EP2467233B1

EP2467233B1 - Vorrichtung zum handhaben von brammen zum schleifen der brammen-oberflächen

Info

Publication number: EP2467233B1
Application number: EP10745150.2A
Authority: EP
Inventors: Carsten Heide
Original assignee: SMS Logistiksysteme GmbH
Current assignee: Amova GmbH
Priority date: 2009-08-18
Filing date: 2010-08-06
Publication date: 2014-07-16
Anticipated expiration: 2030-08-06
Also published as: RU2550052C2; WO2011020566A1; CN102596500A; ES2497166T3; EP2467233A1; TW201107078A; CN102596500B; JP5762409B2; JP2013502327A; MX2012001981A; CN201913541U; UA103942C2; US9403253B2; DE102010025250A1; US20120142256A1; TWI533971B; MY158387A; BR112012003613A2; RU2012110223A; CA2770040A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Handhaben von Brammen, insbesondere hergestellt durch Stranggießen, deren Oberflächen vor dem Walzen in einer Walzstraße geschliffen werden, wobei die Bramme auf einem reversierenden Schleiftisch liegend unter einem in einer Schleifkabine angeordneten Schleifaggregat einer Schleifmaschineneinheit hin und her bewegt wird, der Schleiftisch nach der Schleifbearbeitung einer Oberfläche linear aus der Schleifkabine herausgefahren, die Bramme von dem Schleiftisch abgehoben und einer Wendeeinrichtung zugeführt wird, wobei die Bramme nach dem Wenden aus der Wendeeinrichtung entnommen und mit der unbearbeiteten, anderen Oberfläche obenliegend auf den Schleiftisch verbracht wird, der dann zur Bearbeitung dieser Oberfläche erneut in die Schleifkabine einfährt.
Es ist in der Praxis üblich, dass insbesondere die breitseitigen und optional auch die schmalseitigen Oberflächen von stranggegossenen, aus dem Strang auf eine gewünschte Länge herausgetrennten Brammen vor dem Walzen in einer Walzstraße gemäß den vorstehend aufgezeigten Verfahrensschritten geschliffen werden.
Die dazu in Betrieb eingesetzten Einrichtungen erfordern zum Transport und Wenden der Brammen zahlreiche mechanische Bauteile und einen großen Hydraulikaufwand, insbesondere zusätzlich zu den Wendeeinrichtungen noch Transportmittel, die das Stranggussprodukt aufnehmen und der nächstfolgenden Bearbeitungsstation zuführen bzw. die den Materialfluss aufrechterhalten. Denn auf Schienen verfahrbare Quertransport- bzw. Unterfahrwagen müssen zunächst auf den Schleiftisch gefahren werden, wozu dieser ebenfalls mit Fahrschienen versehen werden muss, wodurch sich eine schwere Ausführung ergibt, um die mit Hydraulikstützen angehobene Bramme von dem Schleiftisch abnehmen zu können. Die mehreren, parallel nebeneinander jeweils auf gesonderten Fahrschienen laufenden Quertransportwagen transportieren die übernommene Bramme dann zu einer stationären Brammenwendevorrichtung, z.B. in der Bauweise eines Kippstuhls. Die dort gewendete Bramme wird auf eine stationäre Brammenablage positioniert, von dieser mittels der Quertransportwagen abgehoben und zurück auf den Schleiftisch transportiert.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Handhaben beim Schleifen von stranggegossenen Brammen mit gleichzeitig stark verringertem baulichen Aufwand zu schaffen.
Verfahrensseitig kann die Bramme von einem ein drehbares Brammenklemm- und -hebemittel aufweisenden Brammenmanipulator aufgenommen werden, mit dem die eingespannte Bramme sowohl quer transportiert als auch gewendet werden kann. Es lassen sich damit alle relevanten Funktionen zum Transportieren, Heben, Senken, Klemmen und Wenden der Brammen in einem Aggregat vereinheitlichen, nämlich dem multifunktionalen Brammenmanipulator, der dazu von einer zentralen Stelle aus programmiert bzw. gesteuert wird.
Eine bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass die auf dem Schleiftisch positionierte, auf einer stationären Ablage zwischengespeicherte oder von einem Rollgang zugeführte Bramme von dem Brammenmanipulator überfahren werden kann, der aus einer eine seitlich beabstandete Parallellage zu der Bramme einnehmenden Ausgangsposition herangefahren wird und die Bramme mit geöffnetem Brammenklemm- und -hebemittel umgreift, worauf das Brammenklemm- und -hebemittel geschlossen und der Brammenmanipulator mit der eingespannten Bramme in eine Wendeposition verfahren wird, in der die Bramme durch Drehen des Brammenklemm- und -hebemittels gewendet und anschließend der Brammenmanipulator über den Schleiftisch gefahren, dort das Brammenklemm- und -hebemittel bis zur Auflage der Bramme auf dem Schleiftisch abgesenkt sowie dann geöffnet wird und der Brammenmanipulator nach dem Ablegen der Bramme in seine Ausgangsposition mit seitlicher Parallellage zu einer anderen Bramme verfahren wird. An der Abfolge ändert sich nichts, wenn die Bramme statt sogleich auf den Schleiftisch zur Zwischenspeicherung auf eine stationäre Ablage abgelegt wird.
