DE1758398A1 - Vorrichtung zum Transportieren und/oder Richten von Metall- insbesondere Stahlstraengen in Stranggiessanlagen - Google Patents

Description

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Vorrichtung zum Transportieren und/oder Richten von Metall - insbesondere Stahlsträngen in Stranggießanlagen

Die Erfindung umfaßt das Gebiet einer Vorrichtung zum Transportieren und/oder Richten von Metall insbesondere von Stahlsträngen in Stranggießanlagen mittels an Hebeln drehbar gelagerter an den Strang-· preßbarer Walzen mit Gegenwalzen. Aus Bogenanlagen und Abbiegeanlagen stammende Gießstränge müssen zwecks Umlenkung in die Horizontale zur Weiterverarbeitung gebogen und gerichtet werden. Das stetige Abkühlen des Stranges verursacht dabei in gewissem Umfang ein Hemmnis, weil der mehr und mehr erstarrende Strang an Festigkeit gewinnt. Zur Überwindung dieser Widerstände preßt man Walzen unter erheblichem Druck an die Ober- und Unterseite des Stranges unter gleichzeitigem Aufwenden einer Transportkraft, die den Strang zwischen den Walzen hindurchbewegt. Nur ein richtiges Dosieren dieser Kräfte vermag den Strang in der gewünschten Art und Weise zu richten und zu fördern, ohne daß Fehler an der Außenhaut entstehen bzw· Risse im Innern. Es versteht sich, daß die hierfür aufzuwendenden Kräfte Je nach dem Werkstoff des Stranges bzw. nach den Abmessungen erheblich sein müssen. Die grüßten Strangabmessungen bzw· die notwendigerweise aufzubringenden Kräfte bestimmen dem-

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nach die Konstruktion der Vorrichtung»

Eine bekannte Lösung sieht vor, Winkelhebel anzuwenden, deren freier Hebelarm die Walze trägt und deren anderer Hebelarm an einen Verstellantrieb angelenkt ist. Die metallurgische Eigenart der Metallgießstränge bedingt die Tendenz, daß der Strang sich ohne eine Richtvorrichtung mit dem Bogen nach oben bewegen würde, wie er im Strangführungsgerüst von der Kokille zur Horizontalen gefordert wird. Während also im ersten Abschnitt der sekundären Kühlzone der Strang ohne weiteres gebogen werden kann, bestehen jedoch für den Bereich der Horizontalen erhebliche Schwierigkeiten, diese Biegung wieder rückgängig zu machen. Mechanisch sind die hierfür erforderlichen Kräfte durchaus aufzubringen, jedoch stellt sich die eigentliche Richtwirkung erst dann ein, wenn mit der Niederhaltekraft eine abgestimmte Transportkraft verbunden wird. Die bekannten Vorrichtungen zum Richten und Fördern eines Stranges bedürfen demnach zusätzlich eines Walzenantriebes·

Zum Stand der Technik gehört eine Vorrichtung zum Richten und Fördern des Stranges, die mit angetriebenen Unterwalzen ausgerüstet ist. Die Antriebsübertragung auf rollgangähnlich angeordnete Walzen verursacht keine Schwierigkeiten. Allerdings muß dann in Kauf genommen werden, den Strang nur an seiner Unterseite mit einer Antriebskraft zu beaufschlagen. Dieser Zustand 1st nicht immer günstig und bedarf einer Abhilfe.

Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, diesen Mißstand zu beseitigen. Je nach de· gegebenen Verhältnissen soll ermöglicht werden, den Strang an Oberoder Unterseite oder an beiden Seiten zugleich antreiben zu können, ohne Schwierigkeiten der Zuordnung von notwendigen Antrieben. Die Erfindung geht dabei davon aus, daß Antriebe, die ihr Drehmoment Kittels

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Gelenkwellen oder dergleichen von ortsfester Stelle aus auf die walzentragenden Organe übertragen, teuer und unwirtschaftlich sind und insbesondere Schwierigkeiten mit ihrer Aufstellung bei mehradrigen Anlagen entstehen,

Diese Mängel können nach der Erfindung dadurch vermieden werden, daß eine Walze des Walzenpaares an einem Träger mit Hilfe eines dessen Bewegung bzw. Nachstellung mit ausführenden Antriebs drehbar gelagert und der Träger um eine ortsfeste Achse in Richtung auf die Gegenwalze mittels eines an ihm angreifenden Anstelltriebwerkes schwenkbar ist. Das Anstelltriebwerk kann in hydraulischer Kolbentriebwerksausführung oder in mechanischer Bauart genügend große Richtkräfte erzeugen, die zum Teil durch Kraft der Anstellmittel zum Teil als Reaktionskraft mit der Drehachse aufgefangen werden» Der einfache Kräftefluß bei Wahl eines über Träger, Drehachse, Gestell und Walzen bwz. Anstelltriebwerk vorhandenen Kraftflusses sowie die kompakte Bauweise stellen wesentliche Vorzüge der Erfindung dar. Das Mitschwenken bzw. Mitstellen (Miteinrichten) des Drehantriebs eröffnet die Möglichkeit, nunmehr beliebig Ober- oder Unterwalzen anzutreiben. Bei guter Zugänglichkeit der Teile läßt sich ein Wechsel des Antriebes ohne Änderung an der übrigen Vorrichtung beispielsweise durch Ausheben per Kran leicht durchführen. Bei Walzenwechsel, falls diese nachgearbeitet werden sollen, hingegen braucht der Antrieb nicht störend zu wirken. Der Erfindungsgegenstand bewährt sich entsprechend diesem Merkmal besonders in mehradrigen Anlagen. Im Prinzip stellt eine solche Förder- bzw. Richtvorrichtung Leichtbauweise dar und kann als solche im Bogen von Bogenstranggießanlagen ohne Schwierigkeiten verwendet

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werden. Ein- und Ausbau einzelner Hauptbaugruppen gestaltet sich mit den üblichen Mitteln besonders günstig.

Der erfindungsgemäße Gegenstand kann auch bei Stranggießquerschnitten in Brammenform ohne weiteres eingesetzt werden. Es empfiehlt sich dann nach der weiteren Erfindung, daß der Träger aus parallelen Seitenteilen besteht, in denen jeweils Walzenzapfenlager vorgesehen sind, und an denen Jeweils Anstelltriebwerke angreifen.

Nach der weiteren Erfindung ist vorgesehen, daß die ortsfeste Schwenkachse aus einem Drehzapfenlager gebildet ist. Bei den bekannten Walzgerüsten sind zur Aufnahme von großen Walzdrücken beidseitig für die Walzenzapfen Einbaustücke vorgesehen und zusätzlich mittig angreifende Verstellantriebe· Dadurch entstehen große Reibungsverluste, die im vorliegenden Fall gerade vermieden werden könn-en.

Eine mit der Eigenart des im Drehzapfenlager aufgenommenen Trägers verbundene Verschiebung der sich gegenüberliegenden Walzen eines Paares kann im voraus günstig ausgenutzt werden, wenn bei zunehmender Anstellung der Walzen die Walzenachsebenen zusammengelegt oder entfernt werden sollen, um auf Ober- und Unterseite des Gießstranges einen unterschiedlichen Zug bzw. Druck auszuüben. Dafür ist gemäß der weiteren Erfindung das Drehzapfenlager höheneinstellbar, jedoch für den Arbeltsbetrieb starr verriegelbar.

