EP3212351B1 - Strangführungsrolleneinheit für eine stranggiessmaschine - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a strand guide roller unit for guiding a metallic strand in a continuous casting machine, comprising a individually engageable against the strand strand guide roller, a roller carrier, an adjustment and a crosshead, wherein the individually engageable strand guide roller with the roller carrier and the adjusting at one end with the roller carrier and the other with connected to the crosshead.
- a metallic melt is fed to a cooled mold, solidified in it at least in the edge zone and usually continuously - already in the form of a strand - fed from the mold of the mold downstream strand guide of the continuous casting machine and conveyed through the strand guide.
- the strand guide Through the strand guide the strand is guided, supported and further cooled.
- the strand guide usually has a plurality of strand guide segments with strand guide rollers. At least some of these strand guide rollers are usually to several or individually by means of an adjustment against the strand anstell- or pressed.
- Each strand guide roller unit has an individually engageable strand guide roller, a crosshead, a roller carrier and an adjusting device, wherein the adjusting device is connected in each case by means of rotary joints rotatably movable with the crosshead and with the roller carrier.
- a strand guide roller unit of the type mentioned in which the adjusting device according to the invention by means of at least one storage translationally and rotationally movably connected to the crosshead or with the roller carrier.
- the invention is based on the consideration that a sufficiently movable mounting of the adjusting device on the crosshead and / or on the roller carrier, in particular for avoiding an undesirable transverse force and / or a moment effect on the adjusting device, is necessary.
- the invention proceeds from the recognition that the usual rotationally movable connection of the adjusting device to the crosshead and to the roller carrier, in particular by means of rotary joints arranged on both sides of the adjusting device, can be disadvantageous.
- this connection which is pivotal on both sides, or mounting can be associated with increased design complexity.
- the equipment of the crosshead and the roller carrier each with at least one required for the pivotal connection bearing element - for example, a transverse bore for receiving a bolt, a bearing seat or the like - may affect the mechanical properties of the strand guide roller unit.
- connection which is pivotal on both sides, can require a flexible tubing for supplying an active medium, for example a hydraulic fluid or the like, to the adjustment device in order to compensate for the rotational movement.
- an active medium for example a hydraulic fluid or the like
- Such flexible, flexible hoses can, in particular under the ambient conditions prevailing in continuous casting, they are easily damaged. As a result, leakage of the active medium from the hose may occur, resulting in undesirable contact of the strand with the active medium and ultimately a fire hazard.
- the invention enables a sufficiently movable mounting of the adjusting device. An undesirable transverse force and / or a moment effect on the adjusting device is thereby avoided. It is sufficient if the adjusting device is connected to either the crosshead or the roller carrier so mounted. On a both sides rotatory movable connection of the adjusting means of hinges can therefore - overcoming the aforementioned disadvantages - be dispensed with.
- the "Anstatt the strand" in the sense of the present invention may mean that the strand guide roller for impressing a force on the strand in the direction of the strand is moved, adjustable or deliverable.
- the adjusting device can impose a force and / or a displacement on the roller carrier or indirectly on the strand guiding roller.
- the force and / or the displacement can be effected along an adjustment direction.
- the adjustment direction may be a direction along a direction of action of the adjusting device, in particular a direction along a stroke direction of a hydraulic cylinder or the like.
- the adjustment direction may be a direction transverse to a casting or a conveying direction of the strand through a strand guide segment.
- the adjusting device can then be connected in a translationally movable manner by means of the mounting, if the adjusting device is opposite to the one with it by means of
- the storage connected component can perform a defined by a structural element direction and magnitude translational relative movement.
- the adjusting device can then be rotationally movably connected by means of the mounting, when the adjusting device can execute a rotary relative movement defined by direction and magnitude relative to the component connected to it by means of the bearing.
- the adjustment is translatorily and rotationally fixed connected to the not connected by the storage crosshead or with the not connected by the storage roller carrier.
- the adjustment is advantageously at its end opposite the storage end - ie either on the crosshead or on the roller carrier - translationally and rotationally fixed, for example by means of a screw and / or a welded joint. That is, the adjustment can be connected at one end by means of storage with the roller carrier translationally and rotatably movable and the other end, the adjustment can be translationally and rotationally fixed connected to the crosshead. Alternatively, the adjustment can at one end by means of storage with the crosshead translationally and rotationally movably connected and the other end, the adjustment can be translationally and rotationally fixed connected to the roller carrier.
- connection By such a connection can be dispensed with a leakage-prone flexible tubing between the crosshead and the adjusting device or between the roller carrier and the adjusting device for agent supply.
- structurally complex, space-consuming and the mechanical properties of the strand guide roller unit impairing bearing elements can be avoided or reduced in number.
- an advantageously constructed strand guide roller unit is achieved.
- such a strand guide roller unit can be achieved with a comparatively reduced height and reduced mass.
- the adjusting device can then be connected in a translationally fixed manner to a component if a translatory relative movement of the adjusting device and of the component relative to one another - as would be made possible, for example, by a guide, a slide rail or the like - is prevented by a constructive element.
- a translational relative movement due to an elastic deformation must or can not be prevented of course.
- the adjusting device can then be rotationally fixedly connected to a component, if a rotational relative movement of the adjusting device and the component against each other - as would be possible, for example, by a hinge, a linkage or the like - is prevented by a constructive element.
- a rotational relative movement due to an elastic deflection, an elastic shear deformation or the like must of course not be prevented.
- the bearing has a translational degree of freedom in the axial direction of the individually engageable strand guide roller.
- a translational degree of freedom can be understood to mean a kinematic possibility of movement along a direction predetermined by a constructive element. Due to the translatory degree of freedom of storage, a relative mobility of the adjusting device to the crosshead or the roller carrier - depending on whether the adjustment by means of storage with the Crosshead or connected to the roller carrier - can be achieved. In this way, a transmission of undesired transverse forces-which can lead to tilting of the roller carrier as part of a strand guide segment and / or to an impairment of the adjusting device-can be minimized on the adjusting device.
- the bearing has a translationally movable sliding guide.
- the sliding guide is a linear sliding guide for guiding a translational relative movement between the adjusting device and the roller carrier or between the adjusting device and the crosshead. Sliding guides have been tried and tested many times over, they can be dimensioned and require little maintenance using simple design rules. Thus, an advantageous construction of the strand guide roller unit can be achieved by this sliding.
- the sliding guide has at least one sliding strip. It is advantageous if the sliding strip is arranged on the roller carrier or on the crosshead.
- the sliding guide has at least one sliding block, which is guided on the sliding strip, preferably between two sliding strips.
- the bearing has a rotational degree of freedom about an axis parallel to the strand longitudinal axis of rotation.
- the strand longitudinal direction can be the direction along which the strand can be guided by a tangential rolling of the strand guide roll in the continuous casting machine or its strand guide.
- a rotational degree of freedom can be understood to mean a kinematic possibility of movement about an axis of rotation predetermined by a constructive element. Due to the rotational degree of freedom of storage, a relative rotational mobility of the adjusting device to the crosshead or the roller carrier - depending on whether the adjustment by means of the storage with the crosshead or with the Roller carrier is connected - can be achieved. In this way, a transmission of an undesired torque - which can lead to a jamming of the roller carrier in the frame and / or to an impairment of the adjusting device - can be avoided on the adjusting device.
- the bearing has a rotationally movable bolt connection.
- Bolt connections have been tested many times, cost-effectively dimensioned using simple design rules, with conventional tools easily detachable and low maintenance.
- an advantageous construction of the strand guide roller unit can be achieved by this bolt connection.
- the adjusting device has a screw flange for screwing to the crosshead or to the roller carrier.
- SSflanschtagenen are tested many times and constructively dimensioned with little effort, so that an advantageous and low-cost construction of the strand guide element can be achieved.
- a particularly simple disassembly of the adjusting device from the strand guide roller unit is made possible if the fferflanschtagen has at least one releasable connection means.
- the connecting means may be a screw, a nut, a threaded bolt or the like.
- the adjusting device has a bolt eye for bolting to the roller carrier or to the crosshead. It is expedient if the bolt eye and the screw flange are arranged at opposite ends of the adjusting device. Under a bolt eye can be understood a transverse bore for receiving a bolt. In this way, a particularly advantageous, with simple means producible and detachable connection of the adjustment with the crosshead or the roller carrier and thus an advantageous construction of the strand guide roller unit can be achieved.
- the adjusting device is connected by means of the bearing with the roller carrier.
- the adjusting device is connected in a translatory and rotationally fixed manner to the crosshead. Due to the thus fixed connection between the crosshead and the adjusting device, a leakage-prone flexible tubing between the crosshead and the adjusting device, for example to an agent supply, can be avoided. In addition, structurally complex, space-consuming and the mechanical properties of the crosshead impairing bearing elements can be avoided. In this way, the crosshead can be achieved with comparatively low height and comparatively low mass with comparable or improved strength properties.
- the adjusting device is a pressure medium cylinder.
- the adjusting device is a hydraulic cylinder.
