CH643474A5 - Vorrichtung an stranggiessanlage zum vorschub des gussstranges. - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung an Stranggiessanlagen zum Vorschub des Gussstranges, der durch eine Mehrzahl von frei rollenden Walzen abgestützt ist.

Die Anmelderin hat bereits vorgeschlagen zum Führen und Stützen des Gussstranges in Stranggiessanlagen eine Mehrzahl von frei rollenden, im wesentlichen zylindrischen Walzen zu verwenden, die sich auf einer entsprechend der Strangfliessrichtung ausgebildeten Stützfläche abwälzen. Solche Walzen, die frei auf der rückseitigen Stützfläche abrollen, benötigen keine Lager, die zerstört werden könnten, und durch das Abwälzen der Strangrückseite auf den Walzen ist gewährleistet, dass jeder Punkt auf der Strangoberflä-che für das Kühlwasser zur Abkühlung des frisch gegossenen Stranges zugänglich bleibt, so dass keine örtlichen Überhitzungen auftreten können.

Dieses Abgehen von der bisher ausgeübten Praxis der fest angebrachten Walzen bringt bedeutende Vorteile mit sich, insbesondere wenn dafür gesorgt wird, dass der Abstand zwischen einzelnen Walzen stets konstant und deren Parallelität immer gewährleistet wird.

Ein weiteres bedeutsames Problem bei Stranggiessanlagen ist in der Art und Weise zu erblicken, wie der Strang gefördert wird. Üblicherweise werden dazu angetriebene Vorschubrollen verwendet, die in einem Bereich angeordnet sind, wo sich der Strang bereits horizontal erstreckt und durch fortgeschrittene Abkühlung zumindest in seinem äus-5 seren Bereich weitgehend erhärtet ist. Es ist dabei erforderlich diese Vorschubrollen mit sehr grosser Kraft gegen den Strang zu pressen, - die erforderliche Vorschubkraft kann bis zu 80 Tonnen betragen, wie Versuche gezeigt haben -, da der Reibungskoeffizient zwischen der Oberfläche der übli-io cherweise aus Stahl gefertigten Vorschubrollen und der Strangoberfläche wesentlich weniger als 1 beträgt. Diese Aufpresskräfte liegen normalerweise in der Grössenordnung von 150-200 Tonnen. Solche extremen Kräfteverhältnisse bedingen äusserst widerstandsfähig konstruierte Vor-15 Schubeinrichtungen, die entsprechend komplex im Aufbau und teuer in Herstellung und Unterhalt sind.

Vom technischen Standpunkt her gesehen wäre es wünschenswert, den Strang nicht vom Ende her aus der Giessan-lage herauszuziehen, sondern die Vorschubkräfte entlang 20 des ganzen Stranges zu verteilen. Dies bereitet jedoch in der Praxis erhebliche Schwierigkeiten und bedingt einen bedeutenden Aufwand, müssten doch mehrere oder alle der Abstützwalzen angetrieben werden. Unregelmässigkeiten im Vorschub infolge unvermeidlichen Spiels in den Kraftüber-25 tragungselementen und ein relativ rascher Verschleiss müsste in Kauf genommen werden.

Wenn wie im vorliegenden Beispiel eine Vorrichtung mit freien Stützwalzen verwendet werden soll, werden diese Probleme noch schwerwiegender, da ein direkter Antrieb der 30 Walzen z. B. mittels Ketten, Treibriemen oder dgl. nicht in Frage kommt. Man war daher bislang gezwungen, die technisch wenig befriedigende Art des «Herausziehens» des Stranges anzuwenden.

Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, 35 für diese Probleme eine Lösung zü schaffen und eine Antriebsvorrichtung für den Gussstrag vorzuschlagen, mit welcher dieser gleichmässig und entlang eines wesentlichen Teils seiner Ausdehnung angetrieben werden kann. Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Vorrichtung dadurch 40 gelöst, dass eine Mehrzahl von Schlitten vorgesehen ist, die an seitlich des Stranges angeordneten Schienen entlang des Stranges verschiebbar geführt sind und die je mindestens einen Antriebsmotor tragen, der wahlweise an eine der Walzen drehfest ankoppelbar und von der Walze lösbar ist. 45 In den abhängigen Ansprüchen sind weitere Ausführungsformen definiert.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der erfin-dungsgemässen Einrichtungen, unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen: so Fig. 1 eine perspektivische Teilansicht der Antriebsvor-richtung zum Vorschub des Gussstranges,

Fig. 2 eine Teilansicht der Antriebsvorrichtung von der Seite,

Fig. 3 einen Horizontalschnitt,

55 Fig. 4 eine teilweise geschnittene Ansicht der Antriebseinrichtung von oben.

Gemäss den Fig. 1-4 ist beidseitig des Gussstranges 3 je eine Führungsschiene 24 vorgesehen, welche entsprechend der Strangfliessrichtung gekrümmt sind und welche sich im 60 wesentlichen entlang des gesamten, gekrümmten Teils des Gussstranges erstrecken können. Auf diesen Führungsschienen 24 sind mehrere Schlitten 25 verschiebbar angeordnet und mittels nicht näher dargestellter, geeigneter Lagerungen geführt. Jeder der Schlitten 25 ist über eine hydrauli-65 sehe Kolbenzylindereinheit 26 mit der zugeordneten Führungsschiene 24 verbunden, indem das Ende 26a des Zylinders an der Führungsschiene 24 und das Ende der Kolbenstange 27 mit dem Schlitten 25 gelenkig verbunden sind.