Der Nachteil bisheriger Ausführungen von Rieht- bzw. fördervorrichtungen 1st unter anderem in der mangelnden Zuordnung der Antriebe zu erblicken, die meist mittels Kupplungen, Gelenkwellen oder dergleichen mit den Walzenzapfen zu verbinden waren. Nicht selten standen die An-

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triebe noch auf anderen Gerüstteile des Gießturmes. Während der Betriebszeit der Gesamtanlage wirken sich dann Verlagerungen der Gerüstträger ungünstig aus. Nach der Erfindung kann auch hier Abhilfe geschaffen werden, wenn ein auf dem Walzenzapfen der am Träger gelagerten Walze aufgestecktes Getriebe mit angeflanschtem Motor als Antrieb dient und das Getriebegehäuse gegen den Träger drehmomentabgestützt ist. Die Bemühungen, eine kompakte Vorrichtung zu schaffen, finden in diesem Merkmal eine hervorzuhebende Unter-Stützung. Nebenbei ermöglicht ein solches Aufsteckgetriebe einen sehr schnellen Austausch des Gesamtantriebes. Wesentliche Schwierigkeiten der Justierung entfallen ebenso.

Die Befestigung der Walzen am Träger dient jedoch noch einem anderen Zweck, für den damit die Grundlage geschaffen ist: gemäß einem zusätzlichen, die Erfindung verbessernden Merkmal ruht das Getriebe mit angeflanschtem Motor direkt auf dem Träger. Ein Winkelgetriebe wie beispielsweise Kegelradgetriebe schließt die Verbindung zum Walzenzapfen, wobei auch beide Zapfen zugleich angetrieben sein können, um ein großes Drehmoment in die Walze einzuleiten.

Verechiedene Werkstoffe mit bestimmten Eigenschaften der Abkühlung, der Festigkeit, der Vergießungsart bedürfen einer besonderen Behandlung. Ebenso spielen die Abmessungen und der Einsatzabschnitt am Gießstrang eine gewisse Rolle. Um eine Variantionsmöglichkeit des Einsatzes für jeden vorkommenden Fall zu schaffen, ist ferner vorgeschlagen, daß Anetel!antrieb, Drehzapfen-

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lager, Träger, Walze und Gegenwalze mit Antriebstellen auf einem gemeinsamen Rahmen angebracht und auf diesem in den Weg der Gießstrangader ein- und ausschiebbar sind.

Die Abkühlung des Stranges schreitet je nach den Querschnittsformen und -abmessungen unterschiedlich voran. Trotz Aufheizens von schneller kühlenden Eckendes Querschnitt spr of ils bleibt das Temperaturbild ungleichmäßig zwischen Kern und Oberfläche. Ein Zusammenrücken von mehreren Richtvorrichtungen ist stets durch Platzmangel der umfangreichen Aggregate behindert gewesen. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann Jedoch auch dieses Problem der Lösung zugeführt werden, indem mehrere Walzen in Siranglaufrichtung hintereinander am Träger vorgesehen sind. Kurz aufeinander folgende Walzen verhindern Schwierigkeiten einer unzulässig schnellen Abkühlung. Ferner bietet sich die Möglichkeit, eine gestufte, minimale Querschnittsreduzierung anzuwenden, unter Umständen kleinere Einzelschritte bei besonders sähen Legierungen. Die Streckung des Werkstoffes ist im gewissen !Anfang mit dem Rieht Vorgang verbunden. In diesem Umfang ändert sich demnach der Querschnitt. Damit muß jedoch nicht unbedingt eine Strukturänderung im Kern verknüpft sein. Die Behandlung des Kernes mit zusätzlichen Walzen ohne größere, beabsichtigte Streckung, also gleichzeitig eine äußere Glättung sind die Vorteile, die^maer erfindungsgemäßen Richtvorrichtung erzielt werden können.

Unterschiede der Kraftübertragung an Ober- und Unteretrangeeite, sei es bei Bogen- oder Horizontalgießanlagen, lassen sich nach der Erfindung ebenfalls bewerkstelligen. Die Stranggeschwindigkeit bedingt zwar zwingend eine, gleiche Umfangsgeschwindigkeit an den Walzen einzuhalten, um Oberflächenrisse zu vermeiden, Jedoch lassen sich nach einem die Erfindung weiter verbessernde»

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Merkmal mehrere am Träger angeordnete Walzen unterschiedlicher Durchmesser vorsehen.

