DE20309427U1

DE20309427U1 - Anlage zum Behandeln von Stranggussstangen oder Stranggussbolzen

Info

Publication number: DE20309427U1
Application number: DE20309427U
Authority: DE
Original assignee: EXPERT ENGINEERING GmbH
Current assignee: Expert Konstruktions De GmbH
Priority date: 2003-06-17
Filing date: 2003-06-17
Publication date: 2003-10-16
Anticipated expiration: 2013-06-18

Description

21 Uo- &ugr;·.;=

Expert Engineering GmbH

Gottlieb-Daimler-Str. 7
78234 Engen-Welschingen

Anlage zinn Behandeln von Stranggussstangen oder

Stranggussbolzen

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage zum Behandeln von Stranggussstangen oder Stranggussbolzen, welche vor dem Abscheren zu einem Pressbolzen und anschliessenden Verpressen in einer Presse in einem Ofen auf eine Umformtemperatur anwärmbar sind.

Bei herkömmlichen Anlagen zum Anwärmen von Stranggussstangen oder Stranggussbolzen, die auf eine Umformtemperatur in einem Ofen zur Vorbereitung eines Pressvorganges angewärmt werden, wird die Stranggussstange oder der Stranggussbolzen durch den Ofen mittels einer Transporteinrichtung geführt und über eine Mehrzahl von Gasbrenner oder dergleichen erwärmt. Hierdurch entstehen ungleichmässige Erwärmungen der Oberflächen der Stranggussstange was insbesondere im äusseren Mantelbereich

• ·

zu unerwünschten und problematischen Korngrenzenanschmelzungen führen kann. Zudem ist der Energiebedarf bei herkömmlichen Verfahren sowie Anlagen sehr hoch, um eine Stranggussstange bzw. einen Stranggussbolzen auf eine Umformtemperatur anzuwärmen.

Ferner sind Anwärmanlagen bekannt, bei welchen beispielsweise induktiv eine Stranggussstange oder ein Stranggussbolzen erwärmt wird. Derartige Anlagen sind jedoch sehr teuer in der Anschaffung.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Anlage der eingangs genannten Art zu schaffen, welche die genannten Nachteile beseitigt und mit welcher auf einfache und kostengünstige Weise ein homogenes gleichmässiges Anwärmen von Stranggussstangen und Stranggussbolzen gewährleistet wird. Zudem soll eine homogene Erwärmung der Stranggussstange bzw. des Stranggussbolzens möglich sein. Gleichzeitig soll der Wirkungsgrad einer derartigen Anlage wesentlich erhöht werden, bei einem geringeren Energie-, insbesondere Gasverbrauch. Ebenfalls sollen Korngrenzenanschmelzungen vermieden werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe führen die Merkmale des Schutzanspruches 1.

Bei der vorliegenden Erfindung hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen in einem Ofen auf einer Fördereinrichtung die Stranggussstange bzw. der Stranggussbolzen radial und axial hin- und her zu bewegen, so dass eine homogene energiesparende Erwärmung möglich ist. Gleichzeitig soll die Anwärmzeit erheblich bei

UO

geringerem Gasverbrauch und optimierterem Wirkungsgrad verkürzt werden.

Dabei hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen zumindest eine Fördereinrichtung in einen Ofen einzusetzen, wobei vorzugsweise zwei parallel angeordnete Wellenelemente antreibbar im Ofen in Längsrichtung eingesetzt sind. Auf diesen beiden Elementen lässt sich die Stranggussstange bzw. der Stranggussbolzen auflegen und radial und axial hin- und herbewegen bzw. transportieren.

Durch das permanente radiale Bewegen wird insbesondere eine gleichmässige homogene Anwärmung auf Umformtemperatur erreicht, ohne das Korngrenzenanschmelzungen oder dergleichen entstehen.

Ferner ist von Vorteil, dass beispielsweise nach einem Ausfahren einer Stranggussstange oder eines Stranggussbolzens aus dem Ofen zum Abscheren eines Pressbolzens zum anschliessenden Verpressen, der verbleibende Teil der Stranggussstange wieder in den Ofen zurückgefahren wird und während der Verweildauer im Ofen bzw. während des Pressvorganges die Stranggussstange bzw. der Stranggussbolzen radial und axial im Ofen hin- und herbewegt wird, um eine homogene Umformtemperatur zu halten bzw. die nachfolgenden Stranggussstangen oder Stranggussbolzen homogen zu erwärmen.

