DE1458236A1

DE1458236A1 - Anordnung fuer eine Metallstranggiessanlage

Info

Publication number: DE1458236A1
Application number: DE19641458236
Authority: DE
Inventors: Grote Frostick Harold
Original assignee: United States Steel Corp
Current assignee: United States Steel Corp
Priority date: 1963-03-04
Filing date: 1964-02-27
Publication date: 1968-12-19
Also published as: BE644702A; ES297174A1; GB1039821A; NL6401848A; US3196500A; AT253709B

Description

Anordnung für eine Metallstranggiessanlage

Die ärfindung bezieht sich auf eine Anordnung für eine Ketailstranggiessanlage, in der von dem unten aus der Gdessform herauskommenden und stetig abwärts wandernden Metallstrang nacheinander Strangenden abgeschnitten und einzeln von einem durch Elektromotor angetriebenen auf und ab beweglichen Wagen aufgenommen und abwärts- und als Brammen der weiteren Verarbeitung zugeführt werden.

Die vom Jnde des Stranges nacheinander abgeschnittenen Brammen, die ein sehr hohes Gewicht haben können, werden also nach dem Abschneiden durch den sie aufnehmenden Wagen fortgefördert und dadurch aus dem Wege

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Patentanwälte DipL-Ing. Martin Licht, Dlpl.-Wirtech.-Ing. Axel Hanemann, Dipl.-Phya. Sebastian Herrmann

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des abwärts wandernden Stranges geschafft. Sie gelangen dann zu einer Stelle, an der sie vom Wagen abgenommen und zur weiteren Verarbeitung weitergefördert werden, etwa zu einem Walzwerk. Bei seiner Abwärtsbewegung
erhält das vom Strang abgeschnittene Stück seine aufrechte Lage bei und der abwärts laufende Wagen unterstützt das Stück dabei, so dass es mit geregelter Geschwindigkeit abwärts wandert. In dem Zeitpunkt, in
welchem unten vom Strang das Jnde abgeschnitten wird, muss sich also der Wagen dicht am unteren 3nde des
Stranges befinden, um die abgeschnittene Bramme aufzufangen. Dann muss der Wagen diese Bramme abwärts
aus dem Bereich des abwärts laufenden Stranges herausfördern und dann wieder in eine Lage zurückkehren,
in der er das nächste vom Giessstrang anzuschneidende Ende aufnehmen kann.

Der aus der Gussform austretende Strang hat eine sehr hohe Temperatur. Handelt es sich um Stahl, dann
liegt diese Temperatur dicht am Schmelzpunkt des Stahls. Aus diesem Grunde ist es erwünscht, dass die Aufnahmefläche des Wagens vom .Ende des Stranges einen gewissen Abstand einhält, während sich der Wagen unter dem
Ende des Stranges in Aufnahmebereitschaft für die abzuschneidende Bramme befindet. Auf diese Weise verbleibt zwischen dem Strangende und der Aufnahmefläche des Wagens

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ein Luftspalt, der verhindert, dass die am Boden des Wagens vorgesehenen die Bramme auffangenden Teile vorzeitig durch die Wärmeeinwirkung zerstört werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Forderung zu erfüllen.

drfindungsgemäss ist diese Aufgabe dadurch gelöst, dass durch einen für den Antrieb des Wagens vorgesehenen Regelkreis, der zum Regeln des Abstandes des Strangendes von der Aufnahmefläche des Wagens auf einen konstanten Wert ein Messwerk für diesen Abstand enthält, das einen Kraftschalter steuert, der Drehrichtung und Drehzahl des Motors derart bestimmt, dass dieser den Wagen bis zum Abschneiden des Strangendes unter Aufreehterhaltung des Abstandes abwärts laufen und den Wagen nach Abnehme der Bramme wieder aufwärts in Richtung auf das Ende des Stranges laufen lässt.

Durch diese Ausgestaltung der Anordnung ist ein erheblicher Fortschritt erzielt. Dieser besteht darin, dass der Wagen stetig zusammen mit dem abwärts wandernden iSnde des Giessstranges mitläuft, und zwar auch dann, wenn sich die Wandergeschwiadigkeit des Stranges ändert oder dieser sogar.aufwärts laufen sollte- Durch die Steuerung des Wagens ist erreicht, dass dieser von selbst einen bestimmten Abstand vom Έχιδ,β des Stranges \ eixisbält und dadurch für den· Luftspalt sorgt, der den Wagen vor der Zerstörung durch die hohe Wärme schützt.

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Der Regelkreis leitet die Abwärtsbewegung des Wagens nach dem Abtrennen des Strangendes von selbst ein und steuert diese Abwärtsbewegung. Each der Abnahme der Bramme vom Wagen lässt der Regelkreis diesen von selbst wieder bis in die Lage zurücklaufen, in welcher der Wagen zur Aufnahme der nächsten Bramme bereitsteht.