Diese Walzen können ferner einzeln quer zur Stranglaufrichtung am Träger einstellbar angeordnet sein. Unter anderem eignet sich diese Maßnahme zur Berücksichtigung verschiedener Querschnitte. Man vermeidet in dieser Form umfangreiche ümrüstarbeiten, bei der Umstellung der Anlage.

Oft ist es erforderlich, auf eine größere Strecke die Richtwirkung zu verteilen, um den Strang so sanft wie M

möglich zu behandeln. Nach der Erfindung ergibt sich auch dafür eine Möglichkeit, nämlich daß zwei Träger in entgegengesetzte Richtungen weisend auf gemeinsamen Drehzapfenlagern einer Schwenkachse angeordnet sind.

Die Erfindung ist anhand der folgenden Ausführungsbeispiele, die in der Zeichnung schematisch dargestellt sind, näher besahrieben:

Fig. 1 stellt eine Seitenansicht der Vorrichtung dar, der Blick ist quer zur Stranglaufrichtung gerichtet.

Fig. 2 zeigt die Stirnansicht zu Figur 1, der Gieß- " strang erscheint dabei im Querschnitt.

Fig. 3 entspricht im wesentlichen der Figur 1jedoch weist eine Besonderheit der Walzenlagerung auf.

Fig· 4 stimmt mit Figur 2 überein, stellt die Stirnansicht zu Figur 3 dar.

Fig. 5 stimmt mit Figur 1 nur insoweit überein, als sich hieraus kein Unterschied von der Seitenansicht erkennen läßt, jedoch zeigt die zugehörige

Fig. 6 daß nur ein AnstelLtrieb vorhanden ist.

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Pig. 7 gibt die Möglichkeit der andersartigen Anordnung des Antriebes wieder, wobei

Fig. 8 die zu Figur 7 gehörende Stirnansicht bildet,

In den Figuren 1, 3» 5 und 7 wird die Vorrichtung vom Rahmen 1 getragen, der aus flächentragwerkartlg zusammengefügten Spanten 2, Rippen 3 oder dergleichen gegossen oder geschweißt ist. Für das Drehzapfenlager 4 dient ein Lagerbock 5 als Stütze. Der Träger 6 wird außer im Drehzapfenlager Jj durch das Hydraulikkolbentriebwerk 7 gestützt. Für die Schwenkbewegung des Trägers 6 sind Gehäuse 8 und Kolbenstangen 9 mit Gelenklagern 10 ausge- stattet. Am Träger 6 befinden sich auch die Zapfenlager 11 für eine der Walzen 12. Die Gegenwalze 13 jedoch ist direkt in einem getrennten Lagerbock 14 drehbar aufgenommen. Zwecks Einrichten dieser Gegenwalze 13 auf eine gewünschte Höhe können beispielsweise Platten 15 unterschiedlicher Dicke unter den Lagerbock 14 geschoben werden. Ansonsten führt lediglich die Schwenkbewegung des Trägers 6 im Drehzapfenlager 4 eine Anstellbewegung herbei. Die Ausgangslage dieser Bewegung bildet die Höhenlage des Drehzapfenlagers 4. Zur Höhenverstellung und anschließenden Fixierung der Lage dienen Keile 16, 17 sowie eine Geradführung 18, die im Lagerbock 5 eingearbeitet ist.

In Figur 2, sowie in den Figuren 4 und 6 erkennt man die Anordnung des Walzenantriebes· über das Zapfenlager 11 vorstehende Walzenzapfen dienen als Aufnahme für das Aufsteckgetriebe 19, das mit dem Vorgelege-Getriebegehäuse 20 und dem Flanschmotor 21 im Raum zwischen den Walzen-Zapfenlagern 11 angeordnet ist. Der Drehzahlmesser 22 dient zur Abnahme der tatsächlichen Geschwindigkeit der vom Motor erzeugten Drehbewegung.