3

643474

Durch abwechslungsweises Beaufschlagen des Zylinders 26 mit Druck und darauf folgendes Entspannen bewegt sich die Kolbenstange 27 aus dem Zylinder heraus und wieder in diesen hinein, so dass der Schlitten 25 eine oszillierende Bewegung ausführt.

Jeder der Schlitten 25 trägt eine Anzahl Hydromotoren 28, die quer zur Bewegungsrichtung des Schlittens 25 verschiebbar gelagert sind. Eine am Schlitten angebrachte Kolbenzylindereinheit 29 bewirkt ein Verschieben des Hydromotors 28 zum Strang hin bzw. vom Strang weg. In den Zeichnungen sind nur vereinzelte Zylinderkolbeneinheiten 29 dargestellt; es wird jedoch daraufhingewiesen, dass jedem Hydromotor 28 eine Kolbenzylindereinheit 29 zugeordnet ist.

Wie weiter insbesondere aus Fig. 1 und 2 zu entnehmen ist, besitzen die zur Abstützung des Gussstranges 3 verwendeten Walzen 8 an ihren Stirnseiten eine Anzahl entlang eines Kreises angeordneter Bohrungen 30. Anderseits sind die angetriebenen Flansche 31 des Hydromotoren 28 mit korrespondierend angeordneten, in der Grösse den Bohrungen 30 angepassten, gegen aussen konisch zulaufenden Zapfen 32 versehen. Durch eine Verschiebung der Hydromotoren 28, unter Einfluss der Kolbenzylindereinheiten 29 gegen die Walzen 8, können somit die Zapfen 32 in die Bohrung 30 eingeführt und durch Rückzug der Hydromotoren 28 von den Walzen 8 weg wieder aus diesen herausgezogen werden.

Weiterhin sind natürlich geeignete Druckquellen für Hydraulikflüssigkeit sowie Steuergeräte zur Betätigung der Hydromotoren 18, der Kolbenzylindereinheiten 26 und 29 sowie zugeordnete Hilfseinrichtungen vorhanden, die jedoch in den Zeichnungen nicht dargestellt sind und auf die nicht näher eingegangen zu werden braucht, da deren Aufbau und Dimensionier ung jedem Fachmann geläufig ist.

Die Funktionsweise der Vorrichtung ist wie folgt:

Einer der Schlitten 25 befindet sich nach erfolgtem Rückzug durch die Kolbenzylindereinheit 26 in der oberen Endstellung. Die auf diesem Schlitten 25 angebrachten Hydromotoren 28 werden nun unter Wirkung der Kolbenzylindereinheiten 29 gegen die Walzen 8 hin verschoben, bis die Zapfen 32 in die Bohrungen 30 der Walzen 8 eingreifen. Nun werden die Hydromotoren 28 betätigt und übertragen das von ihnen gelieferte Drehmoment über die erwähnte Zapfenkupplung auf die Walzen 8. Diese rollen sich auf der Stützfläche 17 ab und transportieren dabei den Strang 3 nach unten. Gleichzeitig bewegen sich auch die Walzen 8 mit der halben Fliessgeschwindigkeit des Stranges gegen unten. Diese Bewegung macht der Schlitten 2*5 mit, bis er eine untere Endstellung erreicht hat. Nun werden die Hydromotoren durch Rückzug mittels der Kolbenzylindereinheiten 29 von den Walzen 8 entkoppelt und der Schlitten 25 wird mit Hilfe der Kolbenzylindereinheit 26 wieder in seine obere Endstellung gebracht. Der ganze Zyklus beginnt von neuem.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind auf beiden Seiten des Stranges mehrere Schlitten 25 vorhanden. Im Interesse einer gleichmässigen Förderung des Stranges empfiehlt es sich, den vorstehend beschriebenen Vorschubzyklus, der an sich diskontinuierlich ist, nicht bei allen Schlitten gleichzeitig ablaufen zu lassen, sondern mit einer geeigneten zeitlichen Staffelung. Insbesondere soll darauf geachtet werden, dass jeweils nur ein einziger der Schlitten zurückgezogen wird, währenddem sämtliche anderen Schlitten den Strang gegen unten fördern.

Es soll noch besonders daraufhingewiesen werden, dass die Kolbenzylindereinheit 26 in keiner Weise eine Vorschubfunktion ausübt; während der Vorwärtsbewegung des Schlittens kann im hydraulischen Kreislauf für die Einheit 26 ein Überströmventil geöffnet sein, das die freie Beweglichkeit des Schlittens ermöglicht. Eine Belastung der Kolbenzylindereinheiten 26 durch das von den Hydromotoren 28 aufgebrachte Drehmoment ist ebenfalls nicht vorhanden, da dieses über den Schlitten 25 von der Führungsschiene 24 aufgenommen wird.

