DE2451280C3

DE2451280C3 - Pendelschere für Stranggießanlage

Info

Publication number: DE2451280C3
Application number: DE2451280A
Authority: DE
Inventors: Adalbert Waedenswil Roehrig; Adrian Buelach Stilli; Josef Weesen Zeller
Original assignee: Concast AG
Current assignee: SMS Concast AG
Priority date: 1973-11-02
Filing date: 1974-10-29
Publication date: 1978-05-03
Also published as: TR19928A; DE2451280B2; GB1484032A; IL45946A0; ES431678A1; BE821766A; JPS5089217A; IT1025408B; IL45946A; YU36457B; US3946630A; FR2249729A1; YU283574A; FR2249729B1; AR200972A1; SE7413763L; CH559587A5; SE410409B; JPS5411024B2; DE2451280A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Pendelschere für eine Stranggießanlage, wobei die Schere mit einem Antrieb für impulsweises Schneiden versehen ist, der mittels einer Kurbel ein mit dem Pendel starr verbundenes Messer gegen ein zweites Messer bewegt, und eine Einrichtung für die Bewegung des Pendels in Strangrichtung aus seiner Ruhelage bei etwa maximaler Messeröffnung aufweist.

Zum Ablängen von aus Treibaggregaten von Stranggießanlagen austretenden Strängen, speziell von Knüppeln aus Stahl, sind mechanische Pendelscheren bekannt. Solche Pendelscheren sind mit einem mechanischen Antrieb versehen, welcher für impulsweises Schneiden mit der Kurbelwelle des Pendels ein- und auskuppelbar ist Ein mit dem Pendel starr verbundenes Messer wird dabei durch die Kurbel gegen ein zweites Messer bewegt Der größte Teil der Wegstrecke der Schließbewegung der Messer kann bei solchen Scheren zum Schneiden ausgenutzt werden. Das Pendel befindet sich bei Erhalt des von der Stranglängenmeßeinrichtung kommenden Schnittimpulses in seiner Ruhelage im Bereich des Totpunktes mit etwa maximaler Messeröffnung. Eine Einrichtung für die Beschleunigung des Pendels aus seiner Ruhelage vor Schnittbeginn in die Bewegungsrichtung des Stranges auf eine der Stranggeschwindigkeit etwa entsprechende Geschwindigkeit besteht aus einer am Pendel und am Ständer angelenkten hydraulischen Kolbenzylindereinheit Ein solcher hydraulischer Antrieb für die Pendelbeschleunigung und für eine Pendelbewegung während und nach dem Schnitt sowie für die Rückführung des Pendels in die Ruhelage benötigt aber eine umfangreiche und

ίο kostspielige Steuerung. Zusätzlich sind solche Steuerungen wegen der kurzen Zeitzyklen für diese Bewegungsabläufe einerseits und wegen einer gewissen Trägheit der Hydraulik andererseits nur mit entsprechendem Aufwand so adjustierbar, damit beim Ankuppen der Messer am Strang und während dem Schnitt keine nachteiligen in der Kokille spürbaren Verzögerungen oder Beschleunigungen der Strangbewegung eintreten. Verzögerungen können, speziell bei kleinen Knüppelformaten und hohen Gießgeschwindigkeiten, zu Kokillenüberläufen und Beschleunigen zu Durchbrüchen führen. Im weiteren können durch solche plötzlichen Geschwindigkeitsveränderungen des Stranges innerhalb der Stranggießkokille an seiner Oberfläche Fehler entstehen. Müssen aus Qualitäts-, Format- oder anderen Gründen die Gießgeschwindigkeiten oft verändert werden, so benötigen solche Scheren zusätzliche kostspielige, vorprogrammierbare Steuerungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mechanische Pendelschere zu schaffen, die mit einfachen Mitteln eine präzise Steuerung der Pendelbeschleunigung aus der Ruhestellung in die Bewegungsrichtung des Stranges ermöglicht. Im weiteren soll diese Steuerung auch mit einfachen Mitteln auf unterschiedliche Gießgeschwindigkeiten anpaßbar sein.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Einrichtung aus einer am Ständer angeordneten Führung und einer am Pendel angebrachten, mit dieser Führung zusammenwirkenden Referenzführung besteht. Die Führung kann beispielsweise nur die Bewegung des Pendels zwischen der Ruhelage und dem Schnittbeginn, d. h. während dem Beschleunigungsweg bestimmen. Der Strang übernimmt in diesem Fall bei Schnittbeginn das Weiterbewegen des Pendels.