Die Erfindung sei nunmehr anhand eines Auführungs- * · beispiels näher erläutert, das in den Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen

Fig. 1 einen Grundriss der Anordnung für eine Stranggiessanlage mit dem Wagen und seinem Antrieb,

Fig. 2 den zur Fig. 1 gehörigen Aufriss,

Fig. 3 eine schaubildliche Ansicht des Wagens mit dem eingebauten Messwerk und dem Kraftschalter des Regelkreises,

Fig. 4· den Schnitt nach der Linie 17-IV der Fig. ι zur Darstellung des Messwerks und

Fig. 5 das elektrische Schaltschema des Antriebsmotors und seines Kraftschalters.

Aus der G-ussform der Stranggiess anlage tritt unten der gegossene heisse Metallstrang 1 aus, der abwärts wandert. Vom Ende dieses Stranges wird periodisch ein in Fig. 3 strichpunktiert wiedergegebenes Stück abgeschnitten, das eine zur weiteren Verarbeitung, z.B. zum Auswalzen bestimmte Bramme,darstellt. Um

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diese auf zunehmen, ist unter der Giessform ein auf und ab beweglicher Wagen 2 angeordnet. Dieser läuft auf seitlichen lotrechten Schienen 3 und wird durch einen Antrieb auf und ab bewegt, zu welchem ein über eine Seilscheibe 5 laufendes Hubseil 4 gehört, das auf eine. Hubtrommel 6 aufgewickelt ist. Diese ist durch einen Elektromotor 7 über ein Getriebe 8 antreibbar. "I

Fig. 3 sseigt das Ende des Giessstranges 1 in der Lage, in der es in den Wagen eingetreten ist und nach Abschneiden vom Strang von am Wagen befestigten Tragarmen 10 aufgenommen wird, um dann abgesenkt zu werden.

Der Wagen ist nun mit einem Messwerk versehen,' das den Abstand zwischen den Tragarmen 10 und dem Ende des G-iessstranges abfühlt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht dieses Messwerk aus einem Finger 11, der starr an einer waagerechten, im Wagen drehbar gelagerten Schwingwelle 12 befestigt ist. In Fig. 4 sieht man den Bewegungsbereich des Fingers 11* Auf ihn wirkt ständig eine Rückstellfeder 13, die ihn aufwärts zu schwenken sucht* Er nimmt daher seine strichpunktiert gezeigte obere Stellung ein, wenn ■ er nicht durch den Strang 1 herabgedrückt wird. In aelner oberen Stellung legt sich ein Stift 14 der

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Welle 12 an einen am'Wagen angeordneten Anschlag 15.

Die Schwingwelle 12 des Messwerks betätigt einen Kraftschalter' 20, und zwar über ein Übersetzungsgetriebe 21. Der Kraftschalter hat eine Reihe vom. Kontakten 20a bis 2Oe, die beim Herabdriicken des Fingers 11 durch eine Schubkurve nacheinander umgeschaltet werden. Derartige Kraftschalter sind bekannt (Preisliste 15 - 321 der Westinghouse Electric Corporation vom 10. Mai 1961, Seite 2).

Durch die Kontakte des Kraftschalters wird die Laufgeschwindigkeit und die Drehrichtung des Motors 7 bestimmt, der die Hubtrommel 6 antreibt.

Der Motor 7 ist ein Gleichstrommotor, der durch einen Gleichstromerzeuger 22 gespeist wird. Die Spannung und die Polarität des vom Stromerzeuger 22 gelieferten Gleichstroms richtet sich danach, wie dieser Stromerzeuger erregt wird. Der Erregung dient ein Aggregat 23, das seinerseits wiederum von einem Gleichstromnetz 24 unter Steuerung durch den Kraftschalter unterschiedlich erregt wird.

Das sei nunmehr anhand der Wirkungsweise im einzelnen erläutert. Geht man von dem Betriebszustand aus, bei welchem die vom Strang abgeschnittene Bramme vom Wagen soeben abgenommen ist, so ergibt sich, dass der

