten Teils des Gußstranges erstrecken können. Auf diesen
Führungsschienen 24 sind mehrere Schlitten 25 verschiebbar angeordnet und mittels nicht näher
dargestellter, geeigneter Lagerungen geführt. Jeder der Schlitten 25 ist über eine hydraulische Kolbenzylindereinheit
26 mit der zugeordneten Führungsschiene 24 verbunden, indem das Ende 26a des Zylinders an der
Führungsschiene 24 Und das Ende der Kolbenstange 27 mit dem Schlitten 25 gelenkig verbunden sind/ Durch
abwechslungsweises Beaufschlagen des Zylinders 26 mit Druck und darauf folgendes Entspannen bewegt sich die
Kolbenstange 27 aus dem Zylinder heraus und wieder in diesen hinein, so daß der Schlitten 25 eine oszillierende
Bewegung ausführt.
Jeder der Schlitten 25 trägt eine Anzahl Hydromotoren 28, die quer zur Bewegungsrichtung des Schlittens
25 verschiebbar gelagert sind. Eine am Schlitten angebrachte Kolbenzylindereinheit 29 bewirkt ein
Verschieben des Hydromotors 28 zum Strang hin bzw. vom Strang weg. In den Zeichnungen sind nur
vereinzelte Zylinderkolbeneinheiten 29 dargestellt; es wird jedoch darauf hingewiesen, dd3 jedem Hydromotor
28 eine Kolbenzylindereinheit 29 zugeordnet ist.
Wie weiter insbesondere aus Fig.2 und 3 zu entnehmen ist, besitzen die zur Abstützung des
Gußstranges 3 verwendeten Walzen 8 an ihren Stirnseiten eine Anzahl, entlang eines Kreises angeordneter
Bohrungen 30. Andererseits sind die angetriebenen Flansche 31 der Hydromotoren 28 mit korrespondierend
angeordneten, in der Größe df;n Bohrungen 30 angepaßten, gegen außen konisch zulaufenden Zapfen
32 versehen. Durch eine Verschiebung der Hydromotoren 28, unter Einfluß der Kolbenzylindereinheiten 29
gegen die Walzen 8, können somit die Zapfen 32 in die Bohrung 30 eingeführt und durch Rückzug der
Hydromotoren 28 von den Walzen 8 weg wieder aus diesen herausgezogen werden.
Weiterhin sind natürlich geeignete Druckquellen für Hydraulikflüssigkeit sowie Steuergeräte zur Betätigung
der Hydromotoren 28. der Kolbenzylindereinheiten 26 und 29 sowie zugeordnete Hilfseinrichtungen vorhanden,
die jedoch in den Zeichnungen nicht dargestellt
jo sind und auf die nicht näher eingegangen zu werden
braucht, da deren Aufbau und Dimensionierung jedem Fachmann geläufig ist
Die Funktionsweise der Vorrichtung ist wie folgt: Einer der Schlitten 25 befindet sich nach erfolgtem
Rückzug durch die Kolbenzylindereinheit 26 in der oberen Endstellung. Die auf diesem Schlitten 25
angebrachten Hydromotoren 28 werden nun unter Wirkung der Kolbenzylindereinheiten 29 gegen die
Walzen 8 hin verschoben, bis die Zapfen 32 in die Bohrungen 30 der Walzen 8 eingreifen Nun werden die
Hydromotoren 28 betätigt und übertragen das von ihnen gelieferte Drehmoment über die erwähnte
Zapfenkupplung auf die Walzen 8. Diese rollen sich auf der Stützfläche 17 ab und transportieren dabei den
Strang 3 nach unten. Gleichzeitig bewegen sich auch die Walzen 8 mit der halben Fließgeschwindigkeit des
Stranges gegen unten Diese Bewegung macht der Schlitten 25 mit, bis er eine untere Endstellung erreicht
hat. Nun werden die Hvdromotoren durch Rückzug mittels der Kolbenzylindereinheiten 29 von den Walzen
8 entkoppelt und der Schlitten 25 wird mit Hilfe der Kolbenzylindereinheit 26 wieder in seine obere
Endstellung gebracht: Dei ganze Zyklus beginnt von neu?m.
Wie aus F i g. 3 ersichtlich ist, sind auf beiden Seiten
des Stranges mehrere Schlitten 25 vorhanden. Im Interesse einer gleichmäßigen Förderung des Stranges
empfiehlt es sich, den vorstehend beschriebenen Vorschubzyklus, der an sich diskontinuierlich ist, nicht
bei allen Schlitten gleichzeitig ablaufen zu lassen, sondern mit einer geeigneten zeitliehen Staffelung.
Insbesondere soll darauf geachtet werden, daß jeweils nur ein einziger der Schlitten zurückgezogen wird,
währenddem sämtliche anderen Schlitten den Strang
gegen unten fördern.
Es soll noch besonders darauf hingewiesen werden, daß die Kolbenzylindereinheit 26 in keiner Weise eine
Vorschubfunktion ausübt; während der Vorwärtsbewe-
gung des Schlittens kann im hydraulischen Kreislauf für
die Einheit 26 ein Überströmventil geöffnet sein, das die freie Beweglichkeit des Schlittens ermöglicht. Eine
Belastung der Kolbenzylindereinheiten 26 durch das von den Hydromotoren 28 aufgebrachte Drehmoment
ist ebenfalls nicht vorhanden, da dieses über den Schlitten 25 von der Führungsschiene 24 aufgenommen
wird.