Die erfindungsgemäße Schere ist gegenüber den bekannten mechanischen Pendelscheren einfacher und billiger. Ferner ermöglicht diese Schere die parallel zur Strangbewegung notwendige Bewegungskomponente des Pendels der Stranggeschwindigkeit mit einfachen Mitteln anzupassen. Nachteilige Auswirkungen der Schneidoperation, die über den Strang in die Stranggießkokille geleitet werden und Kokillenüberläufe, Strangoberflächenfehler, Durchbrüche usw. verursachen, können mit dieser Schere verhütet werden. Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch das Fehlen jeglicher Hydraulik mit den zugehörigen Steuerungen, deren Unterhalt qualifiziertes Personal erfordert

Je nach der Drehrichtung der Kurbel wird auf das Pendel bei deren Bewegungsbeginn eine in Stranglaufrichtung oder entgegengesetzt zur Stranglaufrichtung wirkende Bewegungskomponente übertragen. Die Führung ist somit am Ständer entsprechend der Drehrichtung der Kurbel, in Stranglaufrichtung gesehen, vor oder hinter einer mit dem Pendel verbundenen Referenzführung anzuordnen. Es ist vorteilhaft wenn die Führjng derart am Ständer angeordnet ist, daß sie eine entgegen der Stranglaufrichtung wirkende Bewegungskomponente des Pendels aufnimmt. Die Führung am Ständer ist dabei in Strangiaufrichtung gesehen

hinter der Referenzführung vorgesehen. Die Kurvenbahn der Führung erzeugt bei dieser Anordnung eine auf die Referenzführung stoßende Kraft'-.omponente, die dem Pendel eine präzise Beschleunigung erteilt Zusätzlich liegt eine solche Führung außerhalb der Bewegungsbahn der Referenzführung während des Schließ- und Öffnungshubes der Messer und kann somit einfach gestaltet werden.

Bei Knüppel- und »Bloom«-Anlagen werden in der Regel Zwischengefäße mit offenen Ausgußdüsen to verwendet Unregelmäßigkeiten in der Stahlzufuhr können dabei nicht verhindert werden. Um die Badspiegelhöhe in der Stranggießkokille zu halten, wird die Ausziehgeschwindigkeit des Stranges entsprechend der Zuflußmenge in die Stranggießkokille reguliert und ändert sich somit bei Normalbetrieb innerhalb eines Sollgeschwindigkeitsbereiches. 1st während eines Schnittes die Ist-Stranggeschwindigkeit g-ößer als die durch die Kurvenbahn der Führung erzeugte Pendelbewegung, so kann die Referenzführung des Pendels die Kurvenbahn ungehindert verlassen. Der Strang verleiht in diesem Fall dem Pendel den notwendigen Antrieb. 1st dagegen während eines Schnittes die Ist-Stranggeschwindigkeit kleiner als die durch die Kurvenbahn der Führung erzeugte Geschwindigkeit der Pendelbewegung, so wird auf den Strang durch die Führung eine Zugkraft ausgeübt. Um die nachteilige Wirkung dieser Zugkraft auf die Führung auszuschalten, und um die durch die Kurvenbahn der Führung erzeugte Geschwindigkeit des Pendels mindestens der mittleren Sollstranggeschwindigkeit anpassen zu können, ist es von Vorteil, wenn nach einem Kennzeichen der Erfindung die Führung entlang des Beschleunigungsweges des Pendels in Stranglaufrichtung beim Zusammenwirken mit der Referenzführung starr ist und entlang des Schnittweges bei Überwindung eines vorbestimmten Druckes der Referenzführung auf die Führung verschwenkbar ist Durch diese zusätzliche Vorrichtung ist die Pendelgeschwindigkeit während dem Schnitt einer Ist-Gießgeschwindigkeit anpaßbar, die kleiner ist als die durch die Kurvenbahn der Führung bestimmte Geschwindigkeit. Der vorbestimmte Druck der Referenzführung auf die Kurvenbahn der Führung hilft auch mit, den Verschleiß der Führung zu reduzieren.