Dabei soll auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegen, dass beispielsweise über entsprechende zusätzliche Fördereinrichtungen auch gewährleistet sein kann, dass lediglich ein entkoppeltes radiales oder axiales Bewegen der Stranggussstange bzw. Stranggussbolzens möglich ist.

-A-

Um lediglich ein radiales oder lediglich ein axiales Bewegen der Stranggussstange bzw. des Stranggussbolzens zu gewährleisten, können diese auch auf einem Kugelbett gelagert sein. Hierauf sei die Erfindung nicht beschränkt.

⁵ 2b Ub Uo

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in
5

Figur 1 eine schematisch dargestellte Seitenansicht auf eine Anlage zum Behandeln von Stranggussstangen oder Stranggussbolzen;

Figur 2 eine schematisch dargestellte perspektivische Ansicht auf ein Teil der Anlage zum Behandeln von Stranggussstangen oder Stranggussbolzen;

Figur 3a eine schematisch dargestellte Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel einer weiteren Anlage zum Anwärmen von Stranggussstangen oder Stranggussbolzen;

Figur 3b ein noch weiteres Ausführungsbeispiel einer weiteren Anlage zum Behandeln von Stranggussstangen oder Stranggussbolzen gemäss Figur 2.

In Figur 1 ist schematisch dargestellt, wie zumindest eine Stranggussstange 1 oder zumindest ein Stranggussbolzen 2 über ein Transportelement 3 einer Anlage Ri zugeführt wird.

Vor der Anlage Ri wird die Stranggussstange 1 bzw. der Stranggussbolzen 2 in Vorbereitung auf ein anschliessendes Verpressen in einer Presse 4 auf eine Umformtemperatur angewärmt, wobei die Umformtemperatur in etwa in einem Bereich von 480° bis 520⁰C liegt.

Beim Austreten aus der Anlage Ri wird von der Stranggussstange 1 bzw. dem Stranggussbolzen 2 in einer Schereinrichtung 5 ein Pressbolzen 6 abgeschert, der dann in der Presse 4 bspw. zu einem Halbzeug verpresst wird.

-e-

Um insbesondere den Umformprozess zu optimieren, wie es insbesondere in Figur 2 dargestellt ist, hat sich als besonders vorteilhaft bei der vorliegenden Erfindung erwiesen, in der Anlage Ri, welche zum Grossteil als Ofen 7 ausgebildet ist zumindest eine Fördereinrichtung 10.1 einzusetzen. Ferner weist der Ofen 7 Abdeckhauben 8.1, 8.2 auf, in welchen eine Mehrzahl vom Gasbrenner 9, in unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind.

Oberhalb weist der Ofen 7 zumindest eine Abgasöffnung 11 auf, aus welcher die entsprechenden Abgase abgeführt werden. In der Anlage Ri wird die Stranggussstange 1 bzw. der Stranggussbolzen 2 auf eine Umformtemperatur vorgewärmt.

Zur Vermeidung von Korngrenzenanschmelzungen und unterschiedlichen ungleichmässigen Erwärmungen die auch Gefügeveränderungen der Stranggussstange 1 bzw. des Stranggussbolzens 2 bewirken, hat sich als besonders vorteilhaft bei der vorliegenden Erfindung erwiesen, innerhalb der Anlage Ri während des Anwärmens auf Umformtemperatur die Stranggussstange 1 bzw. den Stranggussbolzen 2 um eine Mittelachse M radial anzutreiben.

Mittels der Fördereinrichtung 10.1, die im bevorzugtem Ausführungsbeispiel aus zwei Wellenelementen 12.1, 12.2 gebildet ist, lässt sich die Stranggussstange 1 bzw. der Stranggussbolzen 2 radial im Ofen 7 hin- oder herbewegen.