Es lässt sich dadurch in bevorzugter Weise erreichen, dass der Brammenmanipulator beliebig zwischen mindestens einem vorhandenen Schleiftisch, einer oder mehreren stationären Brammenablagen sowie der Wendeposition und optional einem Rollgang zur Aufnahme einer zu schleifenden Bramme oder zum Abtransport der fertig geschliffenen Brammen quer verfahren werden kann. Der multifunktionale Brammenmanipulator, dessen Unterkonstruktion für die Fahrbahn bzw.-schienen des Quertransports sich aus Beton ausführen lässt, erfüllt somit alle logistischen Aufgaben.
Beim Betrieb von bevorzugt zwei im Abstand nebeneinander liegenden Schleifmaschinen lässt sich unter Zwischenspeicherung auf stationären Ablagen ein stetiger Schleifbetrieb und die kontinuierliche Belegung der gerade nicht schleifenden Schleifmaschineneinheit mit einer zu bearbeitenden Bramme gewährleisten. In der Ausgangsstellung des Transport- und Wendezyklus befindet sich die Bramme somit entweder auf einem Schleiftisch oder auf einer stationären Brammenablage. In der Wendeposition zwischen beispielsweise zwei stationären Brammenablagen und/oder den Schleifmaschineneinheiten findet der Brammenmanipulator ausreichend Freiraum, um die Bramme zum Schleifen der breitseitigen Oberflächen um 180° zu wenden.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung, sieht vor, dass im Auslaufbereich mindestens einer Schleifmaschineeinheit, in den der Schleiftisch mit der aufliegenden Bramme linear verfahren wird, ein dazu quer verfahrbarer Brammenmanipulator angeordnet ist, der einen die Länge des Schleiftisches überbückenden Fahrwerksrahmen mit darin an jeder Stirnseite innenliegenden, synchron angetriebenen Drehwerksrahmen aufweist, wobei die Drehwerksrahmen über jeweils eine untere und eine obere, in den Drehwerksrahmen heb- und senkbar angeordneten Hebetraverse miteinander verbunden sind und wobei die eine Hebetraverse mit eine Brammenoberfläche untergreifenden und die andere Hebetraverse mit die gegenüberliegende Brammenoberfläche übergreifenden Stützelementen versehen ist. Nach der Aufnahme der Bramme zwischen den beiden Hebetraversen trägt das eine Stützelement die Bramme, während sie durch Verstellen des anderen Stützelementes positioniert geklemmt bzw. eingespannt wird.
Zur Hubverstellung der die Bramme über- und untergreifenden Hebetraversen sind diese vorzugsweise über Hydraulikzylinder an die Drehwerksrahmen angelenkt sowie vorteilhaft in Führungen der Drehwerksrahmen angeordnet.
Ein bevorzugter Vorschlag der Erfindung sieht vor, dass die Hebetraversen unabhängig voneinander heb- und senkbar sind. In der Aufnahmeposition braucht somit nur eine der Hebetraversen abgesenkt und dann von der Seite her unter die Bramme gefahren zu werden, bis sich diese mit ihrer Schmalseite an einen an den Hebetraversen vorteilhaft ausgebildeten Anschlag anlegt. Die untere Hebetraverse wird anschließend angehoben, während die obere Hebetraverse erst später zum Klemmen bzw. Einspannen der Bramme abgesenkt wird. Nach dem Wendevorgang übernimmt die untere Hebetraverse die Funktion der oberen Hebetraverse, und anschließend wieder umgekehrt.
Das Wenden der Bramme lässt sich vorteilhaft dadurch erreichen, dass die Drehwerksrahmen mit einer von einem Drehantrieb betätigten Drehlagerung zu dem Fahrwerksrahmen ausgebildet sind. Als Drehantrieb kommt vorzugsweise ein Getriebemotor zum Einsatz.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist vorgesehen, dass die Hebetraversen mit in Traversenlängsrichtung gesehen zueinander versetzten, zinkenartigen Tragstäben als Stützelemente versehen sind. Das Aufnehmen sowie Klemmen bzw. Einspannen der Bramme erfolgt hierbei mit linienförmigen Kontaktflächen und über die Länge der Bramme oben und unten versetzten Stützelementen.
Hierzu sieht die Erfindung weiterhin vor, dass die Tragstäbe sich einander überlappend bis über die Hälfte der maximalen Brammenbreite und über die minimale Brammenbreite hinausgehend ausgebildet sind. Die Breite einer solchen zu handhabenden Bramme kann beispielsweise 800 mm bis 1.700 mm bei einer Länge von 5.000 mm bis 12.000 mm und Dicken von 150 mm bis 240 mm betragen.
Die zinkenartigen Tragstäbe der unteren und oberen Hebetraverse weisen folglich von vornherein eine solche Länge auf, dass auf jeden Fall eine in dem beabsichtigten Breitenspektrum vorkommende Bramme sicher aufgenommen, geklemmt und gewendet werden kann.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, in der ein in den Figuren dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert wird. Es zeigen:

Fig. 1: ein Layout einer sich zwei im Abstand nebeneinander angeordneten Schleifmaschineneinheiten I und II anschließenden Quertransportanlage mit integrierter Wendevorrichtung zum Handhaben von zu schleifenden Brammen;
Fig. 2: die Quertransportanlage mit Brammenwendevorrichtung der Fig. 1 in einer schematischen Seitenansicht;
Fig. 3: als Einzelheit der Fig. 1 und 2 in einer Seitenansicht einen Brammenmanipulator als Quertransport- und Brammenwendevorrichtung;
Fig. 4: als Einzelheit in einer schematischen Seitenansicht eine Prinzpsskizze mit den Funktionen des Brammenmanipulators;
Fig. 5: in einer Seitenansicht eine detailliertere Darstellung des Brammenmanipulators der Fig. 4;
Fig. 6: in einer schematischen Seitenansicht als Einzelheit des Brammenmanipulators dessen obere und untere Hebetraverse beim Überfahren eines mit einer Bramme belegten Schleiftisches oder einer stationären Brammenablage und nach dem Absenken der gestrichelten unteren Hebetraverse beim Aufnehmen der Bramme;
Fig. 6a: eine der Fig. 6 entsprechende Darstellung nach dem Aufnehmen und Anheben sowie Einspannen einer Bramme mit maximaler Breitenabmessung mittels der abgesenkten oberen Hebetraverse; und
Fig. 6b: eine der Fig. 6a entsprechende Darstellung für eine Bramme mit einer minimalen Breite und Dicke.