Zum Schutz der Messer gegen Reibung am in die Schere einlaufenden Strang bei deren Öffnungsbewegung und um eine vom Pendel auf den Strang verursachte Bremswirkung auszuschalten, kann, gemäß einem Kennzeichen der Erfindung, eine zusätzliche bewegbare Führung mit einer Kurvenbahn am Ständer für die Bewegung des Pendels nach dem Schnitt vorhanden sein.

Das Pendel kann durch Federn usw. in die Ruhelage zurückgebracht werden. Eine vorteilhafte Lösung ergibt sich, wenn das Pendel mit einem Gegengewicht für dessen Rücklauf versehen ist.

Zur Anpassung der Schere während eines laufenden Gusses an größere Schwankungen der Strangausziehgeschwindigkeit kann, nach einem weiteren Kennzeichen, die Führung mit einem Stelltrieb versehen sein, der die Lage der Kurvenbahn der Führung der jeweiligen Stranggeschwindigkeit anpaßt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus de^r Beschreibung der Figuren von Beispielen zu entnehmen. Dabei zeigt F i g. 1 einen Vertikalschniu durch eine Pendelschere, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie H-II der F ig. 1,

F ie. 3 eine Ansicht eines anderen Beispieles einer Führung für das Pendel und

Fig.4 eine Ansicht eines weiteren Beispieles einer Führung für das Pendel.

In F i g. t und 2 ist mit 1 ein ortsfester Ständer einer Pendelschere für eine Stranggießanlage dargestellt Von der Stranggießanlage selbst ist nur ein letztes Treibrollenpaar 2 zu sehen. Antrieb, Schwungrad und Kupplung zwischen dem Antrieb und einer Kurbelwelle 3 sind aus Gründen der besseren Übersicht nicht dargestellt Ein Untermesser 5 ist mit einem Pendel 6 starr verbunden. Eine durch die Kurbelwelle 3 angetriebene Kurbel 10 bewegt das Untermesser 5 gegen ein Obermesser 7. Das Obermesser 7 wird von einer um 180° gegenüber der Kurbel 10 versetzt angeordneten Kurbel, die in der F i g. 1 aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt ist, entlang von Gleitführuiigen 8 mit einem zum Untermesser 5 relativ kleinen Hub bewegt Durch strichpunktierte Linien ist der zu schneidende Strang 11 dargestellt Das Pendel ist in dieser Figur in seiner Ruhelage gezeichnet, die in diesem Beispiel mit der unteren Totpunktlage der Külbel 10 übereinstimmt Dabei ist die Achse 12 des Pendels 6 der Ruhelage in der Regel um einen Winkel von 2—5° von der senkrechten Achse 13 verschoben. Die Messeröffnung ist in der Ruhelage am größten.

Eine Einrichtung für die Beschleunigung des Pendels 6 aus seiner Ruhelage in die Bewegungsrichtung 15 des Stranges 11 ist vorhanden und besteht aus einer dm Ständer 1 angeordneten Führung 16 und einer am Pendel 6 angebrachten Referenzführung 17. Durch das Zusammenwirken dieser Führungen 16 und 17 mit einer bei Bewegungsbeginn der Kurbel 10 zur Bewegungsrichtung 15 des Stranges 11 entgegengesetzten Bewegungskomponente 18 der Kurbel 10 wird das Anliegen der Referenzführung 17 an einer Kurvenbahn 9 der Führung 16 sichergestellt und die Pendelbeschleunigung gesteuert. Durch die Bewegungskomponente 18 bedingt, ist die Führung 16 in Stranglaufrichtur.g 15 gesehen, hinter der Referenzführung 17 angeordnet. Das Pendel 6 wird durch die Führung 16 vor Schnittbeginn in seinem Schnittbereich 20 auf eine etwa der Bewegungsgeschwindigkeit des Stranges 11 entsprechende Geschwindigkeit beschleunigt. Die Führung 16 ist in diesem Beispiel so verlängert, daß das Pendel 6 während dem gesamten Schnitt geführt und dieses mit einer in der Stranglaufrichtung 15 wirkenden Bewegungskomponente mit Stranggeschwindigkeit bewegt wird. Die Führung 16 und die am Pendel 6 angebrachte Referenzführung 17 sind in einem Höhenbereich am Ständer 1 bzw. am Pendel 6 angebracht, der in seiner Lage etwa mit dem Schnittbereich 20 übereinstimmt. Durch die Neigung der Kurvenbahn 9 wird die dem Pendel 6 übertragene Bewegungsgeschwindigkeit in Stranglaufrichtung 15 bestimmt. Die Führung 16 ist deshalb so ausgebildet, daß die Kurvenbahn 9 vor Gießbeginn auf eine vorbestimmte Neigung, die der Sollstranggeschwindigkeit entspricht, einstellbar ist. Ein Gegengewicht 21 stellt den Rücklauf des Pendels 6 in die Ruhelage und das Anliegen des Pendels 6 an der Führung 16 sicher. Dieser Rücklauf kann auch durch Federn usw. bewerkstelligt werden. Zusätzlich wird das Pendel 6 durch eine Klinke 24 in der Ruhelage festgehalten.