- each individually engageable strand guide roller two pressure medium cylinder, in particular two hydraulic cylinders, associated with and connected to the roller carrier.
- a non-synchronous activation of the two pressure medium cylinders with consequently uneven adjustment forces and / or adjustment paths, an unequal leverage effect of the adjusting devices on the roller carrier or the like can or can cause an undesired tilting moment on the roller carrier.
- it can lead to tilting of the roller carrier in the strand guide, more precisely in a strand guide segment or its frame.
- the aforementioned translational and rotationally movable connection between the adjusting device and the roller carrier is therefore particularly advantageous. It is advantageous if each pressure medium cylinder is assigned a respective storage.
- the strand guide segment has a pipe attached to the crosshead and to the adjusting device for supplying a pressure medium to the adjusting device.
- a pipe Under a pipeline can be understood - in contrast to a hose - substantially rigid line for guiding an active medium.
- the individually engagable strand guide roller is assigned at least one position monitoring device for monitoring a position of the strand guide roller, for example based on a volume flow measurement, and / or a path measuring device for measuring a setting position of the strand guide roller, in particular along its adjustment direction.
- a position monitoring device for monitoring a position of the strand guide roller, for example based on a volume flow measurement, and / or a path measuring device for measuring a setting position of the strand guide roller, in particular along its adjustment direction.
- the displacement measuring device is arranged structurally separated from the adjusting device between the crosshead and the roller carrier.
- Structureturally separate may mean that the displacement measuring device is designed as a non-integral component of the adjusting device, for example outside the pressure medium cylinder.
- the displacement measuring device is attached at one end to the crosshead and at the other end to the roller carrier. In this way it can be avoided by simple means that a possible bearing clearance of the storage is detected by the path measuring device and thus the distance measurement is impaired.
- the displacement measuring device has a magnetostrictive displacement transducer.
- magnetostrictive transducers are largely insensitive to environmental influences such as temperature, vibration and contamination and thus suitable in a special way for use under the operating conditions of a continuous casting machine.
- the displacement measuring device has a protective housing.
- the displacement measuring device has a forming tube attached to the roller carrier and a bellows arranged between the protective cover and the forming tube.
- the protective housing in particular a cavity formed by the protective housing, is acted upon by a protective medium for receiving the displacement transducer.
- the protective medium is a pressurized gas, for example compressed air, which counteracts the introduction of dirt or dust particles into the interior of the protective housing. In this way, a particularly robust and low-maintenance displacement measuring device can be achieved.
- the invention is directed to a strand guide segment for a strand guide of a continuous casting machine.
- the strand guide segment has at least one strand guide roller unit according to one of claims 1 to 13.
- the crosshead of the strand guide roller unit is detachably connected to a frame of the strand guide segment.
- the roller carrier of the strand guide roller unit is supported transversely to the adjustment direction, in particular by means of guide rails, on the frame of the strand guide segment.
- the guide rails can be designed as slide bearings, in particular as linear sliding bearings.
- a further strand guide roller is supported axially rotatably on the frame of the strand guide segment.
- a plurality of, for example, five to ten, strand guide roller units are arranged one after the other in cassettes one behind the other in the strand longitudinal direction within the strand guide segment.
- the cassette-like arrangement of the strand guide roller units in the context of the strand guide segment a particularly simple assembly, disassembly and maintainability of the strand guide roller units or the strand guide segment is achieved.
- the invention is directed to a strand guide for a continuous casting machine.
- the strand guide has at least one strand guide segment according to claim 14. It is expedient if a plurality of strand guide segments are arranged one behind the other in the strand longitudinal direction in the strand guide of the continuous casting machine.
- the strand guide segments are individually assembled and disassembled. so a particularly cost-effective maintenance and adaptable strand guide is achieved.
- FIG. 1 shows a schematic representation of a continuous casting machine 2 for producing a metallic strand in slab form.
- the continuous casting machine 2 has a ladle turret 4, a mold 6 and a strand guide 8 with a plurality of strand guide segments 10a to 101.
- the continuous casting machine is located in a hall, which is supported against a foundation via a hall frame with multiple steel beams 12.
- the continuous casting machine 2 is supported on a support structure 14.
- the mold 6 is supplied with liquid steel via the ladle turret 4.
- the liquid steel is solidified at least in one edge zone and fed continuously - already in a partially solid strand form - from the mold 6 of the strand guide 8 of the continuous casting machine 2 and conveyed through it.
- the strand guide 8 of the strand is guided, supported and further cooled.
- FIG. 2 shows a fragmentary detail of the strand guide 8 from FIG. 1 , From the illustration, the strand guide segments 10j, 10k and 101 can be seen.
- the strand guide segments 10j and 10k are designed as so-called 4-axis segments.
- the strand guide segment 101 is designed in a cassette construction with a single role employment. For this purpose, a plurality, more precisely seven, essentially identical strand guide roller units 33 are arranged in a strand longitudinal direction L one after the other in the strand guide segment 101 in a strand longitudinal direction L. It is of course also conceivable and advantageous to perform all the strand guide segments of the strand guide 8 in cassette construction with Einzelrollenan ein.
- FIG. 3 shows a perspective view of the strand guide segment 101 FIG. 2 .
- the strand guide segment 101 has a frame 16 which is composed of an upper frame 18, a lower frame 20 and lateral support frame 22.
- the sub-frame 20 are associated with a plurality of strand guide rollers 24, which are designed as non-displaceable - ie immovable in the radial direction - strand guide rollers 24.
- Each of the radially immovable strand guide rollers 24 is rotatably supported by means of four bearings 42 on the subframe 20 about its longitudinal axis.
- the upper frame 18 in the present embodiment seven individually engageable in an adjustment direction V strand guide rollers 26 are assigned.
- Each of the individually engageable strand guide rollers 26 is assigned a respective roller carrier 28, at least one adjusting device 30 and a crosshead 32.
- Each of the individually engageable strand guide rollers 26 is axially rotatably supported by means of four bearings 40 on the associated roller carrier 28.
- Each roller carrier 28 is slidable on its end faces in or on the lateral support frame 22 stored and displaceable in the adjustment V.
- Each crosshead 32 is detachably connected to the upper frame 18.
- the strand guide segment 101 has seven such strand guide roller units 33, which are substantially identical.
- the adjusting devices 30 are designed as pressure medium cylinders 34, more precisely as hydraulic cylinders. Furthermore, a respective pipe 36 is attached to each crosshead 32 and to each adjusting device 30 for supplying a pressure medium to each adjusting device 30.
- Each of the individually engageable strand guide rollers 26 is at least one Wegmess worn 38 - in the present embodiment, there are two - assigned to measure a Anstellposition the respective strand guide roller 26.
- the displacement measuring device 38 is structurally separated from the adjusting device 30 - that is arranged outside of the pressure medium cylinder 34 - between a crosshead 32 and a roller carrier 28.
- the strand By means of individually engageable in the adjustment direction V to the strand strand guide rollers 26, the strand can be metallurgically treated according to a specification and thus influenced in its properties. For example, by the employment of the strand guide rollers 26 in the adjustment direction V over the length of the strand linear and / or non-linear course of the thickness of the along the strand longitudinal direction L caused by the strand guide segment 101 moving strand.
- a pressure medium is supplied to the respective pressure medium cylinders 34 via its associated pipe 36 and a stroke, ie an extension or retraction, the pressure medium cylinder 34 causes.
- the stroke of the pressure medium cylinder 34 in the adjustment direction V imparts a shift to the roller carrier 28 assigned to the strand guide roller 26 and to the strand guide roller 26.
- the roller carrier 28 is slidably guided in the lateral support frame 22 and supported in the axial direction A of the strand guide rollers 26, wherein the strand-guiding roller 26 is made to the strand.
- a counteracting the adjustment direction V, the strand guide roller 26 impressed reaction force is on the roller carrier 28, the pressure medium cylinder 34 and the crosshead 32 ultimately in the frame 16 of the strand guide segment 101 and further into the support structure 14 of the continuous casting machine 2 (see FIG. 1 ) derived.
- FIG. 4 shows a perspective view of a strand guide roller unit 33 from FIG. 3 , ie, an individually engageable strand guide roller 26 of the strand guide segment 101 FIG. 3 together with the roller carrier 28 assigned to this strand guide roller 26, the adjusting device 30 - here embodied as two pressure medium cylinders 34 -, the crosshead 32 and the displacement measuring devices 38.
- the adjusting device is in the present embodiment by means of two bearings 43 (see details FIG. 6 ) is translationally and rotationally movably connected to the roller carrier 28. It is also possible that the adjusting device 30 is connected by means of at least one bearing 43 translationally and rotatably movable with the crosshead 32. That is, in general, the adjusting device 30 by means of at least one bearing 43 translationally and rotatably movable with the crosshead 32 or be connected to the roller carrier 28.
- the adjusting device 30 is translationally and rotatably fixed - in simple terms "rigid” or “rotationally fixed” - connected to the not connected by means of the bearing 43 crosshead 32.
- a particularly favorable power flow and a comparatively small overall height of the crosshead 32 can be achieved.