Zwei Schleifmaschineneinheiten, die in Fig. 1 nicht dargestellt und lediglich durch I und II kenntlich gemacht sind, schließt sich in Materialflussrichtung gemäß Pfeil 1 zum Handhaben beim Schleifen von Brammen 2a bzw. 2b, von denen die Bramme 2a eine maximale Breite und Dicke (vgl. Fig. 6a) und die Bramme 2b eine minimale Breite und Dicke (vgl. Fig. 6b) aufweist, eine Querförderanlage 3 an. Diese besitzt einen mit Laufrädern 4 auf einer mit dem Fundament 5 verankerten Unterkonstruktion 6 aus beispielsweise Beton verlegten Schienen 7a, 7b in Richtung des Doppelpfeils 8 quer zu den Schleifmaschineneinheiten I und II verfahrbaren Brammenmanipulator 9 (vgl. Fig. 3).
Die Querförderanlage 3 nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 und 3 weist im Abstand parallel nebeneinander liegend mehrere stationäre Ablagen 10a, b, c und d auf, wobei sich zwischen jeweils den beiden äußeren Brammenablagen 10a, 10b bzw. 10c, 10d bodenseitige Schienenpaare 11a, 11b in Materialflussrichtung 1 erstrecken. Auf diesen sind Schleiftische 12a, 12b verfahrbar, die eine zu bearbeitende bzw. zu schleifende Bramme in die Schleifmaschineneinheit I oder II hineinfördern oder zum Wenden der Bramme zum Schleifen der anderen Oberfläche herausfördern.
Der Brammenmanipulator besteht aus einem die Unterkonstruktion 6 mit den beiden Schienen 7a, 7b überspannenden, umfangsgeschlossenen Fahrwerksrahmen 13 (vgl. die Fig. 1 und 3). In diesem sind Brammenklemm- und -hebemittel 14, ausgebildet als untere Hebetraverse 14a und obere Hebetraverse 14b, vorgesehen, die mittels Hydraulikzylinder 15 in Führungen 16 (vgl. Fig. 4) unabhängig voneinander heb- und senkbar sind. Die Brammenklemm- und -hebemittel 14 sind zum Wenden einer aufgenommenen und eingespannten Bramme 2a bzw. 2b außerdem drehbar ausgebildet, wozu die untere sowie die obere Hebetraverse 14a bzw. 14b an ihren beiden Stirnenden in jeweils einem von dem Fahrwerksrahmen 13 getragenen Drehwerksrahmen 17a, 17b gelagert sind (vgl. Fig. 3). Die Drehwerksrahmen 17a, 17b sind mit einer von einem Drehantrieb 18, insbesondere Getriebemotor, betätigbaren Kugeldrehverbindung 19, wie in Fig. 5 schematisch angedeutet, zu dem Fahrwerksrahmen 13 ausgebildet. Der Drehbereich des Brammenmanipulators 9 ist in den Fig.2 und 5 als strichpunktierter Kreis 20 angedeutet (vgl. auch Fig. 4).
Die untere und die obere Hebetraverse 14a, 14b ist mit zinkenartigen Tragstäben 21 a bzw. 21 b als Stütz- und Übernahmeelemente versehen. Die Tragstäbe 21 a der unteren Hebetraverse 14a sind in Traversenlängsrichtung gesehen gegenüber den Tragstäben 21 b der oberen Hebetraverse 14b versetzt angeordnet (vgl. Fig. 1).
In der Ausgangsstellung des Transport- und Wendezyklus befindet sich die Bramme 2a bzw. 2b entweder auf einem Schleiftisch 12a, 12b oder auf einer stationären Ablage 10a, b, c oder d. Der Brammenmanipulator 9 kann auf der Unterkonstruktion 6 die stationären Brammenablagen 10a bis 10d und die Schleiftische 12a, 12b beliebig überfahren und somit eine gewünschte Verteilung der Brammen durchführen. Zur Übernahme einer Bramme wird der Brammenmanipulator 9 mit geöffneten Hebetraversen 14a, 14b in eine Parallellage zu entweder einer stationären Ablage 10a bis 10d oder zu einem Schleiftisch 12a, 12b verfahren, wie in Fig. 1 in der Position zu dem Schleiftisch 12b dargestellt.
Sobald der Brammenmanipulator 9 einen Schleiftisch oder eine stationäre Brammenanlage überfahren hat und sich in einer seitlichen Parallellage dazu befindet, wird, wie am Beispiel der Fig. 6 und 6a bzw. 6b zu entnehmen, die untere Hebetraverse 14a aus der gestrichelten, angehobenen Position abgesenkt, der Brammenmanipulator dann unter die auf der im Ausführungsbeispiel der Fig. 6 auf der stationären Ablage 10c angehobene Bramme 2a bzw. 2b gefahren, wie mit durchgezogenen Linien verdeutlicht. Die Querfahrt des Brammenmanipulators 9 zum Untergreifen der Bramme wird beendet, sobald die Bramme 2a bzw. 2b auf einen Anschlag 22 der Hebetraverse 14a trifft.
Die untere Hebetraverse 14a mit der aufliegenden Bramme wird dann angehoben und anschließend die obere Hebetraverse 14b zum Einspannen der Bramme nach unten abgesenkt, wie in Fig. 6a für eine Bramme 2a mit maximalen Abmessungen und in Fig. 6b für eine Bramme 2b mit minimalen Abmessungen dargestellt. Zum Wenden wird der Brammenmanipulator 9 in eine einen ausreichenden Freiraum bietende Wendeposition (W) verfahren, wie in Fig. 2 zwischen den beiden stationären Brammenablagen 10b und 10c (vgl. auch Fig. 5) angedeutet. Nach dem Wenden übernimmt die untere Hebetraverse 14a die Funktion der oberen Hebetraverse 14b und umgekehrt. Die solchermaßen gewendete Bramme 2a bzw. 2b kann von dem Brammenmanipulator durch Querfahrt auf den stationären Brammenablagen 10a bis 10d zur Zwischenspeicherung abgelegt oder sogleich auf einen Schleiftisch 12a oder 12b positioniert werden, der die Bramme mit der zur Schleifbearbeitung oben liegenden Fläche in die Schleifmaschineneinheit I oder II einfährt.