In Fig. 3 ist die Führung 16 für ein anderes Beispiel als Detail herausgezeichnet. Mit einem Bolzen 30 ist diese Führung 16 am Ständer, der in dieser Figur nicht dargestellt ist, schwenkbar befestigt. Eine zusätzliche, um einen Bolzen 3i in Pfeiirichtunu 36 schwenkbare

Führung 32 für die Referenzführung 17 des Pendels 6 ist
ebenfalls am Ständer angebracht. Diese zusätzliche
Führung 32 wirkt während dem öffnen der Messer 5, 7
mit der Referenzführung 17 zusammen. Durch die
Ausbildung der Kurvenbahn 33 der Führung 32 wird das 5
Pendel in seinem Schnittbereich 20 auf eine Geschwindigkeit beschleunigt, die größer als die Geschwindigkeit
des in die Schere einlaufenden Stranges ist. Beim
Aufwärtshub des Pendels 6 wird durch die Referenzführung 17 die Führung 32 von der Führung 16 10
weggedrückt. Kurz vor dem Ende des Aufwärtshubes
zieht eine Feder 35 die Führung 32 wieder an die
Führung 16 zurück. An Stelle der Schwenkbewegung
der Führung 32 um den Bolzen 31 kann auch
beispielsweise eine geradlinige Bewegung gewählt 15
werden.

Ein am Ständer angeordneter Stelltrieb 37 wirkt auf
eine mit der Führung 16 verbundene Gewindespindel
38. Der Stelltrieb 37 ist elektrisch mit der Steuerung für
die Stranggeschwindigkeit verbunden. Bei Veränderung ₂o
der Stranggeschwindigkeit während des Gießens
verändert der Stelltrieb 37 die Lage der Führung 16 so,
daß die Beschleunigung und die Bewegung des Pendels
während des Schnittes der jeweiligen Stranggeschwindigkeit angepaßt sind. Ein gleichzeitiges Nachstellen der 25
Führung 32 mit der Führung 16 ist in der Regel nicht
notwendig, weil die Kurvenbahn 33 einer Geschwindigkeit angepaßt werden kann, die der maximal möglichen
Gießgeschwindigkeit des zu gießenden Strangformates
entspricht. _J0

Bei einer für 130 χ 130 mm² ausgelegten Schere weist
der Schnittbereich 20, der der Summe der Messerwege
des Untermessers 5 bzw. des Obermessers 6 entspricht,
beispielsweise 150 mm bzw. 20 mm auf. Daraus resultiert eine Messerfreiheit am Untermesser 5 und am 35
Obermesser 7 von 20 mm gegenüber dem Strang. Das
Maßverhältnis zwischen dem Schnittbereich 20 und der
effektiven Schnitthöhe bei der genannten Strangabmessung ist somit bei diesem Beispiel 170 :130 oder 1 : 0,76.
Je nach der erforderlichen Messerfreiheit kann dieses ₄₀
Verhältnis auch höher liegen, beispielsweise 1 :0,85.