- the crosshead 32 under a pressure caused by the pressure medium cylinder 34 has a relatively lower deflection, which may have a positive effect on the achievable properties of the strand.
- the adjusting device 30 would be connected by means of the bearings 43 with the crosshead 32 - that the adjusting device 30 is fixed in translation and rotationally fixed to the not connected by the bearing 43 roller carrier 28 is connected.
- the crosshead 32 is connected to the upper frame 18 and connected (see FIG. 3 ).
- the individually engageable strand guide roller 26 is connected to the roller carrier 28 and the adjusting devices 30 at one end to the crosshead 32 and the other end to the roller carrier 28.
- the crosshead has two screw flanges 44 for screwing with the adjusting device 30 or one of the pressure medium cylinder 34.
- Each pressure medium cylinder 34 has a screw 46 for screwing to the crosshead 32.
- the screw flanges 44 of the crosshead 30 and the screw flanges 46 of the pressure medium cylinder 34 are joined in pairs by means of connecting means 50 to a respective synchronflanschharm 48.
- the displacement measuring devices 38 are each attached to the crosshead 32 at one end and to the roller carrier 28 at the other end. In this way, a particularly precise distance measurement can be achieved because a possible bearing or connection play at the junctions between the pressure medium cylinders 34 and the crosshead 32 and the roller carrier 28 is not detected, but as for example in a built-in pressure medium cylinder displacement measuring the Case would be.
- FIG. 5 shows a perspective view of another, alternative strand guide roller unit 33 a.
- the individually engageable rod guide roller 26 is associated with exactly one pressure medium cylinder 34, which is arranged in the axial direction A in the middle of the strand guide roller 26 and in the adjustment direction V between the crosshead 32a and the roller carrier 28a.
- FIG. 6 shows a perspective sectional view of the strand guide roller unit 33 FIG. 4 .
- the pressure medium cylinder 34 has a cylinder housing 52 and a cylinder piston 54 slidingly movable in the adjustment direction V.
- the pressure medium cylinder 34 - as described above - connected by means of the screw flange 46 and the connecting means 50 with the screw flange 44 of the crosshead 32 in a translatory and rotational fixed.
- the adjusting device 30 or the pressure medium cylinder 34 is connected in a translatory and rotationally movable manner to the roller carrier 28 by means of the bearing 43.
- the bearing 43 has a translational degree of freedom FT in the axial direction A of the strand guide roller 26, so that the adjusting device 30 is mounted in the axial direction by means of a translationally movable sliding guide 56 slidably mounted with the roller carrier 28.
- the bearing 43 has a rotational degree of freedom FR about a longitudinal axis parallel to the strand axis L D, so that the adjusting device 30 and the pressure medium cylinder 34 is rotatably supported by a rotationally movable pin connection 58 about the rotation axis D rotatably connected to the roller carrier 28.
- the cylinder piston 54 has a piston extension 60 with a bolt eye 62, wherein the bolt eye 62 is designed as a circular cylindrical bore for receiving a circular cylindrical bolt surface 64 of a bolt 66.
- the sliding guide 56 is formed of pairwise in the adjustment direction V opposite slide strips 68 and two each formed as a sliding block 70 front ends of the bolt 66.
- FIG. 7 shows a perspective sectional view of the displacement measuring device 38 of the strand guide roller unit 33 from FIG. 3 and FIG. 4 ,
- the displacement measuring device 38 has a magnetostrictive displacement transducer 72, which is sufficiently insensitive to environmental influences such as temperature, vibration and contamination and thus particularly suitable for use under the operating conditions of the continuous casting machine 2.
- the magnetostrictive displacement transducer 72 has a waveguide 74, a signal converter 76 and a magnet 78, which is designed as a ring magnet on.
- the relative arrangement of the waveguide 74 and the magnet 78 is prepared to perform a relative displacement between the crosshead 32 and the roller carrier 28 - as may occur in particular by a displacement of the slide 56 transversely to the adjustment V - without damage.
- the displacement measuring device 38 has a protective housing 80 with a molded tube attached to the roller carrier 28, a protective cover 84 attached to the crosshead 32, and a bellows 86 arranged between the forming tube 82 and the protective cover 84.
- a formed by the protective housing 80 cavity 90 for receiving the transducer 72 and the waveguide 74 is acted upon by a protective medium 92.
- the protective medium 92 is a pressurized gas - in the present embodiment compressed air - which counteracts the introduction of dirt or dust particles into the interior of the protective housing 80.
- the displacement measuring device 38 is structurally separated from the adjusting device 30 (see FIGS. 3 to 5) between the crosshead 32 and the roller carrier 28. "Structurally separate” means that the displacement measuring device 38 is formed as a non-integral component of the adjusting device 30, ie outside and separate from the pressure medium cylinder 34. By virtue of such "external" arrangement of the path measuring device 38, improved accessibility for maintenance purposes can be achieved. Disassembly of the adjusting device 30 (see FIG. 3 and FIG. 4 ) in order to reach the path measuring device 38 is thus avoided.
- the displacement measuring device is fastened with connecting means 88 at one end to the crosshead 32 and at the other end to the roller carrier 28. In this way, it can be avoided by simple means that a clearance of the sliding guide 56 and / or the bolt connection 58 (see FIG. 6 ) - detected in the effective direction of the adjusting device 30 - between the adjusting device 30 with the roller carrier 28 by the displacement measuring device 38. As a result, a precise path measurement or distance measurement of a setting position s between the crosshead 32 and the roller carrier can be achieved and an impairment of the measurement by the bearing clearance of the sliding guide 56 and / or bolt connection 58 can be minimized.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft eine Strangführungsrolleneinheit zum Führen eines metallischen Strangs in einer Stranggießmaschine, aufweisend eine einzeln gegen den Strang anstellbare Strangführungsrolle, einen Rollenträger, eine Verstelleinrichtung und ein Querhaupt, wobei die einzeln anstellbare Strangführungsrolle mit dem Rollenträger und die Verstelleinrichtung einends mit dem Rollenträger und andernends mit dem Querhaupt verbunden ist.
- Beim Stranggießen von Metallen wird eine metallische Schmelze einer gekühlten Kokille zugeführt, in dieser zumindest in der Randzone zur Erstarrung gebracht und üblicherweise kontinuierlich - bereits in Form eines Strangs - aus der Kokille einer der Kokille nachgelagerten Strangführung der Stranggießmaschine zugeführt und durch die Strangführung hindurchgefördert.
- Durch die Strangführung wird der Strang geführt, gestützt und weiter abgekühlt. Zu diesem Zweck weist die Strangführung üblicherweise mehrere Strangführungssegmente mit Strangführungsrollen auf. Zumindest einige dieser Strangführungsrollen sind üblicherweise zu mehreren oder einzeln mittels einer Verstelleinrichtung gegen den Strang anstell- bzw. anpressbar.
- Aus der
WO 2011 / 095 383 A1 ist ein Strangführungssegment mit kassettenartig angeordneten Strangführungsrolleneinheiten bekannt. Jede Strangführungsrolleneinheit weist eine einzeln anstellbare Strangführungsrolle, ein Querhaupt, einen Rollenträger und eine Verstelleinrichtung auf, wobei die Verstelleinrichtung jeweils mittels Drehgelenken rotatorisch beweglich mit dem Querhaupt und mit dem Rollenträger verbunden ist. - Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine vorteilhaft konstruierte Strangführungsrolleneinheit vorzuschlagen.
- Diese Aufgabe wird durch eine Strangführungsrolleneinheit der eingangs genannten Art gelöst, bei der erfindungsgemäß die Verstelleinrichtung mittels zumindest einer Lagerung translatorisch und rotatorisch beweglich mit dem Querhaupt oder mit dem Rollenträger verbunden ist.
- Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass eine hinreichend bewegliche Lagerung der Verstelleinrichtung am Querhaupt und/oder am Rollenträger, insbesondere zur Vermeidung einer unerwünschten Querkraft- und/oder einer Momenteneinwirkung auf die Verstelleinrichtung, notwendig ist. Die Erfindung geht weiterführend von der Erkenntnis aus, dass die übliche, rotatorisch bewegliche Verbindung der Verstelleinrichtung mit dem Querhaupt und mit dem Rollenträger, insbesondere mittels beiderseits der Verstelleinrichtung angeordneten Drehgelenken, nachteilig sein kann.
- Zum einen kann diese beiderseits drehgelenkige Verbindung bzw. Lagerung mit einem erhöhten konstruktiven Aufwand verbunden sein. Insbesondere die Ausstattung des Querhaupts und des Rollenträgers mit jeweils zumindest einem für die drehgelenkige Verbindung erforderlichen Lagerelement - beispielsweise eine Querbohrung zur Aufnahme eines Bolzens, eines Lagersitzes oder dergleichen - kann die mechanischen Eigenschaften der Strangführungsrolleneinheit beeinträchtigen. Um trotz der Lagerelemente eine hinreichende Biege- und/oder Schubfestigkeit des Querhaupts und/oder des Rollenträgers zu erreichen, kann es erforderlich sein, deren Bauhöhe zu vergrößern oder einen höherfesten Werkstoff zu verwenden. Dies kann zu einer übermäßigen Beanspruchung von begrenzt zur Verfügung stehendem Bauraum und/oder zu erhöhten Kosten führen.