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Finger 11 durch die Rückstellfeder 13 in seine in Pig. 4 strichpunktierte obere Lage geschwenkt ist. In dieser Lage sind die Kontakte 20a, 20b und 20c geschlossen und die Kontakte 2Od, 2Oe und 2Of offen. Infolgedessen wird die Feldwicklung des ärregeraggregats 23 unmittelbar an das Netz 24 angeschlossen und daher voll erregt, und zwar mit einer solchen Polarität, dass der Motor in der Hubrichtung läuft. Wird der Wagen I also entladen, dann wird sein Antrieb durch das Messwerk 11, 12 selbsttätig mit voller Geschwindigkeit in der Hubriehtung eingeschaltet und lässt den Wagen aufwärts laufen, bis der Messhebel 11 unten an den Strang 1 anstösst und durch diesen etwas niedergedrückt wird. Das führt zu einer entsprechenden Umschaltung der Kontakte des Kraftschalters 20. Es wird nämlich der Kontakt 20c geöffnet, wodurch in den Srregerstromkreis des Aggregats 23 ein Widerstand 25 eingeschaltet wird. Das führt dazu, dass der vom Stromerzeuger 22 gelieferte Strom abnimmt und die Hubgeschwindigkeit sinkt. Infolgedessen wird nunmehr der Hebel 11 langsamer abwärtsgedrückt, wobei er dann mittels des Kraftsehalters 20 den Motor stillsetzt. Infolgedessen bleiben der Wagen und mit ihm die Welle 12 stehen, während der Strang 1 jedoch weiter abwärts läuft und den Messhebel 2 noch weiter abwärts drückt,

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aber noch nicht an die Tragarme 10 anstösst. Sobald nun der Abstand des Stranges 1 von diesen Tragarmen 10 "bis auf eine bestimmte Grosse verringert ist, werden die Kontakte 2Od und 2Oe geschlossen. Das führt dazu, dass die Erregung des Aggregats '23 umgesteuert, dieses Aggregat also mit umgekehrter Polarität erregt wird und den Hubmotor 7 im Senksinne laufen b lässt. Hie Laufgeschwindigkeit ist dabei verhältnismässig niedrig, weil im Erregerstromkreis der Widerstand 26 wirksam ist.

Der Wagen senkt sich daher mit einer Geschwindigkeit, die niedriger als die Laufgeschwindigkeit des Stranges 1 ist. Infolgedessen wird der Finger 11 weiter abwärtsgedrückt, bis der Kontakt 2Of geschlossen wird, wobei sich das Strangende in geringem Abstand über den Armen 10 befindet. Dieser Kontakt 2Of schaltet den Widerstand 26 kurz, was dazu führt, dass die Senkgeschwindigkeit des Wagens wächst und daher die Tragarme 10 des Wagens schneller abwärts laufen als . der Strang 1, worauf dann der Pinger 11 anspricht und den Kontakt 2Of wieder öffnet. Dann läuft der Wagen wieder langsamer vor dem abwärts gehenden Strang 1 her, bis der Kontakt 2Of wieder geschlossen wird. Es findet also eine Ein-Aus-Steuerung des Kontaktes 2Of statt, durch welche erreicht ist, dass der Ist-Wert des

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Abstandes zwischen den Tragarmen 10 und dem unteren Ende des Stranges 1 um den Sollwert pendelt und dabei mit grosser Annäherung diesem Sollwert entspricht. Dieser Zustand währt so lange, bis das untere Ende des Stranges 1 abgeschnitten wird. Wenn das geschieht, fällt das abgeschnittene Ende des Stranges, also die weiter zu verarbeitende Bramme, auf die Tragarme 10 herab und verschwenkt den Messfinger 11 in die in Pig. 3 gezeigte | Lage, in welcher der Kontakt 2Of geschlossen ist und den Hubmotor 7 auf volle Senkgeschwindigkeit schaltet. Der Wagen läuft daher von dem Strang 1 fort abwärts bis in die Lage, in der er entladen wird. Dann wiederholt sich der beschriebene Vorgang.

Einer der beiden Widerstände 25, 26 ist zwecklaässig einstellbar. Man kann daher die G-rösse der verringerten Senkgeschwindigkeit nach Bedarf einstellen. Natürlich kann auch der Widerstand 25 verstellbar gemacht werden, und es können auch Widerstände angeordnet werden, welche eine beliebige Einstellung der höchsten Hub- und Senkgeschwindigkeiten ermöglichen. Wie groae man diese Geschwindigkeiten wählt, bestimmt sich nach den folgenden Erwägungen. Ist das Ende des Stranges abgeschnitten, dann muss die Senkgeschwindig- · keit des Wagens ausreichen, um die abgeschnittene Bramme so schnell zu entfernen, dass sie dem abwärts wandernden Strang 1 den Weg freimacht. Die Hubge-

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schwindigkeit des Wagens muss ausreichen, damit der Wagen rechtzeitig wieder am unteren Jinde des Stranges anlagt, "bevor die nächste Bramme vom Strang abgeschnitten wird.

Die herabgesetzten Laufgeschwindigkeiten des Wagens "beim Heben und Senken müssen so gewählt werden, dass die beschriebene Pendelbewegung des Wagens um seine

* Sollstellung schnell genug erfolgt und die Regelabweichung daher klein bleibt, wenn der Strang mit der üblichen Geschwindigkeit abwärts wandert. Auf diese Weise wird dann der gewünschte luftspalt zwischen dem Strang und den Tragarmen 10 aufrechterhalten. Freilich muss der Kraftschalter 20 durch das Messwerk 11, mit der erforderlichen Feinfühligkeit geschaltet werden.