In F i g. 4 ist die Kurvenbahn 9 der Führung 16 in
einen Beschleunigungsweg 42 und einen Schnittweg 40

unterteilt. Der Beschleunigungsweg 42 entspricht dem Führungsweg für die Referenzführung 17 entlang der Kyrvenbahn 41 zwischen der Ruhelage und dem Ankuppeln des Untermessers 5 am Strang 11 bei Schnittbeginn. Der Schnittweg 40 entspricht der Gesamthublänge des mit dem Pendel 6 verbundenen Messers 5 minus dem Beschleunigungsweg 42. Die Führung 16 ist mit dem Bolzen 43 schwenkbar mit dem Ständer 1, der nicht dargestellt ist, verbunden. Zwischen der Führung 16 und einer Einstelleinrichtung 44 ist eine Feder 45 eingespannt. Die Einstelleinrichtung 44 ist über eine Gewindekonsole 47 mit Schrauben 46 mit dem Ständer 1 verbunden. In der Gewindekonsole 47 ist eine Spindel 49 für beispielsweise Handkurbelantrieb drehbar. Sie dient zum Einstellen der K.urvenbahn 41 zur Erzeugung unterschiedlicher Bewegungsgeschwindigkeiten des Pendels entsprechend einer Skala 50. Damit die Kurvenbahn 9 entlang des Beschleunigungsweges 42 beim Zusammenwirken mit der Referenzführung 17 starr ist, wird. der Bolzen 43 auf der Höhe des Überganges des Beschleunigungsweges 42 und des Schnittweges 40 plaziert. Ein Anschlag 51 dei Einstelleinrichtung 44 verhindert zusammen mit dem Bolzen 43 eine Kippbewegung der Führung 16 bein-Ablauf der Referenzführung 17 entlang dem Beschleuni gungsweg 42 der Kurvenbahn 9. Das Pendel wird somit immer auf die voreingestellte Sollbeschleunigung beschleunigt. Beim weiteren Ablauf der Referenzführung 17 entlang des Schnittweges 40 der Kurvenbahn ί kann bei einem vorbestimmten Druck der Referenzfüh rung 17 auf die Führung 16 die Kraft der Feder 4J überwunden werden. Dabei verschwenkt sich die Führung 16 um den Bolzen 43. Die Kraft der Feder 45 ist so einzustellen, daß einerseits eine Verschwenkung stattfindet, wenn die Ist-Stranggeschwindigkeit wäh rend des Schnittes kleiner als die durch die Kurvenbahr 9 in Stranglaufrichtung 15 erzeugte Geschwindigkeii des Pendels ist. Andererseits muß die Federkraft groE genug sein, das Pendel 6 bei Ablauf der Schneidbeiwe gung ohne Strang mit der vorbestimmten Geschwindigkeit zu bewegen, ohne daß sich die Führung If verschwenkt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Pendelschere für eine Stranggießanlage, wobei die Schere mit einem Antrieb für impulsweises Schneiden versehen ist, der mittels einer Kurbel ein mit dem Pendel starr verbundenes Messer gegen ein zweites Messer bewegt und eine Einrichtung für die Bewegung des Pendels in Strangrichtung aus seiner Ruhelage bei etwa maximaler Messeröffnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung aus einer am Ständer (1) angeordneten Führung (16) und einer am Pendel (6) angebrachten, mit dieser Führung (16) zusammenwirkenden Referenzführung (17) besteht

2. Pendelschere nach Anspruch 1, daduich gekennzeichnet, daß die Führung (16) derart am Ständer (1) angeordnet ist, daß sie eine entgegen der Stranglaufrichtung wirkende Bewegungskomponente des Pendels (6) aufnimmt.

3. Pendelschere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Führung (16) entlang des Beschleunigungsweges (42) des Pendels (6) in Stranglaufrichtung (15) beim Zusammenwirken mit der Referenzführung (17) starr ist und entlang des Schnittweges (40) bei Überwindung eines vorbestimmten Drucks der Referenzführung (17) auf die Führung (16) verschwenkbar ist

4. Pendelschere nach einem der Ansprüche 1—3, gekennzeichnet durch eine zusätzliche bewegbare Führung (32) mit einer Kurvenbahn (33) am Ständer (1) für die Bewegung des Pendels (6) nach dem Schnitt

5. Pendelschere nach einem der Ansprüche 1 —4, dadurch gekennzeichnet, daß das Pendel (6) mit einem Gegengewicht (21) für dessen Rücklauf versehen ist.

6. Pendelschere nach einem der Ansprüche 1—5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlung (16) mit einem Stelltrieb (37) versehen ist, der die Lage der Kurvenbahn (9) der Führung (16) der jeweiligen Stranggeschwindigkeit anpaßt.