- Zum anderen kann die beiderseits drehgelenkige Verbindung eine flexible - zum Ausgleich der Drehbewegung - Verschlauchung zur Zuführung eines Wirkmediums, beispielsweise einer Hydraulikflüssigkeit oder dergleichen, zur Verstelleinrichtung erfordern. Solche flexiblen, biegsamen Schläuche können, insbesondere unter den beim Stranggießen vorherrschenden Umgebungsbedingungen, leicht beschädigt werden. Infolgedessen kann es zu einem leckagebedingten Austreten des Wirkmediums aus dem Schlauch, mithin zu einem unerwünschten Kontakt des Strangs mit dem Wirkmedium und letztlich zu einer Brandgefährdung kommen.
- Dadurch, dass die Verstelleinrichtung mittels der sowohl translatorisch als auch rotatorisch beweglichen Lagerung mit dem Querhaupt oder mit dem Rollenträger verbunden ist, ermöglicht die Erfindung eine hinreichend bewegliche Lagerung der Verstelleinrichtung. Eine unerwünschte Querkraft- und/oder eine Momenteneinwirkung auf die Verstelleinrichtung wird hierdurch vermieden. Dabei ist es hinreichend, wenn die Verstelleinrichtung entweder mit dem Querhaupt oder mit dem Rollenträger derart gelagert verbunden ist. Auf eine beiderseits rotatorisch bewegliche Verbindung der Verstelleinrichtung mittels Drehgelenken kann deshalb - unter Überwindung der vorgenannten Nachteile - verzichtet werden.
- "Gegen den Strang anstellbar" im Sinne der vorliegenden Erfindung kann bedeuten, dass die Strangführungsrolle zur Aufprägung einer Kraft auf den Strang in Richtung des Strangs verfahr-, verstell- bzw. zustellbar ist. Die Verstelleinrichtung kann hierfür eine Kraft und/oder eine Verschiebung auf den Rollenträger bzw. mittelbar auf die Strangführungsrolle aufprägen. Die Kraft und/oder die Verschiebung kann längs einer Verstellrichtung bewirkt werden. Die Verstellrichtung kann eine Richtung längs einer Wirkrichtung der Verstelleinrichtung sein, insbesondere eine Richtung längs einer Hubrichtung eines Hydraulikzylinders oder dergleichen. Vorzugsweise kann die Verstellrichtung eine Richtung quer zu einer Gieß- bzw. einer Förderrichtung des Strangs durch ein Strangführungssegment sein.
- Im Sinne der Erfindung kann die Verstelleinrichtung dann mittels der Lagerung translatorisch beweglich verbunden sein, wenn die Verstelleinrichtung gegenüber dem mit ihr mittels der Lagerung verbunden Bauteil eine durch ein konstruktives Element nach Richtung und Betrag definierte translatorische Relativbewegung ausführen kann.
- Im Sinne der Erfindung kann die die Verstelleinrichtung dann mittels der Lagerung rotatorisch beweglich verbunden sein, wenn die Verstelleinrichtung gegenüber dem mit ihr mittels der Lagerung verbunden Bauteil eine durch ein konstruktives Element nach Richtung und Betrag definierte rotatorische Relativbewegung ausführen kann.
- Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen.
- In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Verstelleinrichtung translatorisch und rotatorisch fixiert mit dem nicht mittels der Lagerung verbundenen Querhaupt oder mit dem nicht mittels der Lagerung verbundenen Rollenträger verbunden. Vereinfacht ausgedrückt ist die Verstelleinrichtung vorteilhafterweise an ihrem der Lagerung gegenüberliegenden Ende - also entweder am Querhaupt oder am Rollenträger - translatorisch und rotatorisch fixiert, beispielsweise mittels einer Schraub- und/oder einer Schweißverbindung. Das heißt, die Verstelleinrichtung kann einends mittels der Lagerung mit dem Rollenträger translatorisch und rotatorisch beweglich verbunden sein und andernends kann die Verstelleinrichtung translatorisch und rotatorisch fixiert mit dem Querhaupt verbunden sein. Alternativ kann die Verstelleinrichtung kann einends mittels der Lagerung mit dem Querhaupt translatorisch und rotatorisch beweglich verbunden sein und andernends kann die Verstelleinrichtung translatorisch und rotatorisch fixiert mit dem Rollenträger verbunden sein.
- Durch die derartige Verbindung kann auf eine leckageanfällige flexible Verschlauchung zwischen dem Querhaupt und der Verstelleinrichtung oder zwischen dem Rollenträger und der Verstelleinrichtung zur Wirkmittelzuführung verzichtet werden. Außerdem können konstruktiv aufwändige, bauraumgreifende und die mechanischen Eigenschaften der Strangführungsrolleneinheit beeinträchtigende Lagerelemente vermieden bzw. in ihrer Anzahl verringert werden. Auf diese Weise wird eine vorteilhaft konstruierte Strangführungsrolleneinheit erreicht. Insbesondere kann derart eine Strangführungsrolleneinheit mit vergleichsweise verringerter Bauhöhe und mit verringerter Masse erreicht werden.
- Im Sinne der Erfindung kann die Verstelleinrichtung dann translatorisch fixiert mit einem Bauteil verbunden sein, wenn eine translatorische Relativbewegung der Verstelleinrichtung und des Bauteils gegeneinander - wie sie beispielsweise durch eine Führung, eine Gleitschiene oder dergleichen ermöglicht wäre - durch ein konstruktives Element unterbunden ist. Eine translatorische Relativbewegung infolge einer elastischen Deformation muss bzw. kann selbstverständlich nicht unterbunden werden.
- Im Sinne der Erfindung kann die Verstelleinrichtung dann rotatorisch fixiert mit einem Bauteil verbunden sein, wenn eine rotatorische Relativbewegung der Verstelleinrichtung und des Bauteils gegeneinander - wie sie beispielsweise durch ein Drehgelenk, eine Anlenkung oder dergleichen ermöglicht wäre - durch ein konstruktives Element unterbunden ist. Eine rotatorische Relativbewegung infolge einer elastischen Durchbiegung, einer elastischen Schubdeformation oder dergleichen muss bzw. kann selbstverständlich nicht unterbunden werden.
- In einer weiteren Ausführungsform weist die Lagerung einen translatorischen Freiheitsgrad in der Axialrichtung der einzeln anstellbaren Strangführungsrolle auf. Im Sinne der vorliegenden Erfindung kann unter einem translatorischen Freiheitsgrad eine kinematische Bewegungsmöglichkeit entlang einer durch ein konstruktives Element vorgegebenen Richtung verstanden werden. Durch den translatorischen Freiheitsgrad der Lagerung kann eine relative Beweglichkeit der Verstelleinrichtung zum Querhaupt oder zum Rollenträger - je nachdem, ob die Verstelleinrichtung mittels der Lagerung mit dem Querhaupt oder mit dem Rollenträger verbunden ist - erreicht werden. Derart kann eine Übertragung von unerwünschten Querkräften - die zu einem Verkanten des Rollenträgers im Rahmen eines Strangführungssegments und/oder zu einer Beeinträchtigung der Verstelleinrichtung führen können - auf die Verstelleinrichtung minimiert werden.
- Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Lagerung eine translatorisch bewegliche Gleitführung aufweist. Vorteilhafterweise ist die Gleitführung eine Lineargleitführung zur Führung einer translatorischen Relativbewegung zwischen der Verstelleinrichtung und dem Rollenträger oder zwischen der Verstelleinrichtung und dem Querhaupt. Gleitführungen sind vielfach erprobt, aufwandsgünstig unter Verwendung einfacher Auslegungsvorschriften dimensionierbar und wartungsarm. Mithin kann durch diese Gleitführung eine vorteilhafte Konstruktion der Strangführungsrolleneinheit erreicht werden.
- Vorteilhafterweise weist die Gleitführung zumindest eine Gleitleiste auf. Es ist vorteilhaft, wenn die Gleitleiste am Rollenträger oder am Querhaupt angeordnet ist. Vorteilhafterweise weist die Gleitführung zumindest einen Gleitstein auf, der auf der Gleitleiste, bevorzugt zwischen zwei Gleitleisten, geführt ist.
- In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Lagerung einen rotatorischen Freiheitsgrad um eine zur Stranglängsrichtung parallele Drehachse auf. Die Stranglängsrichtung kann die Richtung sein, entlang der der Strang durch ein tangentiales Überwälzen der Strangführungsrolle in der Stranggießmaschine bzw. deren Strangführung führbar ist. Im Sinne der vorliegenden Erfindung kann unter einem rotatorischen Freiheitsgrad eine kinematische Bewegungsmöglichkeit um eine durch ein konstruktives Element vorgegebene Drehachse verstanden werden. Durch den rotatorischen Freiheitsgrad der Lagerung kann eine relative Drehbeweglichkeit der Verstelleinrichtung zum Querhaupt oder zum Rollenträger - je nachdem, ob die Verstelleinrichtung mittels der Lagerung mit dem Querhaupt oder mit dem Rollenträger verbunden ist - erreicht werden. Derart kann eine Übertragung eines unerwünschten Moments - das zu einem Verkanten des Rollenträgers im Rahmen und/oder zu einer Beeinträchtigung der Verstelleinrichtung führen kann - auf die Verstelleinrichtung vermieden werden.