Die vorteilhaft für diesen Zweck verwendeten Hydromotoren rotieren nicht kontinuierlich! sondern
vollführen mit ihrer Antriebsachse nur eine Drehbewegung über 110 oder 270°, je nach verwendetem Typ.
Dies ist aber in keiner Weise ein Nachteil, da die Hydromotoren 28 während des Rückzugs des Schlittens
25, d. h. wenn sie von den Walzen 8 gelöst sind, wieder in
ihre Ausgangsstellung gebracht werden.
Die Rückzugsbewegung der Schlitten 25 erfolgt wesentlich schneller als die Vorwärtsbewegung während
des Förderns des Stranges, beispielsweise etwa im des Stranges hat sowohl technische als auch wirtschaftliche
Vorteile. Ein solcher Hydromotor, dessen Welle zu einer Vor- und Rückwärtsbewegung antreibbaf ist,
gehört zu den Antriebsaggregaten mit dein größten ; Drehmoment bei geringsten Kosten und Abmessungen.
Ef läßt sich durch Regulierung des Öldruckes sehr leicht steuern und hat seine zuverlässige Funktion auch unter
den ungünstigsten Bedingungen seit Jahrzehnten unter Beweis gestellt.
ίο Am Anfang des Förderhubes, wenn die Hydromotoren
28 durch die Kolbenzylindereinheiten 29 gegen die Stirnflächen der Walzen 8 gepreßt werden, ist nicht
Unbedingt sichergestellt, daß die Zapfen 32 sofort in die Bohrungen 30 eingreifen. Da gleichzeitig aber der
Strang 3 durch andere Hydromotoren bewegt wird und sich somit alle Walzen 8 in Rotation befinden, wird
schon nach kurzer Zeit ein Eingriff der Zapfen 32 erfolgen, worauf dann der Hydromotor betätigt werden
k
kann.
ΠΓΓαΙ/Ι,ι/ιϊοΙ ί/v
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beim Antrieb des Stranges, läßt aber dennoch genügend Zeit für die Rückstellung der Hydromotoren.
Schon der Einsatz von zwei mit Hydromotoren bestückten Schlitten erlaubt einen nahezu kontinuierlichen
Vorschub des Stranges. In der Praxis dürfte es allerdings vorteilhafter sein, mindestens 4 oder nochmehr
solcher Schlitteneinheiten zu verwenden. Dies gestattet auch die Größe und die Leistung der
Hydromotoren zu vermindern, so daß diese leichter an die Walzen 8 angekoppelt bzw. davon gelöst werden
können, und schließlich kommt eine große Anzahl auch der Kontinuität der Förderung des Stranges zugute.
Die Verwendung von Hydromotoren zur Förderung einen weiteren Vorteil, insbesondere bei der Verwendung
von freien Rollen kann es vorkommen, daß sich der Strang etwas seitlich verschiebt. Da die auftretenden
Kräfte pro Walze bis zu 50 t betragen können, ist es natürlich nicht möglich, die Strangfließrichtung durch
Verschieben des Stranges zu korrigieren. Eine Korrektur kann aber dadurch erzielt werden, daß eine Zeitlang
der Antrieb nur von der einen Seite her erfolgt, indem die Schürten 25 auf der anderen Seite des Stranges
vorübergehend stillgelegt werden.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wirkt die Antriebsvorrichtung nur auf die oberhalb des Stranges
liegenden Walzen.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Vorrichtung an Stranggießanlage zum Vorschub des Gußstranges, der durch eine Mehrzahl von
frei rollenden Walzen abgestützt ist, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Schlitten vorgesehen ist, die an seitlich des Stranges
angeordneten Schienen entlang des Stranges verschiebbar geführt sind und die je mindestens einen
Antriebsmotor tragen, der wahlweise an eine der Walzen drehfest ankoppelbar und von der Walze
lösbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Schlitten entlang der Führungsschiene um einen gewissen Betrag vor- und
zurückverschiebbar ist, wobei diese Verschiebung durch einerends am Schlitten und anderenends
durch am Maschinengestell befestigte, hydraulische oder pneumatische Kolben-Zylinder-Einheiten bewirkt
wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Schlitten eine
Mehrzahl von Antriebsmotoren trägt
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmotoren
je einen mit abstehenden Zapfen versehenen Flansch besitzen, und daß die Stirnseiten der Walzen
mit korrespondierend zu den Zapfen angebrachten Bohrungen versehen sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebsmotoren verschiebbar auf den Schlitten angeordnet und mittels hydraulischen
oder pneumatischen tlolben-^ylinder-Aggregaten gegen die Walzen hin- brw. von d-esen wegbewegbar
sind, um die Zapfen de Flansche in die Bohrungen der Walzen einzuführen bzw. aus diesen
herauszuziehen.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmotoren
Hydromotoren sind, deren Antriebswellen zu alternierender Vor- und Rückwärtsdrehung
um weniger als 360° angetrieben sind.
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