DE19809807C2 - Anstellverfahren für ein Rollensegment einer Stranggießanlage - Google Patents

Anstellverfahren für ein Rollensegment einer Stranggießanlage

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    • B21B37/58Roll-force control; Roll-gap control
    • B21B37/62Roll-force control; Roll-gap control by control of a hydraulic adjusting device

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Anstellverfahren für ein Rollensegment einer Stranggießanlage, das eine Segmenteingangsseite und eine Segmentausgangs­ seite und ein Paar Rollenträger aufweist, die je mindestens zwei sich über einen Stützbereich erstreckende Rollen tragen, wobei die Rollenträger über eine an der Segmenteingangsseite und eine an der Segmentausgangsseite angeordnete An­ stelleinheit gegeneinander angestellt werden, wobei jede Anstelleinheit zwei beid­ seits des Stützbereichs angeordnete Hydraulikzylindereinheiten aufweist.
Ein derartiges Anstellverfahren ist bspw. aus der DE 196 27 336 C1 bekannt.
Beim Stranggießen von Metall, insbesondere beim Gießen eines Stahlbandes, wird der erstarrende Strang über einen Rollengang mit einer Vielzahl von Stütz­ rollen abgezogen und gestützt. Um eine möglichst genaue Führung des Stranges gewährleisten zu können, ist der Rollengang gemäß der DE 196 27 336 C1 in mehrere Segmente eingeteilt, die separat angestellt werden können.
Aus der DE 38 22 939 C1 ist bekannt, Rollenpaare oder Rollenpaarsegmente über hydraulische Anstelleinheiten druck- oder positionsgeregelt an einen Metallstrang anzustellen.
Aus der DE 43 38 805 C2 ist bekannt, ein Rollenpaar druckgeregelt an einen Me­ tallstrang anzustellen und nach der Anstellung zu positionieren.
Bei den noch gießheißen Metallsträngen, die zudem in einem Kernbereich noch nicht erstarrt sind, kann es zu Aufbauchungen kommen. Wenn eine derartige Auf­ bauchung ein Rollensegment durchläuft, wird somit eine größere Kraft als sonst auf das Segment ausgeübt. Dies kann unter Umständen zur Beschädigungen des Rollensegments führen. Darüber hinaus muß die Aufbauchung bei der Weiterver­ arbeitung des Metallstrangs wieder ausgeglichen werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Anstellverfahren zur Verfügung zu stellen, mittels dessen Beschädigungen des Rollensegments durch übermäßige Krafteinwirkungen in jedem Fall vermieden werden und darüber hin­ aus Aufbauchungen möglichst beseitigt werden können.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Hydraulikzylindereinheiten sowohl posi­ tions- als auch druckgeregelt anstellbar sind, daß über die Hydraulikzylinderein­ heiten die Rollen positionsgeregelt an einen von den Rollen geführten Metallstrang angestellt werden und daß die Hydraulikzylindereinheiten von positions- auf druckgeregelten Betrieb umgeschaltet werden, wenn der Druck in der jeweiligen Hydraulikzylindereinheit einen Hydraulikzylindergrenzwert erreicht.
Vorzugsweise wird eine Hydraulikzylindereinheit auch dann von positions- auf druckgeregelten Betrieb umgeschaltet, wenn der Druck in der anderen Hydrau­ likzylindereinheit derselben Anstelleinheit den Hydraulikzylindergrenzwert erreicht. Dies bewirkt insbesondere im wesentlichen einen Gleichlauf der beiden Hydrau­ likzylindereinheiten jeder Anstelleinheit.
Eine Überlastung der Rollen kann auf einfache Weise vermieden werden, wenn die Hydraulikzylindereinheiten einer Anstelleinheit von positions- auf druckgere­ gelten Betrieb umgeschaltet werden, wenn die Summe der Drücke in den Hydrau­ likzylindereinheiten der Anstelleinheit einen Anstelleinheitgrenzwert erreicht.
In ähnlicher Weise kann eine Überlastung des Rollensegments vermieden wer­ den, wenn alle Hydraulikzylindereinheiten des Rollensegments von positions- auf druckgeregelten Betrieb umgeschaltet werden, wenn die Summe der Drücke in den Hydraulikzylindereinheiten ein Segmentgrenzwert erreicht.
In Ausgestaltung der Erfindung bewirkt die Anstelleinheit nach Umstellung von der Positionsregelung auf die Druck- bzw. Kraftregelung einen permanenten Form­ schluß zwischen dem Metallstrang und den Rollen. Durch diese Maßnahme wer­ den Ausbauchungen des Metallstranges und ggfs. dessen Durchbruch vermieden. Der Formschluß zwischen Metallstrang und Rollen gewährleistet die Rollendre­ hung und damit deren optimierte Kühlung. Ferner bewirkt der Formschluß die kon­ tinuierliche Förderung des Metallstranges zwischen den Rollen.
Der Hydraulikzylindergrenzwert, der Anstelleinheitgrenzwert und der Segment­ grenzwert sind vorzugsweise parametrierbar, um sie den konstruktiven Gegeben­ heiten des Rollensegments anpassen zu können.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschrei­ bung eines Ausführungsbeispiels.
Dabei zeigen in Prinzipdarstellung:
Fig. 1 ein Rollensegment einer Stranggießanlage und