- In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Lagerung eine rotatorisch bewegliche Bolzenverbindung auf. Bolzenverbindungen sind vielfach erprobt, aufwandsgünstig unter Verwendung einfacher Auslegungsvorschriften dimensionierbar, mit üblichen Werkzeugen leicht lösbar und wartungsarm. Mithin kann durch diese Bolzenverbindung eine vorteilhafte Konstruktion der Strangführungsrolleneinheit erreicht werden.
- Außerdem ist es vorteilhaft, wenn die Verstelleinrichtung einen Schraubflansch zur Verschraubung mit dem Querhaupt oder mit dem Rollenträger aufweist. Schraubflanschverbindungen sind vielfach erprobt und mit geringem Aufwand konstruktiv dimensionierbar, so dass eine vorteilhafte und aufwandsgünstige Konstruktion des Strangführungselements erreicht werden kann. Eine besonders einfache Demontage der Verstelleinrichtung aus der Strangführungsrolleneinheit wird ermöglicht, wenn die Schraubflanschverbindung zumindest ein lösbares Verbindungsmittel aufweist. Das Verbindungsmittel kann eine Schraube, eine Mutter, ein Gewindebolzen oder dergleichen sein.
- Zudem ist es vorteilhaft, wenn die Verstelleinrichtung ein Bolzenauge zum Verbolzen mit dem Rollenträger oder mit dem Querhaupt aufweist. Es ist zweckmäßig, wenn das Bolzenauge und der Schraubflansch an sich gegenüberliegenden Enden der Verstelleinrichtung angeordnet sind. Unter einem Bolzenauge kann eine Querbohrung zur Aufnahme eines Bolzens verstanden werden. Auf diese Weise kann eine besonders vorteilhafte, mit einfachen Mitteln herstell- und lösbare Verbindung der Verstelleinrichtung mit dem Querhaupt oder dem Rollenträger und damit eine vorteilhafte Konstruktion der Strangführungsrolleneinheit erreicht werden.
- Es ist vorteilhaft, wenn die Verstelleinrichtung mittels der Lagerung mit dem Rollenträger verbunden ist. In diesem Fall ist es zweckmäßig, wenn die Verstelleinrichtung translatorisch und rotatorisch fixiert mit dem Querhaupt verbunden ist. Durch die derart fixierte Verbindung zwischen dem Querhaupt und der Verstelleinrichtung kann eine leckageanfällige flexible Verschlauchung zwischen dem Querhaupt und der Verstelleinrichtung, beispielsweise zu einer Wirkmittelzuführung, vermieden werden. Außerdem können konstruktiv aufwändige, bauraumgreifende und die mechanischen Eigenschaften des Querhaupts beeinträchtigende Lagerelemente vermieden werden. Derart kann das Querhaupt mit vergleichsweise geringer Bauhöhe und vergleichsweise geringer Masse bei vergleichbaren oder verbesserten Festigkeitseigenschaften erreicht werden.
- Es ist vorteilhaft, wenn die Verstelleinrichtung ein Druckmittelzylinder ist. Insbesondere um hinreichend große Kräfte ausgehend von der Verstelleinrichtung über den Rollenträger und die Strangführungsrolle auf den Strang aufprägen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Verstelleinrichtung ein Hydraulikzylinder ist.
- In einer vorteilhaften Weiterbildung sind jeder einzeln anstellbaren Strangführungsrolle zwei Druckmittelzylinder, insbesondere zwei Hydraulikzylinder, zugeordnet und mit dem Rollenträger verbunden. Insbesondere eine nicht-synchrone Ansteuerung der beiden Druckmittelzylinder mit folglich ungleichmäßigen Verstellkräften und/oder Verstellwegen, eine ungleiche Hebelwirkung der Verstelleinrichtungen auf den Rollenträger oder dergleichen, können bzw. kann ein unerwünschtes Kippmoment am Rollenträger bewirken. Mithin kann es zu einem Verkanten des Rollenträgers in der Strangführung, genauer in einem Strangführungssegment bzw. dessen Rahmen, kommen. Insbesondere bei der Verwendung von zwei Druckmittelzylindern je Strangführungsrolle ist die vorgenannte translatorisch und rotatorisch bewegliche Verbindung zwischen der Verstelleinrichtung und dem Rollenträger deshalb besonders vorteilhaft. Es ist vorteilhaft, wenn jedem Druckmittelzylinder jeweils eine Lagerung zugeordnet ist.
- In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Strangführungssegment eine am Querhaupt und an der Verstelleinrichtung befestigte Rohrleitung zur Zuführung eines Druckmittels zur Verstelleinrichtung auf. Unter einer Rohrleitung kann eine - im Gegensatz zu einer Schlauchleitung - im Wesentlichen biegesteife Leitung zur Führung eines Wirkmediums verstanden werden. Durch die Verwendung einer Rohrleitung anstelle einer üblicherweise weniger robusten Schlauchleitung kann eine Schadenssicherheit der Druckmittelzuleitung erhöht, somit einer Leckage entgegengewirkt, weiter ein ungewolltes Austreten des Druckmittels auf den Strang vermieden und letztlich einer Beeinträchtigung der Strangqualität entgegengewirkt werden. Ferner kann derart ein Verschlauchungsaufwand reduziert werden.
- In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der einzeln anstellbaren Strangführungsrolle zumindest eine Positionsüberwachungseinrichtung zu einer Überwachung einer Position der Strangführungsrolle, beispielsweise auf Basis einer Volumenstrommessung, und/oder eine Wegmesseinrichtung zur Messung einer Anstellposition der Strangführungsrolle, insbesondere längs ihrer Verstellrichtung, zugeordnet. Auf diese Weise kann unter Verwendung der derart messbaren Anstellposition eine Steuerung und/oder eine Regelung der Anstellung der Strangführungsrolle ermöglicht werden.
- Zudem ist es von Vorteil, wenn die Wegmesseinrichtung baulich getrennt von der Verstelleinrichtung zwischen dem Querhaupt und dem Rollenträger angeordnet ist. "Baulich getrennt" kann bedeuten, dass die Wegmesseinrichtung als nicht-integraler Bestandteil der Verstelleinrichtung, beispielsweise außerhalb des Druckmittelzylinders, ausgebildet ist. Durch die derartige "externe" Anordnung kann eine verbesserte Zugänglichkeit, beispielsweise zu Wartungszwecken, der Wegmesseinrichtung erreicht werden. Eine Demontage der Verstelleinrichtung, um die Wegmesseinrichtung erreichen zu können, kann derart vermieden werden.
- In einer weiteren Ausführungsform ist die Wegmesseinrichtung einends am Querhaupt und andernends am Rollenträger befestigt. Auf diese Weise kann mit einfachen Mitteln vermieden werden, dass ein etwaiges Lagerspiel der Lagerung durch die Wegmesseinrichtung erfasst und derart die Wegmessung beeinträchtigt wird.
- In einer Weiterbildung weist die Wegmesseinrichtung einen magnetostriktiven Wegaufnehmer auf. An sich bekannte magnetostriktive Wegaufnehmer sind weitgehend unempfindlich gegenüber Umwelteinflüssen wie Temperatur, Vibration und Verschmutzung und damit in besonderer Weise für die Verwendung unter den Betriebsbedingungen einer Stranggießmaschine geeignet.
- In einer besonders robusten Weiterbildung weist die Wegmesseinrichtung ein Schutzgehäuse auf.
- Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Wegmesseinrichtung ein am Rollenträger befestigtes Formrohr und einen zwischen der Schutzabdeckung und dem Formrohr angeordneten Faltenbalg aufweist.
- In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Schutzgehäuse, insbesondere ein durch das Schutzgehäuse ausgebildeter Hohlraum, zur Aufnahme des Wegaufnehmers, mit einem Schutzmedium beaufschlagt. Vorteilhafterweise ist das Schutzmedium ein druckbeaufschlagtes Gas, beispielsweise Druckluft, das einer Einbringung von Schmutz- bzw. Staubpartikeln in das Innere des Schutzgehäuses entgegenwirkt. Derart kann eine besonders robuste und wartungsarme Wegmesseinrichtung erreicht werden.
- Außerdem ist die Erfindung gerichtet auf ein Strangführungssegment für eine Strangführung einer Stranggießmaschine.
- Das Strangführungssegment weist zumindest eine Strangführungsrolleneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 13 auf.