Bezugszeichenliste:

1: Materialflussrichtung (Pfeil)
2a: Bramme mit maximaler Breite und Dicke
2b: Bramme mit minimaler Breite und Dicke
3: Querförderanlage
4: Laufrad
5: Fundament
6: Unterkonstruktion
7a, b: Schiene
8: Doppelpfeil
9: Brammenmanipulator
10a,b,c,d: stationäre Brammenablage
11 a,b: Schienenpaar
12a,b: Schleiftisch
13: Fahrwerksrahmen
14: Brammenklemm- und Brammenhebemittel
14a: untere Hebetraverse
14b: obere Hebetraverse
15: Hydraulikzylinder
16: Führung (der Hebetraversen)
17a,b: Drehwerksrahmen
18: Drehantrieb (Getriebemotor)
19: Drehlagerung
20: Drehbereich
21 a,b: Tragstab
22: Anschlag
I: erste Schleifmaschineneinheit
II: zweite Schleifmaschineneinheit
W: Wendeposition

Claims

Vorrichtung zum Handhaben von Brammen (2a, 2b), insbesondere hergestellt durch Stranggießen, deren Oberflächen vor dem Walzen in einer Walzstraße geschliffen werden, wobei die Bramme auf einem reversierenden Schleiftisch (12a, 12b) liegend unter einem in einer Schleifkabine angeordneten Schleifaggregat einer Schleifmaschineneinheit (I, II) hin und her bewegt wird, der Schleiftisch nach der Schleifbearbeitung einer Oberfläche linear aus der Schleifkabine herausgefahren, die Bramme von dem Schleiftisch abgehoben und einer Wendeeinrichtung zugeführt wird, wobei die Bramme (2a, 2b) nach dem Wenden aus der Wendeeinrichtung entnommen und mit einer unbearbeiteten, anderen Oberfläche obenliegend auf den Schleiftisch verbracht wird, der dann zur Bearbeitung dieser Oberfläche erneut in die Schleifkabine einfährt,
dadurch gekennzeichnet,
dass im Auslaufbereich mindestens einer Schleifmaschineneinheit (I, II), in den der Schleiftisch (12a, 12b) mit der aufliegenden Bramme (2a; 2b) linear verfahren wird, ein dazu quer verfahrbarer Brammenmanipulator (9) angeordnet ist, der einen die Länge des Schleiftischs (12a, 12b) überbrückenden Fahrwerksrahmen (13) mit darin an jeder Stirnseite innenliegenden, synchron angetriebenen Drehwerksrahmen (17a, 17b) aufweist, wobei die Drehwerksrahmen (17a, 17b) über jeweils eine untere und eine obere, in den Drehwerksrahmen (17a, 17b) heb- und senkbar angeordneten Hebetraverse (14a, 14b) miteinander verbunden sind und wobei die eine Hebetraverse (14a) mit eine Brammenoberfläche untergreifenden und die andere Hebetraverse (14b) mit die gegenüberliegende Brammenoberfläche übergreifenden Stützelementen (21 a bzw. 21 b) versehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Hebetraversen (14a, 14b) unabhängig voneinander heb- und senkbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Drehwerksrahmen (17a, 17b) mit einer von einem Drehantrieb (18) betätigten Drehlagerung (19) zu dem Fahrwerksrahmen (13) ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Hebetraversen (14a, 14b) mit in Traversenlängsrichtung gesehen zueinander versetzten, zinkenartigen Tragstäben (21 a, 21 b) als Stützelemente versehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Tragstäbe (21 a, 21 b) sich einander überlappend bis über die Hälfte der maximalen Brammenbreite und über die minimale Brammenbreite hinausgehend ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Hebetraversen (14a, 14b) in Führungen (16) der Drehwerksrahmen (17a, 17b) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Hebetraversen (14a, 14b) einen Anschlag (22) aufweisen, an den sich die Bramme (2a; 2b) mit ihrer Schmalseite anlegt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
gekennzeichnet durch
zur Hubverstellung an die Hebetraversen (14a, 14b) angelenkte Hydraulikzylinder (15) der Drehwerksrahmen (17a, 17b).