Die vorteilhaft für diesen Zweck verwendeten Hydromo-.toren rotieren nicht kontinuierlich, sondern vollführen mit ihrer Antriebsachse nur eine Drehbewegung über 110 oder 270°, je nach verwendetem Typ. Dies ist aber in keiner Weise ein Nachteil, da die Hydromotoren 28 während des Rückzugs des Schlittens 25, d.h. wenn sie von den Walzen 8 gelöst sind, wieder in ihre Ausgangsstellung gebracht werden.

Die Rückzugsbewegung der Schlitten 25 erfolgt wesentlich schneller als die Vorwärtsbewegung während des För-derns des Stanges, beispielsweise etwa im Verhältnis 15:1. Dies sicherte eine grosse Effektivität beim Antrieb des Stranges, lässt aber dennoch genügend Zeit für die Rückstellung der Hydromotoren.

Schon der Einsatz von zwei mit Hydromotoren bestückten Schlitten erlaubt einen nahezu kontinuierlichen Vorschub des Stranges. In der Praxis dürfte es allerdings vorteilhafter sein, mindestens 4 oder nochmehr solcher Schlitteneinheiten zu verwenden. Dies gestattet auch die Grösse und die Leistung der Hydromotoren zu vermindern, so dass diese leichter an die Walzen 8 angekoppelt bzw. davon gelöst werden können, und schliesslich kommt eine grosse Anzahl auch der Kontinuität der Förderung des Stranges zugute.

Die Verwendung von Hydromotoren zur Förderung des Stranges hat sowohl technische als auch wirtschaftliche Vorteile. Ein solcher Hydromotor, dessen Welle zu einer Vor-und Rückwärtsbewegung antreibbar ist, gehört zu den Antriebsaggregaten mit dem grössten Drehmoment bei geringsten Kosten und Abmessungen. Er lässt sich durch Regulierung des Öldruckes sehr leicht steuern und hat seine zuverlässige Funktion auch unter den ungünstigsten Bedingungen seit Jahrzehnten unter Beweis gestellt.

Am Anfang des Förderhubes, wenn die Hydromotoren 28 durch die Kolbenzylindereinheiten 29 gegen die Stirnflächen der Walzen 8 gepresst werden, ist nicht unbedingt sichergestellt, dass die Zapfen 32 sofort in die Bohrungen 30 eingreifen. Da gleichzeitig aber der Strang 3 durch andere Hydromotoren bewegt wird und sich somit alle Walzen 8 in Rotation befinden, wird schon nach kurzer Zeit ein Eingriff der Zapfen 32 erfolgen, worauf dann der Hydromotor betätigt werden kann.

Die vorgeschlagene Antriebsvorrichtung bietet noch einen weiteren Vorteil. Insbesondere bei der Verwendung von freien Rollen kann es vorkommen, dass sich der Strang etwa seitlich verschiebt. Da die auftretenden Kräfte pro Walze bis zu 501 betragen können, ist es natürlich nicht möglich, die Strangfliessrichtung durch Verschieben des Stranges zu korrigieren. Eine Korrektur kann aber dadurch erzielt werden, dass eine Zeitlang der Antrieb nur von der einen Seite her erfolgt, indem die Schlitten 25 auf der anderen Seite des Stranges vorübergehend stillgelegt werden.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wirkt die Antriebsvorrichtung nur auf die oberhalb des Stranges liegenden Walzen.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

S

2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

643 474 PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung an Stranggiessanlage zum Vorschub des Gussstranges, der durch eine Mehrzahl von frei rollenden Walzen abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Schlitten (25) vorgesehen ist, die an seitlich des Stranges (3) angeordneten Schienen (24) entlang des Stranges verschiebbar geführt sind und die je mindestens einen Antriebsmotor (28) tragen, der wahlweise an eine der Walzen (8) drehfest ankoppelbar und von der Walze lösbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Schlitten (25) entlang der Führungsschienen (24) vor- und zurückverschiebbar ist, wobei diese Verschiebung durch einerends am Schlitten (25) und an-derenends durch am Maschinengestell befestigte hydraulische oder pneumatische Kolben-Zylinder-Einheiten (26) bewirkt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Schlitten (25) eine Mehrzahl von Antriebsmotoren (28) trägt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmotoren (28) je einen mit abstehenden Zapfen (32) versehenen Flansch (31) besitzen und dass die Stirnseiten der Walzen (8) mit korrespondierend zu den Zapfen (32) angebrachten Bohrungen (30) versehen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmotoren (28) verschiebbar auf den Schlitten (25) angeordnet und mittels hydraulischer oder pneumatischer Kolben-Zylinder-Aggregate (29) gegen die Walzen hin bzw. von diesen weg bewegbar sind, um die Zapfen (32) der Flansche (31) in die Bohrungen (30) der Walzen (8) einzuführen bzw. aus diesen herauszuziehen.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmotoren (28) Hydromotoren sind, deren Antriebswellen zu alternierender Vor- und Rückwärtsdrehung um weniger als 360° angetrieben sind.