- Es ist vorteilhaft, wenn das Querhaupt der Strangführungsrolleneinheit lösbar mit einem Rahmen des Strangführungssegments verbunden ist. Vorteilhafterweise ist der Rollenträger der Strangführungsrolleneinheit quer zur Verstellrichtung, insbesondere mittels Führungsleisten, am Rahmen des Strangführungssegments abgestützt. Die Führungsleisten können als Gleitlager, insbesondere als Lineargleitlager, ausgebildet sein. Auf diese Weise kann eine vom Strang auf die Strangführungsrolle aufgeprägte Querkraft über den Rollenträger und die Führungsleisten in den Rahmen des Strangführungssegments ausgeleitet werden, wobei eine unerwünschte Einwirkung der Querkraft auf die mit dem Rollenträger verbunden Verstelleinrichtung reduziert wird.
- Es ist zweckmäßig, wenn in Verstellrichtung gegenüber der Strangführungsrolleneinheit, insbesondere in Verstellrichtung gegenüber der einzeln anstellbaren Strangführungsrolle, eine weitere Strangführungsrolle am Rahmen des Strangführungssegments axial rotierbar abgestützt ist. Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn mehrere, beispielsweise fünf bis zehn, Strangführungsrolleneinheiten im Rahmen des Strangführungssegments in Stranglängsrichtung kassettenweise hintereinander angeordnet sind. Durch die kassettenweise Anordnung der Strangführungsrolleneinheiten im Rahmen des Strangführungssegments wird eine besonders einfache Montage, Demontage und Wartbarkeit der Strangführungsrolleneinheiten bzw. des Strangführungssegments erreicht.
- Ferner ist die Erfindung gerichtet auf eine Strangführung für eine Stranggießmaschine. Die Strangführung weist zumindest ein Strangführungssegment nach Anspruch 14 auf. Es ist zweckmäßig, wenn mehrere Strangführungssegmente in Stranglängsrichtung hintereinander in der Strangführung der Stranggießmaschine angeordnet sind. Vorteilhafterweise sind die Strangführungssegmente einzeln montier- und demontierbar. Derart wird eine besonders aufwandsgünstig wart- und anpassbare Strangführung erreicht.
- Die bisher gegebene Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltungen enthält zahlreiche Merkmale, die in den einzelnen Unteransprüchen teilweise zu mehreren zusammengefasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale können jedoch zweckmäßigerweise auch einzeln betrachtet und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammengefasst werden. Insbesondere sind diese Merkmale jeweils einzeln und in beliebiger geeigneter Kombination mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie der erfindungsgemäßen Anordnung gemäß den unabhängigen Ansprüchen kombinierbar.
- Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung, sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Die Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und beschränken die Erfindung nicht auf die darin angegebene Kombination von Merkmalen, auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. Außerdem können dazu geeignete Merkmale eines jeden Ausführungsbeispiels auch explizit isoliert betrachtet, aus einem Ausführungsbeispiel entfernt, in ein anderes Ausführungsbeispiel zu dessen Ergänzung eingebracht und/oder mit einem beliebigen der Ansprüche kombiniert werden.
- Es zeigen:
- FIG 1
- eine schematische Darstellung einer Stranggießmaschine mit einer Strangführung bzw. Strangführungssegmenten,
- FIG 2
- ein ausschnittweises Detail der Strangführung aus
FIG 1 , - FIG 3
- eine perspektivische Darstellung des Strangführungssegments aus
FIG 2 mit mehreren Strangführungsrolleneinheiten, - FIG 4
- eine perspektivische Darstellung einer der Strangführungsrolleneinheiten des Strangführungssegments aus
FIG 3 , - FIG 5
- eine perspektivische Darstellung einer weiteren Strangführungsrolleneinheit,
- FIG 6
- eine perspektivische Schnittdarstellung einer Strangführungsrolleneinheit und
- FIG 7
- eine perspektivische Schnittdarstellung der Wegmesseinrichtung der Strangführungsrolleneinheit aus
FIG 3 undFIG 4 . -
FIG 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Stranggießmaschine 2 zur Herstellung eines metallischen Strangs in Brammenform. Die Stranggießmaschine 2 weist einen Pfannendrehturm 4, eine Kokille 6 und eine Strangführung 8 mit mehreren Strangführungssegmenten 10a bis 101 auf. Die Stranggießmaschine befindet sich in einer Halle, die gegenüber einem Fundament über ein Hallengerüst mit mehreren Stahlträgern 12 abgestützt ist. Die Stranggießmaschine 2 ist an einer Stützkonstruktion 14 abgestützt. - Zur Herstellung eines metallischen Strangs wird der Kokille 6 über den Pfannendrehturm 4 flüssiger Stahl zugeführt. In der Kokille 6 wird der flüssige Stahl zumindest in einer Randzone zur Erstarrung gebracht und kontinuierlich - bereits in einer teilerstarrten Strangform - aus der Kokille 6 der Strangführung 8 der Stranggießmaschine 2 zugeführt und durch die hindurchgefördert.
- Durch die Strangführung 8 wird der Strang geführt, gestützt und weiter abgekühlt. Zu diesem Zweck weist die Strangführung 8 die Strangführungssegmente 10a bis 101 auf.
-
FIG 2 zeigt ein ausschnittweises Detail der Strangführung 8 ausFIG 1 . Aus der Darstellung sind die Strangführungssegmente 10j, 10k und 101 ersichtlich. Die Strangführungssegmente 10j und 10k sind als sogenannte 4-Achsen-Segmente ausgeführt. Das Strangführungssegment 101 ist in einer Kassettenbauweise mit einer Einzelrollenanstellung ausgeführt. Zu diesem Zweck sind mehrere, genauer sieben, im Wesentlichen baugleiche Strangführungsrolleneinheiten 33 in einer Stranglängsrichtung L kassettenweise hintereinander im Strangführungssegment 101 angeordnet. Es ist selbstverständlich auch denkbar und vorteilhaft, sämtliche Strangführungssegmente der Strangführung 8 in Kassettenbauweise mit Einzelrollenanstellung auszuführen. -
FIG 3 zeigt eine perspektivische Darstellung des Strangführungssegments 101 ausFIG 2 . Das Strangführungssegment 101 weist einen Rahmen 16 auf, der aus einem Oberrahmen 18, einem Unterrahmen 20 und seitlichen Tragrahmen 22 gefügt ist. - Dem Unterrahmen 20 sind mehrere Strangführungsrollen 24 zugeordnet, die als unverschiebbare - also in radialer Richtung unbewegliche - Strangführungsrollen 24 ausgebildet sind. Jede der radial unbeweglichen Strangführungsrollen 24 ist mittels jeweils vier Lagern 42 am Unterrahmen 20 um ihre Längsachse rotierbar abgestützt.
- Dem Oberrahmen 18 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel sieben einzeln in einer Verstellrichtung V anstellbare Strangführungsrollen 26 zugeordnet.
- Jeder der einzeln anstellbaren Strangführungsrollen 26 ist jeweils ein Rollenträger 28, mindestens eine Verstelleinrichtung 30 und ein Querhaupt 32 zugeordnet. Jede der einzeln anstellbaren Strangführungsrollen 26 ist mittels jeweils vier Lagern 40 an dem ihr zugeordneten Rollenträger 28 axial rotierbar abgestützt. Jeder Rollenträger 28 ist an seinen Stirnseiten gleitend in bzw. an den seitlichen Tragrahmen 22 gelagert und in Verstellrichtung V verschieblich. Jedes Querhaupt 32 ist lösbar mit dem Oberrahmen 18 verbunden.
- Eine einzeln anstellbare Strangführungsrolle 26 nebst dem ihr zugeordnetem Querhaupt 32, dem Rollenträger 28 und der mindestens einen Verstelleinrichtung 30 bilden eine Strangführungsrolleneinheit 33.
- Das Strangführungssegment 101 weist sieben solcher Strangführungsrolleneinheiten 33 auf, die im Wesentlichen baugleich sind. Durch diesen kassettenartigen Aufbau des Strangführungssegments 101 mit jeweils einzeln montier- und demontierbaren Strangführungsrolleneinheiten 33 wird eine hohe Wartungsfreundlichkeit erreicht.
- Ferner sind die Verstelleinrichtungen 30 als Druckmittelzylinder 34, genauer als Hydraulikzylinder, ausgeführt. Des Weiteren ist jeweils eine Rohrleitung 36 an jedem Querhaupt 32 und an jeder Verstelleinrichtung 30 zur Zuführung eines Druckmittels zur jeder Verstelleinrichtung 30 befestigt.
- Jeder der einzeln anstellbaren Strangführungsrollen 26 ist zumindest eine Wegmesseinrichtung 38 - im hier vorliegenden Ausführungsbeispiel sind es zwei - zur Messung einer Anstellposition der jeweiligen Strangführungsrolle 26 zugeordnet. Die Wegmesseinrichtung 38 ist baulich getrennt von der Verstelleinrichtung 30 - also außerhalb des Druckmittelzylinders 34 - zwischen einem Querhaupt 32 und einem Rollenträger 28 angeordnet.
- Mittels der einzeln in der Verstellrichtung V an den Strang anstellbaren Strangführungsrollen 26 kann der Strang gemäß einer Vorgabe metallurgisch behandelt und somit in seinen Eigenschaften beeinflusst werden. Beispielsweise kann durch die Anstellung der Strangführungsrollen 26 in der Verstellrichtung V ein über der Länge des Strangs lineare und/oder nichtlineare Verlauf der Dicke des sich entlang der Stranglängsrichtung L durch das Strangführungssegment 101 bewegenden Strangs bewirkt werden.