Gleichzeitig lässt sich die Stranggussstange 1 bzw. der Stranggussbolzen 2 in dargestellter Doppelpfeilrichtung &khgr; axial im Ofen 7 hin- und herbewegen. Durch entsprechende nur angedeutete Profilierungen 13 in der Mantelfläche 14 der Wellenelemente 12.1. 12.2 die spiralartig oder spindelartig aus dem Wellenelement 12.1, 12.2 gebildet

sind, lässt sich je nach Antriebsrichtung der Wellenelemente 12.1, 12.2 die Stranggussstange 1 bzw. der Stranggussbolzen 2 auf den vorzugsweise parallel angeordneten Wellenelementen 12.1, 12.2 radial und axial im 5 Ofen 7 hin- oder herbewegen. Durch das radiale und auch das axiale Bewegen der Stranggussstange 1 bzw. des Stranggussbolzens 2 im Ofen 7, werden diese homogen auf Umformtemperatur angewärmt, ohne dass Korngrenzenanschmelzungen entstehen. Eine homogene Anwärmung auf Umformtemperatur wird hierdurch gewährleistet.

Bevorzugt wird zumindest ein Wellenelement 12.1 oder 12.2 mittels einer hier nur angedeuteten Antriebseinrichtung 15, die ausserhalb des Ofens 7 angeordnet ist, angetrieben. Die einzelnen Wellenelemente 12.1, 12.2 sind auf hier nur angedeuteten temperaturbeständigen Lagern, vorzugsweise Keramiklagern rotativ gelagert, wobei eine Mehrzahl von entsprechenden Lagern 16 bzw. Lagerstützen 17 in Längsrichtung verteilt, vorgesehen sind.

Wichtig ist ferner bei der vorliegenden Erfindung wie es insbesondere in Figur 1 angedeutet ist, dass beispielsweise nach einem Abscheren eines Pressbolzens 6 von der Stranggussstange 1 diese wieder in den Ofen 7 mittels der Fördereinrichtung 10.1 zurückbewegt und dann im Ofen axial und radial hin- und herbewegt wird, um die Umformtemperatur homogen zu halten und auch die nachfolgenden Stranggussstangen 1 bzw. Stranggussbolzen 2 homogen anzuwärmen.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gemäss Figur 3a ist eine Anlage R2 aufgezeigt, bei welcher die Wellenelemente 12.1, 12.2 in etwa in oben beschriebener Weise in den Ofen 7 eingesetzt sind. Diese

sind in ihrer Mantelfläche 14 nicht mit einer entsprechenden Profilierung versehen sondern sind glatt.

Diese dienen lediglich zum radialen Antreiben der Stranggussstange 1 bzw. des Stranggussbolzens 2 um dessen Mittelachse M im Ofen 7.

Eine weitere Fördereinrichtung 10.2 ist vorzugsweise zwischen den Wellenelementen 12.1, 12.2 eingesetzt und eine Mehrzahl von diesen ist hintereinander in Längsrichtung hier nicht näher dargestellt, mit Walzenelementen 18 bestückt, die ebenfalls rotativ antreibbar bzw. angetrieben sind.

Wichtig ist hier, dass die Fördereinrichtung 10.2 in einer dargestellten Doppelpfeilrichtung y zusätzlich bewegbar ist, und zum axialen Bewegen der Stranggussstange 1 bzw. des Stranggussbolzens 2 diese aus dem Wirkbereich der Wellenelemente 12.1, 12.2 anhebbar bzw. abhebbar ist, so dass eine entkoppelte reine lineare axiale Bewegung der Stranggussstange 1 bzw. des Stranggussbolzens 2 und eine eigenständige entkoppelte radiale Bewegung über die Wellenelemente 12.1, 12.2 im Ofen 7 erfolgen kann, um ein homogenes Anwärmen auf Umformtemperatur zu gewährleisten.

Dies soll ebenfalls im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegen.

In dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gemäss Figur 3b ist eine Anlage R3 aufgezeigt, bei welcher die Stranggussstange 1 bzw. der Stranggussbolzen 2 in einem Kugelbett 19 radial und axial verdrehbar gelagert ist und über entsprechend nur hier angedeutete Fördereinrichtungen 10.1, 10.2, die jeweils die Mantelfläche 14 beaufschlagen eine radiale und/oder axiale Antriebsbewegung der Stranggusstange bzw. des Stranggussbolzens im Ofen 7

ermöglicht wird. Hierdurch wird ebenfalls ein homogenes und korngrenzenanschmelzungsfreies Anwärmen auf Umformtemperatur gewährleistet.