Unter Umständen kann es auch vorkommen, dass der Strang 1 aus der Giessform nach oben herausgezogen oder auch abwechselnd schnell auf und ab bewegt wird. In diesem Falle soll der Wagen 1 dabei dem unteren Ende des Stranges ständig folgen und dabei stets in Bereitschaft zum Auffangen des abgeschnittenen Strangendes bleiben. In Fällen, in denen die laufgeschwindigkeit des Stranges ungewöhnlich hoch ist, also wesentlich höher als der Wert, für den die niedrigen Laufgeschwindigkeiten des Wagens bemessen sind, dann schaltet das Messwerk 10, 12 mittels des Kraftschalters 20

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selbsttätig die hohen Laufgeschwindigkeiten ein, so dass der Wagen auch in diesem Falle dem unteren Strangende ständig folgen kann.

Das Stillsetzen des Wagens an der Entladestelle wird unter Steuerung durch einen üblichen Grenzschalter herbeigeführt.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel kann in

mannigfacher Hinsicht abgeändert werden, insbesondere |

unter Verwendung der in der Eegeltechnik bekannten Massnahmen. So wäre es möglich, die Ein-Aus-Steuerung mittels des Kraftsehalters 20 durch eine stetig wirkende Steuerung zu ersetzen. Auch kann der elektrische Hubmotor durch einen hydraulischen Hubmotor ersetzt werden. In diesem Falle wird der Kraftschalter von einem hydraulischen Steuerschieber gebildet.

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Claims

PATENTANSPRUCHS:

1. Anordnung für eine Metallstranggiessanlage, in der von dem unten aus der Giessform herauskommenden und stetig abwärts wandernden Metallstrang nacheinander Strang enden abgeschnitten und einzeln von einem durch Elektromotor angetriebenen auf und ab beweglichen V/agen aufgenommen und abwärts- und als Brammen der weiteren Verarbeitung zugeführt werden, gekennzeichnet durch einen für den Antrieb des Wagens (2) vorgesehenen Regelkreis, der zum Regeln des Abstandes des Strangendes von der Aufnahmefläche des Wagens auf einen konstanten Wert • ein Messwerk (ll, 12) für diesen Abstand enthält, das einen Kraftschalter (20) steuert, der Drehrichtung und Drehzahl des Motors derart bestimmt, dass dieser den Wagen bis zum Abschneiden des Strangendes (l) unter Aufrechterhaltung des Abstandes abwärts laufen und den Wagen

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Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Liebt, Dipl.-Wlrtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann

nach Abnahme der Bramme wieder aufwärts in Richtung auf das Ende des Stranges laufen lässt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Regelkreis ein bei Umsteuerung des Motors (7) vom Aufwärts- zum Abwärtslauf wirksam werdendes Schaltelement ("25) enthält, das die Drehzahl des Motors für

den Abwärtelauf herabsetzt. *

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftechalter Kontakte (2Oc) enthält, welche das im Anspruch 2 erwähnte für gewöhnlich unwirksame Schaltelement (25) noch vor der Umsteuerung des Wagens (2) wirksam machen, wenn das Messwerk (11, 12) auf die Nähe des eich abwärts bewegenden Strengendes anspricht.

4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kesawerk einen an der Aufnahmefläche dee Wagens angeordneten finger (11) enthält und fluss der ton diesem finger schaltbar* Kraftechalter (20) eine Seihe von Eontakten (20a bis 2Oe) enthält, die beim Herabdrücken des Pühlfingers (11) durch das Ende des Stranges (l) nacheinander umschaltbar sind.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Fühlfinger (ll) an einer den Kraftscheiter

(20) betätigenden und dessen Kontakte (20a bis 2Oe) nacheinander umschaltenden Schwingwelle (12) befestigt

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ist und unter dem Einfluss einer Rückstellfeder (13)" steht, die den Pinger und die Welle in die Ausgangslage zurückführen, wenn die Bramme abgenommen wird und den Fühlfinger (11) freigibt.

6. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (7) zwei an eine Gleichstromquelle anschliessbare 3rregerstromkreise entgegengesetzter^ Polarität hat, deren wahlweise Einschaltung durch den die Drehrichtung bestimmenden, durch das Fühlwerk (11, 12) schaltbaren Kraftschalter (20) erfolgt und die je durch die Kontakte des Kraftschalters ein- und ausschaltbare Widerstände (25, 26) enthalten.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (7) ein Gleichstrommotor ist, dessen Gleichstromquelle (22) durch die beiden Erregerstromkreise gesteuert ist.

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