DE2742455B2

DE2742455B2 - Stützführungsgerüst in einer Stahlstranggießanlage

Info

Publication number: DE2742455B2
Application number: DE2742455A
Authority: DE
Inventors: Karl West New York N.J. Backhaus; Wolfgang New York N.Y. John; Hans 4000 Duesseldorf Streubel
Original assignee: Concast Inc
Current assignee: Concast Inc
Priority date: 1976-09-23
Filing date: 1977-09-21
Publication date: 1980-03-20
Also published as: DE2742455A1; FR2365393A1; GB1581790A; FR2365393B1; BE858879A; US4058154A; BR7706311A; DE2742455C3; ATA677977A; AT360685B; CA1105671A; JPS5339932A; IT1084775B

Description

Die Erfindung betrifft ein Siüt/führungsgerüsl in einer Stiihlstranggk'Ranlngc, wobei mindestens eine Rolle einer Strangbahn auf einem ersten Rollenträger gelagert und durch eine Kraftquelle entlang von Führungen gegen das Strangmaß bestimmende Anschläge elastisch anstellbar ist.

Bei Stützführungsgerüsten sind Rollenträger mit einer oder mehreren Rollen bekannt, die von beidseits des Stranges angeordneten und rechtwinklig zu den Strangbahnen wirkenden Druckmittelzylindern elastisch gegen das Strangmaß bestimmende Anschläge anstellbar sind. Die in den Druckmittelzylindern erzeugte Kraft wird dabei direkt auf d^;e Rollenträger übertragen. Bei Strangführungen für breite Brammenstränge können die erforderlichen Kräfte, die durch die Druckmittelzylinder aufzubringen sind, mehrere hundert Tonnen erreichen. Solche Zylinder weisen entweder große Durchmesser auf oder sie benötigen bei kleiner Dimensionierung hohe Drücke. Bei Anwendung großdimensionierter Zylinder treten Platz- und Zugänglichkeitsprobleme auf. Bei Anwendung hoher Drücke sind als Hydraulikmedien unbrennbare Flüssigkeiten, wie Wasser oder Phophaiester, nicht mehr eircsaizfähig.

Auch bekannt sind druckfederbelastete Rollenträger. Nachteilig ist hier die ansteigende Kraft bei Verkürzung des Federweges. Der gewünschte Überlastschutz der Rollen bei zunehmender Federkonipression ist deshalb nicht mehr gewährleistet. Außerdem müssen solche direkt wirkende Federn besonders bei Brammen im Horizontalbereich von Bogenstninggießanlagen große Kräfte aufnehmen, was kostenmäßig ins Gewicht fällt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die oben aufgeführten Nachteile zu vermeiden und ein Stützführungsgerüst zu schaffen, in welchem die Rollen einzeln oder in Gruppen gegen Oberlast gesichert und günstige Platz- und Zugänglichkeitsverhältnissc vorhanden sind. Im weitern soll die Brandgefahr verkleinert oder eliminiert und die Konstruktion kostengünstiger gest.iltet werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemälj dadurch gelöst, daß an beiden Enden des ersten Rollenträger mit der Kraftquelle verbundene Hebel κ ~-.g>:lcnkt sind und daß an diesen Hebeln zwischen der Anlenkung am ersten Rollenträger und der Anlenkung an der Kraftquelle kniehebclgelenkartig je eine mit einem starren oder mit einem zweiten, elastisch anstellbaren Rollenträger der gegenüberliegenden Strangbahn verbundene Lenkstange befestigt ist.

Durch die Kniehebelgelenk-Konsirukiioti beidseits des Stranges ist es möglich, eine bestimmte Übersetzung in der Kraftübertragung /wischen dem Kraflgeriil und dem Rollenträger /u erreichen. Kleine Kriiftc von Kraftquellen können auf die erforderlichen Anstellkräfte verstärkt werden. Neben der I !berstsicherung der Rollen sind aber auch gute Platz- und /ugänglichkcitsvcrhältnissc erreichbar. Im weiteren erlauben kleine Druckkräfte die Anwendung beispielsweise einer Wasserhydraulik, wodurch die Brandgefahr ausgeschaltet werden kann. Der Aufbau der Anlage bleibt dabei kostengünstig.