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In der Figur 2 ist auch ersichtlich, daß beidseitig, des Gießstrangquerschnittes 23 Hydraulik-Kolbentriebwerke 7 vorgesehen sind. Die Walzen-Zapfenlager 11 sind ebenfalls doppelt vorhanden und in Lagerböcken 5 befestigt.

Die Walζenzapfenlager 11 können aber auch in besonderen Lagerböcken 24 doppelt gelagert sein. In Figur 3 ist die Befestigung direkt an den Trägern 6 durchgeführt.

Ein einziges Kolbentriebwerk 7 geht aus Figur 6 hervor. Es ist erheblich stärker dimensioniert und an einem verw-indungssteifen Träger 6 angelenkt wie in Figur 1 schon beschrieben. Ein solcher Anwendungsfall ergibt sich beispielsweise für gegossene Knüppel-Profile, wenn also die Rieht- oder Transportarbeit nicht allzu hoch sein muß.

In speziellen Fällen mag eine andere Anordnung des Walzenantriebes erwünscht sein. Dann besteht eine in den Figuren 7 und 8 gezeigte technisch wie wirtschaftlich günstige Anordnungsmöglichkeit darin, das Aufsteckgetriebe 19, das Vorgelegegetriebegehäuse 20 und den Flanschmotor 21 streng aneinander anzugliedern. Man kann auch die untere Walze 13 auf diese Art antreiben und die obere Walze 12 nur anstellbar ausführen. Alle beschriebenen Maßnahmen eignen sich für die Ausführung einer besonders vielfältig einsetzbaren Transport»· bzw. Richtvorrichtung für Metallgießstränge.

In Betracht gezogenen Druckschriften: Deutsche Patentschrift 1 160 280 (Schloemann)

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Claims (10)

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Transportieren und/oder Richten von Metall - insbesondere Stahlsträngen in Stranggießanlagen mittels an Hebeln drehbar gelagerter, an den Strang preßbarer Walzen mit Gegenwalzen, dadurch gekennzeichnet,

daß eine Walze (12, 13) des Walzenpaares an einem Träger (6) mit Hilfe eines dessen Bewegung bzw· dessen Nachstellbewegung mit ausführenden Antriebs (19 bis 21) angetrieben 4efe, drehbar gelagert und der Träger (6) um eine ortsfeste Achse in Richtung auf die Gegenwalze mittels eines an Ihm angreifenden Anfetelltrlebwerkes (7) schwenkbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der Träger (6) aus parallelen Seltenteilen (6a, 6b) besteht, In denen jeweils Walzenzapfenlager (11) vorgesehen sind und an denen jeweils Anstelltriebwerke (7) angreifen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die ortsfeste Schwenkachse aus einem Drehzapfenlager (4) gebildet 1st.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf dem Walzenzapfen (11) der am Träger (6) gelagerten Walze (12) aufgestecktes Getriebe (19, 20) mit angeflanschtem Motor (21) als Antrieb dient und das Getriebegehäuse gegen den Träger (6) drehmomentabgestützt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (19,20) mit angeflanschtem Motor (21) direkt auf dem Träger (6) ruht.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5» • dadurch gekennzeichnet, daß Anstellantrieb (7), Drehzapfenlager (4,5), Träger (6), Walze (13) und Gegenwalze (12) mit Antriebsteilen (19> 20, 21) auf einem gemeinsamen Rahmen (1) angebracht und auf diesem in den Weg der Gießstrangader ein- und ausschiebbar sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Walzen (12, 13) in Stranglaufrichtung hintereinander am Träger (6) vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis dadurch gekennzeichnet, daß mehrere am Träger (6) angeordnete Walzen (12, 13) unterschiedliche Durchmesser haben.

9. Vorrichtung nach den Ansprüche 7 und gekennzeichnet durch einzeln quer zur Stranglaufrichtung am Träger (6) einstelbare Walzen (12).

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10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet,

daß zwei Träger (6) in entgegengesetzte Richtungen weisend auf gemeinsamen Drehzapfenlagern (4) einer Schwenkachse angeordnet sind.

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