Fig. 2 eine Regelschaltung zur Ansteuerung des Rollensegments.
Gemäß Fig. 1 weist ein Rollensegment einer Stranggießanlage zwei Rollenträger 1, 2 mit je sechs Rollen 3 auf. Die Rollen 3 erstrecken sich über einen Stützbe­ reich 4. Die Rollenträger 1, 2 sind mit ihren Rollen 3 im Stützbereich 4 an einen Metallstrang 5, hier ein Stahlband 5, angestellt. Der Metallstrang 5 tritt an einer Segmenteingangsseite 6 in das Rollensegment ein und an einer Segmentaus­ gangsseite 7 wieder aus dem Rollensegment aus.
Die Rollenträger 1, 2 sind über zwei Anstelleinheiten miteinander verbunden. Die eine Anstelleinheit weist zwei Hydraulikzylindereinheiten 8, 9 auf, die an der Seg­ menteingangsseite 6 beidseits des Stützbereichs 4 angeordnet sind. Die andere Anstelleinheit weist zwei Hydraulikzylindereinheiten 10,11 auf, die an der Seg­ mentausgangsseite 7 beidseits des Stützbereichs 4 angeordnet sind. Mittels der Anstelleinheiten sind die Rollenträger 1, 2 gegeneinander anstellbar.
Jede der Hydraulikzylindereinheiten 8 bis 11 ist sowohl positions- als auch druck­ regelbar. Jeder der Hydraulikzylindereinheiten 8 bis 11 sind daher gemäß Fig. 2 Drucksensoren 12, 13 und Positionsgeber 14 zugeordnet. Deren Ausgangssignale werden an eine Recheneinheit 15 übermittelt. Die Recheneinheit 15 ermittelt dann Stellsignale für die Hydraulikzylindereinheiten 8 bis 11 und gibt diese an Regel­ ventile 16 aus, so daß die Hydraulikzylindereinheiten 8 bis 11 auf Anstellungen verfahren werden.
Zu Beginn eines Gießprozesses werden alle Hydraulikzylindereinheiten 8 bis 11 derart verfahren, daß die Rollen 3 der Rollenträger 1, 2 positionsgeregelt an den Metallstrang 5 angestellt werden. Die Hydraulikzylindereinheiten 8 bis 11 werden dabei pro Anstelleinheit synchron angesteuert. Die Anstellungen, auf die die Hy­ draulikzylindereinheiten 8 bis 11 eingestellt werden, werden von der Rechen­ einheit 15 aber unabhängig voneinander ermittelt. Die Anstellungen werden von der Recheneinheit 15 dabei derart ermittelt und den Hydraulikzylindereinheiten 8 bis 11 vorgegeben, daß kraftbedingte Auffederungen (z. B. der Rollenträger 1, 2) kompensiert werden. Die positionsgeregelte Anstellung der Rollen 3 an den Me­ tallstrang 5 bleibt erhalten, bis - z. B. aufgrund einer Aufbauchung im Metallstrang 5 - der Druck in einer der Hydraulikzylindereinheiten 8 bis 11, z. B. der Hydrau­ likzylindereinheit 8, einen Hydraulikzylindergrenzwert erreicht. Wenn der Druck in dieser Hydraulikzylindereinheit 8 einen Hydraulikzylindergrenzwert erreicht, wird diese Hydraulikzylindereinheit 8 auf druckgeregelten Betrieb umgeschaltet.
Die Hydraulikzylindereinheit 8 hält dann den Druck auf dem Hydraulikzylinder­ grenzwert und weicht also aus.
Im Prinzip ist es möglich, jede der Hydraulikzylindereinheiten 8 bis 11 derart un­ abhängig voneinander zu regeln. Vorzugsweise werden die Hydraulikzylinderein­ heiten 8 bis 11 der Anstelleinheiten jedoch gruppenweise umgeschaltet. Mit der Hydraulikzylindereinheit 8 wird als gleichzeitig auch die Hydraulikzylindereinheit 9 von positions- auf druckgeregelten Betrieb umgeschaltet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden nicht nur die einzelnen in den Hydrau­ likzylindereinheiten 8 bis 11 herrschenden Drücke mit dem Hydraulikzylinder­ grenzwert verglichen, sondern es werden auch Summenwerte gebildet und mit weiteren Grenzwerten verglichen. So werden beispielsweise die Hydraulikzylin­ dereinheiten 8 und 9 von positions- auf druckgeregelten Betrieb umgeschaltet, wenn die Summe der Drücke in den Hydraulikzylindereinheiten 8 und 9 einen An­ stelleinheitgrenzwert erreicht. Ebenso werden auch die Hydraulikzylinder 10 und 11 von positions- auf druckgeregelten Betrieb umgeschaltet, wenn die Summe der Drücke in den Hydraulikzylindereinheiten 10 und 11 den Anstelleinheitgrenzwert erreicht. Weiterhin werden alle 4 Hydraulikzylindereinheiten 8 bis 11 gleichzeitig von positions- auf druckgeregelten Betrieb umgeschaltet, wenn die Summe der Drücke in den Hydraulikzylindereinheiten 8 bis 11 einen Segmentgrenzwert er­ reicht.
Der Hydraulikzylindergrenzwert, der Anstelleinheitgrenzwert und/oder der Seg­ mentgrenzwert sind vorzugsweise parametrierbar, um sie an die konkreten Gege­ benheiten des Rollensegments anpassen zu können. Insbesondere sind die Grenzwerte derart parametriebar, daß Überlastungen der Rollenträger 1, 2, der Rollen 3 sowie der nicht dargestellten Rollenzapfen der Rollen 3 und der ebenfalls nicht dargestellten Lager für die Rollenzapfen vermieden werden.
Bezugszeichenliste
1
,
2
Rollenträger
3
Rollen
4
Stützbereich
5
Metallstrang
6
Segmenteingangsseite
7
Segmentausgangsseite
8
bis
11
Hydraulikzylindereinheiten
12
,
13
Drucksensoren
14
Positionsgeber
15
Recheneinheit
16
Regelventile