Wenn als Kraftquelle nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ein vorgespanntes Federpaket verwendet wird, ist eine Unabhängigkeil von Druckmiticlzylindcrn gegeben. Auch das ganze llydraulikleitungssystcm kann fortfallen, was zusätzliche Kosten spart. Durch Wahl der Federkennlinie kann die abfallende Anstellkraft gemäß einer gewählten Kniehebclkcnnlinie bei Bewegung mindestens eines Rollenträger in Richtung vom Strang weg kompensiert werden. Die Überlastsicherung der Rollen bleibt dabei über große Bewegungsbereiche mit vorbestimmter konstanter Anstellkraft erhalten.

Es kann jedoch vorteilhaft sein, wenn die Kraftquelle mit einer hydraulischen Druckentlastungskammer versehen wird. Dadurch kann mittels einem Druckmittel die Federkraft überwunden und die Anstellkraft der Rollen in einem Störungsfalle aufgehoben werden.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht die Kraftquelle aus zwei sich am Maschinenständer abstützenden Federpaketen. Durch diese Anordnung der Kraftquc'.le wird eine verbesserte Zugänglichkeit der Oberseite des Stützführungsgerüstes erreicht. Auch sind bei dieser Anordnung die Kraftquellen weniger der Strahlungshitze des Stranges ausgesetzt.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung sieht vor, daß für einen Formatwechsel die Anlenkungen der Lenkstangen am zweiten Rollenträger in ihrer Lage verstellbar sind. Dies kann dadurch geschehen, daß die Lenkstangen je einen verschwenkbaren Gelenkblock aufweisen, die einerseits über eine erste Lasche mit dem Rollenträger und anderseits über eine zweite Lasche mit einer auf einer Verstellspindel bewegbaren Mutier verbunden sind. Eine seiche Spinde! kann beispielsweise auf elektrische Weise ferngesteuert angerieben sein. Dies ermöglicht bei Formatverstellung ein rasches Heben und Senken von Rollenträgern, entweder einzeln oder gruppenweise. Im weiteren erlaubt eine solche Einrichtung das Anheben von Rollen beim Ausfördern einer gebogenen kalten Bramme.

Als Variantlösung wird vorgeschlagen, die Lage der Anlenkung des zweiten Hebels am Maschinenständer durch exzentrisch angeordnete Stützflächen verstellbar auszuführen.

Die Erfassung eines Anfahrstranges der dünner ist als die Soll-Dicke des gegossenen Stranges Aird ermöglich!, wenn die Rollenlager relativ zum Rollenträger durch Kraftgeräte bewegbar sind.

Um den Gewichtsfaktor weitgehend auszuschalten, isi es vorteilhaft, daß Federpakete zwischen dem /weilen Rollenträger und dem Maschinenständer das Eigengewicht des zweiten Rollenträger mil seiner Rolle korr zensieren.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausfiihriingsbeispielcn näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines cifindiingsgemäßen Stüi/.führungsgerüsles einer Bogensiranggießanlagc,

T- i g. 2 einen Schnilt durch ein Segment gemäß der Linie 11-51 in Fi g. I,

F i g. 3 eine Seitenansicht des Segmentes nach F i g. 2.

Fig. 4 einen Schnilt gemäß der Linie IV-IV in F i g. J,

Fig. 5 einen Schnilt durch den Treiber gemäß der Linie V-V in Fi g. 1.

I" i g. b ⁽:incn teil weisen Schnilt durch den Treiber gemäß -Ic¹' Linie Vl-Vl in Fig. 1 mit einer Verstelleinrichtung.

Fig. 7 'Jic Verstelleinrichtung nach Fig. 6 in einer anderen ^ mit ion.