- Zur Anstellung einer der Strangführungsrollen 26 wird über die ihr zugeordnete Rohrleitung 36 ein Druckmittel zu den jeweiligen Druckmittelzylindern 34 zugeführt und ein Hub, also ein Ein- oder Ausfahren, der Druckmittelzylinder 34 bewirkt. Der Hub der Druckmittelzylinder 34 in der Verstellrichtung V prägt eine Verschiebung auf den der Strangführungsrolle 26 zugeordneten Rollenträger 28 und die Strangführungsrolle 26 auf. Der Rollenträger 28 wird dabei gleitend in den seitlichen Tragrahmen 22 geführt und in Axialrichtung A der Strangführungsrollen 26 abgestützt, wobei die Strangführungsrolle 26 an den Strang angestellt wird. Eine entgegen der Verstellrichtung V wirkende, der Strangführungsrolle 26 aufgeprägte Reaktionskraft wird über den Rollenträger 28, die Druckmittelzylinder 34 und das Querhaupt 32 letztlich in den Rahmen 16 des Strangführungssegments 101 und ferner in die Stützkonstruktion 14 der Stranggießmaschine 2 (siehe
FIG 1 ) abgeleitet. - Die Beschreibung der nachfolgenden Ausführungsbeispiele beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zu den Ausführungsbeispielen aus
FIG 1 ,FIG 2 undFIG 3 , auf die bezüglich gleich bleibender Merkmale und Funktionen verwiesen wird. Im Wesentlichen gleich bleibende Bauteile sind grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen beziffert und nicht erwähnte Merkmale sind in den folgenden Ausführungsbeispielen übernommen, ohne dass sie erneut beschrieben sind. Gleiche Merkmale, die jedoch geringfügige Unterschiede aufweisen können, beispielsweise in einem Betrag bzw. einem Zahlenwert, in einer Abmessung, einer Position und/oder einer Funktion oder dergleichen, sind mit der gleichen Bezugsziffer und einem bzw. einem anderen Bezugsbuchstaben gekennzeichnet. Wird die Bezugsziffer alleine ohne einen Bezugsbuchstaben erwähnt, so sind die entsprechenden Bauteile aller Ausführungsbeispiele angesprochen. -
FIG 4 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Strangführungsrolleneinheit 33 ausFIG 3 , d.h. eine einzeln anstellbaren Strangführungsrolle 26 des Strangführungssegments 101 ausFIG 3 nebst dem dieser Strangführungsrolle 26 zugeordneten Rollenträger 28, der Verstelleinrichtung 30 - hier als zwei Druckmittelzylinder 34 ausgeführt -, dem Querhaupt 32 und den Wegmesseinrichtungen 38. - Die Verstelleinrichtung ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel mittels zweier Lagerungen 43 (Details siehe
FIG 6 ) translatorisch und rotatorisch beweglich mit dem Rollenträger 28 verbunden ist. Es ist außerdem möglich, dass die Verstelleinrichtung 30 mittels zumindest einer Lagerung 43 translatorisch und rotatorisch beweglich mit dem Querhaupt 32 verbunden ist. D.h. generell kann die Verstelleinrichtung 30 mittels zumindest einer Lagerung 43 translatorisch und rotatorisch beweglich mit dem Querhaupt 32 oder mit dem Rollenträger 28 verbunden sein. - Die Verstelleinrichtung 30 ist translatorisch und rotatorisch fixiert - vereinfacht ausgedrückt "starr" bzw. "drehfest" - mit dem nicht mittels der Lagerung 43 verbundenen Querhaupt 32 verbunden. Durch den Verzicht auf eine Anlenkung der Verstelleinrichtung 30 bzw. der Druckmittelzylinder 34 am Querhaupt 32, beispielsweise mittels eines Drehgelenks, eines Lagers oder dergleichen, kann ein besonders günstiger Kraftfluss und eine vergleichsweise geringe Bauhöhe des Querhaupts 32 erreicht werden. Ferner wird dadurch erreicht, dass das Querhaupt 32 unter einer durch die Druckmittelzylinder 34 bewirkten Belastung eine vergleichsweise geringere Durchbiegung aufweist, was sich positiv auf die erzielbaren Eigenschaften des Strangs auswirken kann.
- Es ist alternativ möglich - sofern die Verstelleinrichtung 30 mittels den Lagerungen 43 mit dem Querhaupt 32 verbunden wäre -, dass die Verstelleinrichtung 30 translatorisch und rotatorisch fixiert mit dem nicht mittels der Lagerung 43 verbundenen Rollenträger 28 verbunden ist.
- Das Querhaupt 32 ist mit dem Oberrahmen 18 verbindbar bzw. verbunden (siehe
FIG 3 ). Die einzeln anstellbare Strangführungsrolle 26 ist mit dem Rollenträger 28 und die Verstelleinrichtungen 30 einends mit dem Querhaupt 32 und andernends mit dem Rollenträger 28 verbunden. - Das Querhaupt weist zwei Schraubflansche 44 zur Verschraubung mit der Verstelleinrichtung 30 bzw. jeweils einem der Druckmittelzylinder 34 auf. Jeder Druckmittelzylinder 34 weist einen Schraubflansch 46 zur Verschraubung mit dem Querhaupt 32 auf. Die Schraubflansche 44 des Querhaupts 30 und die Schraubflansche 46 der Druckmittelzylinder 34 sind paarweise mittels Verbindungsmitteln 50 zu jeweils einer Schraubflanschverbindung 48 gefügt.
- Die Wegmesseinrichtungen 38 sind jeweils einends am Querhaupt 32 und andernends am Rollenträger 28 befestigt. Auf diese Weise kann eine besonders präzise Wegmessung erreicht werden, da ein etwaiges Lager- bzw. Verbindungsspiel an den Verbindungsstellen zwischen den Druckmittelzylindern 34 und dem Querhaupt 32 und dem Rollenträger 28 nicht erfasst wird, wie es jedoch beispielsweise bei einer in die Druckmittelzylinder integrierten Wegmesseinrichtung der Fall wäre.
-
FIG 5 zeigt eine perspektivische Darstellung einer weiteren, alternativen Strangführungsrolleneinheit 33a. Bei dieser Strangführungsrolleneinheit 33a ist der einzeln anstellbaren Stangführungsrolle 26 genau ein Druckmittelzylinder 34 zugeordnet, der in Axialrichtung A mittig der Strangführungsrolle 26 und in Verstellrichtung V zwischen dem Querhaupt 32a und dem Rollenträger 28a angeordnet ist. -
FIG 6 zeigt eine perspektivische Schnittdarstellung der Strangführungsrolleneinheit 33 ausFIG 4 . Der Druckmittelzylinder 34 weist ein Zylindergehäuse 52 und einen in der Verstellrichtung V gleitend beweglichen Zylinderkolben 54 auf. - Einends ist der Druckmittelzylinder 34 - wie vorgenannt beschrieben - mittels des Schraubflanschs 46 und den Verbindungsmitteln 50 mit dem Schraubflansch 44 des Querhaupts 32 translatorisch und rotatorisch fixiert verbunden.
- Andernends ist die Verstelleinrichtung 30 bzw. der Druckmittelzylinder 34 mittels der Lagerung 43 translatorisch und rotatorisch beweglich mit dem Rollenträger 28 verbunden.
- Die Lagerung 43 weist einen translatorischen Freiheitsgrad FT in der Axialrichtung A der Strangführungsrolle 26 auf, so dass die Verstelleinrichtung 30 in Axialrichtung mittels einer translatorisch beweglichen Gleitführung 56 verschieblich gelagert mit dem Rollenträger 28 verbunden ist.
- Außerdem weist die Lagerung 43 einen rotatorischen Freiheitsgrad FR um eine zur Stranglängsrichtung L parallele Drehachse D auf, so dass die Verstelleinrichtung 30 bzw. der Druckmittelzylinder 34 mittels einer rotatorisch beweglichen Bolzenverbindung 58 um die Drehachse D drehbar gelagert mit dem Rollenträger 28 verbunden ist.
- Für die Bolzenverbindung 58 weist der Zylinderkolben 54 einen Kolbenfortsatz 60 mit einem Bolzenauge 62 auf, wobei das Bolzenauge 62 als eine kreiszylindrische Bohrung zur Aufnahme einer kreiszylindrischen Bolzenmantelfläche 64 eines Bolzens 66 ausgeführt ist. Die Gleitführung 56 ist aus paarweise in der Verstellrichtung V gegenüberliegenden Gleitleisten 68 und zwei jeweils als Gleitstein 70 ausgebildeten Stirnenden des Bolzens 66 gebildet.