Claims (11)

1. Anstellverfahren für ein Rollensegment einer Stranggießanlage, das eine Segmenteingangsseite (6), eine Segmentausgangsseite (7) und ein Paar Rollenträger (1, 2) aufweist, die je mindestens zwei sich über einen Stützbe­ reich (4) erstreckende Rollen (3) tragen, wobei die Rollenträger (1, 2) über ei­ ne an der Segmenteingangsseite (6) und eine an der Segmentausgangsseite (7) angeordnete Anstelleinheit gegeneinander angestellt werden, wobei jede Anstelleinheit zwei beidseits des Stützbereichs (4) angeordnete Hydraulikzy­ lindereinheiten (8 bis 11) aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hydraulikzylindereinheiten (8 bis 11) sowohl positions- als auch druckgeregelt anstellbar sind,
daß über die Hydraulikzylindereinheiten (8 bis 11) die Rollen (3) positions­ geregelt an einen von den Rollen (3) geführten Metallstrang (5) angestellt werden und
daß die Hydraulikzylindereinheiten (8 bis 11) vom positions- auf druckge­ regelten Betrieb umgeschaltet werden, wenn der Druck in der jeweiligen Hydraulikzylindereinheit (8 bis 11) einen Hydraulikzylindergrenzwert er­ reicht.
2. Anstellverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikzylindereinheit (z. B. 9) auch dann von positions- auf druckgeregelten Betrieb umgeschaltet wird, wenn der Druck in der anderen Hydraulikzylindereinheit (z. B. 8) derselben Anstelleinheit den Hydraulikzylin­ dergrenzwert erreicht.
3. Anstellverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikzylindergrenzwert parametrierbar ist.
4. Anstellverfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikzylindereinheiten (8, 9; 10,11) einer Anstelleinheit von posi­ tions- auf druckgeregelten Betrieb umgeschaltet werden, wenn die Summe der Drücke in den Hydraulikzylindereinheiten (8, 9; 10,11) der Anstelleinheit einen Anstelleinheitgrenzwert erreicht.
5. Anstellverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstelleinheitgrenzwert parametrierbar ist.
6. Anstellverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß alle Hydraulikzylindereinheiten (8 bis 11) des Rollensegments von posi­ tions- auf druckgeregelten Betrieb umgeschaltet werden, wenn die Summe der Drücke in den Hydraulikzylindereinheiten (8 bis 11) einen Segment­ grenzwert erreicht.
7. Anstellverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Segmentgrenzwert parametrierbar ist.
8. Anstellverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikzylindereinheiten (8, 9; 10, 11) der Anstelleinheiten im posi­ tionsgeregelten Betrieb synchron angesteuert werden.
9. Anstellverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß den Hydraulikzylindereinheiten (8 bis 11) im positionsgereglten Betrieb Anstellungen derart vorgegeben werden, daß kraftbedingte Auffederungen kompensiert werden.
10. Anstellverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikzylindereinheiten (8 bis 11) im positionsgeregelten Betrieb auf unabhängig voneinander ermittelte Anstellungen eingestellt werden.
11. Anstellverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anstelleinheit nach Umstellung von der Positionsregelung auf die Druck-/ bzw. Kraftregelung einen permanenten Formschluß zwischen dem Metallstrang (5) und den Rollen (3) bewirkt.
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