-15-

DR. PETER WEISS & DIPL.-ING. A. BRECHT

Patentanwälte European Patent Attorney

Aktenzeichen: P 2904/DE-G Datum: 17.06.2003

Positionszahlenliste

B/GE/HU

1	Stranggussstange	34	67	Anlage
2	Stranggussbolzen	35	68	Anlage
3	Transportelement	36	69	Anlage
4	Presse	37	70
5	Sehereinrichtung	38	71
6	Pressbolzen	39	72	Mittelachse
7	Ofen	40	73
8	Abdeckhaube	41	74	Doppelpfeilrichtung
9	Gasbrenner	42	75	Doppelpfeilrichtung
10	Fördereinrichtung	43	76
11	Abgasöffnung	44	77
12	Wellenelement	45	78
13	Profilierung	46	79
14	Mantelfläche	47
15	Antriebseinrichtung	48	Ri
16	Lager	49	R₂
17	Lagerstütze	50	R₃
18	Walzelement	51
19	Kugelbett	52
20		53	M
21		54
22		55	X
23		56	y
24		57
25		58
26		59
27		60
28		61
29		62
30		63
31		64
32		65
33		66

Claims

1. Anlage zum Behandeln von Stranggussstangen (1) oder Stranggussbolzen (2), welche vor dem Abscheren zum Pressbolzen (6) und anschliessendem Verpressen in einer Presse (4) in einem Ofen (7) auf eine Umformtemperatur anwärmbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Stranggussstange (1) oder der zumindest eine Stranggussbolzen (2) im Ofen (7) radial verdrehbar ist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Fördereinrichtung (10.1, 10.2, 19) im Ofen (7) vorgesehen ist, um zumindest eine Stranggussstange (1) oder zumindest einen Stranggussbolzen (2) radial zu verdrehen und/oder axial hin- und herzubewegen.

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung (10.1) aus zwei parallel zueinander angeordneten Wellenelementen (12.1, 12.2) gebildet ist, wobei zumindest ein Wellenelement (12.1 oder 12.2) mittels der Antriebseinrichtung (15) rotativ antreibbar ist.

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Wellenelement (12) entsprechende Profilierungen (13) an der Mantelfläche (14) aufweist, welche ggf. spiral- oder spindelartig ausgebildet sind.

5. Anlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (15) ausserhalb des Ofenbereiches zum Antreiben des zumindest einen Wellenelementes (12) angeordnet ist.

6. Anlage nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenelemente (12.1 und 12.2) parallel zueinander angeordnet sind innerhalb des Ofens sich in Längsrichtung erstrecken.

7. Anlage nach wenigstens einem Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb der Wellenelemente (12.1, 12.2) eine Abdeckhaube (8.1, 8.2) mit einer Mehrzahl von Gasbrennern (9) und einer Mehrzahl von Abgasöffnungen (11) vorgesehen sind.

8. Anlage nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zum radialen Verdrehen der Stranggussstange (1) oder des Stranggussbolzens (2) zwei in etwa parallel zueinander beabstandete Wellenelemente (12.1, 12.2) vorgesehen sind, die über zumindest eine Antriebseinrichtung (15) angetrieben sind, und zum axialen Bewegen eine weitere Fördereinrichtung (10.2), mit einer Mehrzahl von Walzenelementen (18) vorgesehen sind, um die Stranggussstange (1) oder den Stranggussbolzen (2) radial entkoppelt axial hin- und her zu befördern, wobei die Walzenelemente (18) heb- und senkbar angeordnet sind, um den Stranggussbolzen (2) bzw. die Stranggussstange (1) aus einem Wirkbereich Wellenelemente (12.1, 12.2) herauszubewegen.

9. Anlage nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Fördereinrichtung (10) ein Kugelbett (19) vorgesehen ist und über entsprechende weitere Fördereinrichtungen (10.4), Rollen oder Walzen eine axiale und/oder eine radiale Drehbewegung der zumindest einen Stranggussstange (1) oder des Stranggussbolzens (2) im Ofen erfolgt.