-
FIG 7 zeigt eine perspektivische Schnittdarstellung der Wegmesseinrichtung 38 der Strangführungsrolleneinheit 33 ausFIG 3 undFIG 4 . - Die Wegmesseinrichtung 38 weist einen magnetostriktiven Wegaufnehmer 72 auf, welcher hinreichend unempfindlich gegenüber Umwelteinflüssen wie Temperatur, Vibrationen und Verschmutzung und damit in besonderer Weise für die Verwendung unter den Betriebsbedingungen der Stranggießmaschine 2 geeignet ist. Der magnetostriktive Wegaufnehmer 72 weist einen Wellenleiter 74, einen Signalumformer 76 und einen Magnet 78, welcher als Ringmagnet ausgebildet ist, auf. Die relative Anordnung des Wellenleiters 74 und des Magnets 78 ist dazu vorbereitet, eine Relativverschiebung zwischen dem Querhaupt 32 und dem Rollenträger 28 - wie sie insbesondere durch eine Verschiebung der Gleitführung 56 quer zur Verstellrichtung V auftreten kann - beschädigungsfrei auszuführen.
- Ferner weist die Wegmesseinrichtung 38 ein Schutzgehäuse 80 mit einem am Rollenträger 28 befestigten Formrohr 82, eine am Querhaupt 32 befestigte Schutzabdeckung 84 und einen zwischen dem Formrohr 82 und der Schutzabdeckung 84 angeordneten Faltenbalg 86 auf.
- Ein durch das Schutzgehäuse 80 ausgebildeter Hohlraum 90 zur Aufnahme des Wegaufnehmers 72 bzw. des Wellenleiters 74 ist mit einem Schutzmedium 92 beaufschlagt. Das Schutzmedium 92 ist ein druckbeaufschlagtes Gas - im hier vorliegenden Ausführungsbeispiel Druckluft -, das einer Einbringung von Schmutz- bzw. Staubpartikeln in das Innere des Schutzgehäuses 80 entgegenwirkt.
- Die Wegmesseinrichtung 38 ist baulich getrennt von der Verstelleinrichtung 30 (siehe FIGen 3 - 5) zwischen dem Querhaupt 32 und dem Rollenträger 28 angeordnet. "Baulich getrennt" bedeutet, dass die Wegmesseinrichtung 38 als nicht-integraler Bestandteil der Verstelleinrichtung 30, also außerhalb des und getrennt vom Druckmittelzylinders 34, ausgebildet ist. Durch die derartige "externe" Anordnung der Wegmesseinrichtung 38 kann eine verbesserte Zugänglichkeit für Wartungszwecke erreicht werden. Eine Demontage der Verstelleinrichtung 30 (siehe
FIG 3 undFIG 4 ), um die Wegmesseinrichtung 38 erreichen zu können, wird derart vermieden. - Die Wegmesseinrichtung ist mit Verbindungsmitteln 88 einends am Querhaupt 32 und andernends am Rollenträger 28 befestigt. Auf diese Weise kann mit einfachen Mitteln vermieden werden, dass ein Lagerspiel der Gleitführung 56 und/oder der Bolzenverbindung 58 (siehe
FIG 6 ) - in Wirkrichtung der Verstelleinrichtung 30 - zwischen der Verstelleinrichtung 30 mit dem Rollenträger 28 durch die Wegmesseinrichtung 38 erfasst wird. Infolgedessen kann eine präzise Wegmessung bzw. Abstandsmessung einer Anstellposition s zwischen dem Querhaupt 32 und dem Rollenträger erreicht und eine Beeinträchtigung der Messung durch die Lagerspiele der Gleitführung 56 und/oder Bolzenverbindung 58 minimiert werden. -
- 2
- Stranggießmaschine
- 4
- Pfannendrehturm
- 6
- Kokille
- 8
- Strangführung
- 10a - 101
- Strangführungssegment
- 12
- Stahlträger
- 14
- Stützkonstruktion
- 16
- Rahmen
- 18
- Oberrahmen
- 20
- Unterrahmen
- 22
- seitlicher Tragrahmen
- 24
- radial feststehende Strangführungsrolle
- 26
- einzeln anstellbare Strangführungsrolle
- 28, 28a
- Rollenträger
- 30
- Verstelleinrichtung
- 32, 32a
- Querhaupt
- 33, 33a
- Strangführungsrolleneinheit
- 34
- Druckmittelzylinder
- 36
- Rohrleitung
- 38
- Wegmesseinrichtung
- 40
- Lager
- 42
- Lager
- 43
- Lagerung
- 44
- Schraubflansch
- 46
- Schraubflansch
- 48
- Schraubflanschverbindung
- 50
- Verbindungsmittel
- 52
- Zylindergehäuse
- 54
- Zylinderkolben
- 56
- Gleitführung
- 58
- Bolzenverbindung
- 60
- Kolbenfortsatz
- 62
- Bolzenauge
- 64
- Bolzenmantelfläche
- 66
- Bolzen
- 68
- Gleitleisten
- 70
- Gleitstein
- 72
- magnetostriktiver Wegaufnehmer
- 74
- Wellenleiter
- 76
- Signalumformer
- 78
- Magnet
- 80
- Schutzgehäuse
- 82
- Formrohr
- 84
- Schutzabdeckung
- 86
- Faltenbalg
- 88
- Verbindungsmittel
- 90
- Hohlraum
- 92
- Schutzmedium
- A
- Axialrichtung
- D
- Drehachse
- FT
- translatorischer Freiheitsgrad
- FR
- rotatorischer Freiheitsgrad
- L
- Stranglängsrichtung
- s
- Anstellposition
- V
- Verstellrichtung
Claims (15)
- Strangführungsrolleneinheit (33, 33a) zum Führen eines metallischen Strangs in einer Stranggießmaschine (2), aufweisend eine einzeln gegen den Strang anstellbare Strangführungsrolle (26), einen Rollenträger (28, 28a), eine Verstelleinrichtung (30) und ein Querhaupt (32, 32a), wobei die einzeln anstellbare Strangführungsrolle (26) mit dem Rollenträger (28, 28a) verbunden ist und die Verstelleinrichtung (30) einends mit dem Rollenträger (28, 28a) und andernends mit dem Querhaupt (32, 32a) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (30) mittels zumindest einer Lagerung (43) translatorisch und rotatorisch beweglich mit dem Querhaupt (32, 32a) oder mit dem Rollenträger (28, 28a) verbunden ist. - Strangführungsrolleneinheit (33, 33a) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (30) an ihrem der Lagerung (43) gegenüberliegenden Ende translatorisch und rotatorisch fixiert ist, insbesondere mittels einer Schraubverbindung (48) und/oder einer Schweißverbindung. - Strangführungsrolleneinheit (33, 33a) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, die Lagerung (43) einen translatorischen Freiheitsgrad (FT) in der Axialrichtung (A) der Strangführungsrolle (26) aufweist. - Strangführungsrolleneinheit (33, 33a) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung (43) eine translatorisch bewegliche Gleitführung (56) aufweist. - Strangführungsrolleneinheit (33, 33a) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung (43) einen rotatorischen Freiheitsgrad (FR) um eine zur Stranglängsrichtung (L) parallele Drehachse (D) aufweist. - Strangführungsrolleneinheit (33, 33a) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung (43) eine rotatorisch bewegliche Bolzenverbindung (58) aufweist. - Strangführungsrolleneinheit (33, 33a) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (30) zumindest einen Schraubflansch (46) zur Verschraubung und ein Bolzenauge (62) zum Verbolzen jeweils entweder mit dem Querhaupt (32, 32a) oder mit dem Rollenträger (28, 28a) aufweist. - Strangführungsrolleneinheit (33, 33a) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (30) mittels der Lagerung (43) mit dem Rollenträger (28, 28a) verbunden ist. - Strangführungsrolleneinheit (33, 33a) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (30) ein Druckmittelzylinder (34) ist. - Strangführungsrolleneinheit (33, 33a) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der einzeln anstellbaren Strangführungsrolle (26) zumindest eine Positionsüberwachungseinrichtung zu einer Überwachung einer Position der Strangführungsrolle und/oder eine Wegmesseinrichtung (38) zur Messung einer Anstellposition (s) der Strangführungsrolle (26) zugeordnet ist. - Strangführungsrolleneinheit (33, 33a) nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass die Wegmesseinrichtung (38) baulich getrennt von der Verstelleinrichtung (30) ist und insbesondere einends am Querhaupt (32, 32a) und andernends am Rollenträger (28, 28a) befestigt ist. - Strangführungsrolleneinheit (33, 33a) nach einem der Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, dass die Wegmesseinrichtung (38) einem magnetostriktiven Wegaufnehmer (72) aufweist. - Strangführungsrolleneinheit (33, 33a) nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass die Wegmesseinrichtung (38) ein Schutzgehäuse (80) aufweist, welches insbesondere mit einem Schutzmedium (92) beaufschlagt ist. - Strangführungssegment (101) für eine Strangführung (8) einer Stranggießmaschine (2),
gekennzeichnet durch zumindest eine Strangführungsrolleneinheit (33, 33a) nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche. - Strangführung (8) für eine Stranggießmaschine (2),
gekennzeichnet durch zumindest ein Strangführungssegment (101) nach Anspruch 14.
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