F i g. 8 'jiti'Ti Längsschnitt cinei erfindungsgemäßen Kraftquc'lc.

F" i g. 9 ^l:im·' Seitenansicht eines crsiarricn Stranges im I lon/oni'ilb¹ reich des Stützfiihrungsgcrüsics,

Cig. l<> cι'ic graphische Darstellung von Kennlinien und

F i g. 11 ci'ie schematische Darstellung eines weiteren Beispiels clef Anordnung von Kraftquellen.

Das in M g. I dargestellte Slüt/führungsgcrüst ist einer Kokille 2 nachgeordnet. Ein Stahlstrang 8 durchläuft in Stranglaufrichtung 3 nacheinander Scg niente 10, 12, 14, !">, 18, die je vier einer oberen Strangbahn 7 anliegende Rollen fi und je vier der gegenüberliegenden unteren Strangbahn 9 anliegende Rollen 4 aufweisen. Im Horizontalbereich sind Segmente 20 mit nur je einem Rollenpaar 4', 6' bzw. 4", 6" angeordnet Die Segmente 10,12,14,16,18,20 sind über Maschinenständerteile 30 am Fundament 34 befestigt.

In Fig.2 ist auf einem ersten, auf der Innenradius- oder Losseite des Stützführungsgerüstes befindliche·! Rollenträger 68 in Rollenlagern 64 die Rollen 6 gelagert. Der Rollenträger 68 ist entlang von Führungen 59

κι rechtwinklig zu den Strangbahnen 7, 9 verschiebbar. Er wird mittels einer noch zu erläuternden Kniehebelgelenk-Konstruktion gegen durch Distanzstücke 70 gebildete Anschläge gehalten, die auf starren, seitlichen Tragrahmen 52 aufliegen. Die Rollen 4 sind mittels

r· Rollenlager 60 auf einem starren unteren Rollenträger 32 befestigt. Die Strangdicke, d.h. der vorbestimmte Abstand zwischen den Rollen 4, 'S eines Rollenpaares wird durch die Dicke der Distanzstücke 70 bestimmt.

Parallel zu den Rollen 6 ist auf der Losseite eine in der

-'η Beschreibung der Fig.8 erläuterte Kraftquelle 98 angeordnet, die mittels Federkraft eine Stange 226 in ein Gehäuse 220 hineinzieht. Hebel 8t> verbinden beide Enden des ersten Rollenträger 68 über Anlenkungen 90 und 94 am Gehäuse 220 bzw. über Anlenkungcr. 90, 179

.·■> am Ende der Stange 226 der Kraftquelle 98. Zwischen den Anlenkungen 90 und 94 bzw. !79 befindet sich auf jedem Hebel 86 eine weitere Anlenkung 82 für eine Lenkstange 74, die die Hebel 86 über Anlenkungen 78 mil einem unteren starren Rollenträger 32 verbinden.

tu Die Hebel 86 und die zugeordneten Lenkstangen 74 bilden Kniehebelgclcnke. die durch die Federkraft der Kraftquelle 98 eine elastische Anstellung des Rollenträgers 68 gegen die Distanzstücke 70 ermöglicht. Die Größe der Anstellkraft des Rollenträger 68 ist

η einerseits durch die Federkraft und andererseits durch das Längenverhältnis der Momentenarme 87 und 89 der Kniehebelgelenkc bestimmt.

Wie die F i g. J und 4 zeigen, hat die Anlenkung 78 die Gestalt eines Zapfens, der starr und exzentrisch mit

in zwei Blöcken 79, die jeweils mindestens ein Paar von parallelen Flächen 71, 72 aufweisen, verbunden ist. Zur Veränderung des Abstandcs zwischen den Rollen 4, 6 kann der Zapfen 78 mit den Blöcken 79 aus dem Tragrahmen 52 ausgebaut und. um eine halbe Drehung

ι, um die Längsachse gedreht, wieder eingesetzt werden. Somit verstellt sich die I löhenlage der Anlenkung 78.

In F i g. 5 ist eine obere Rolle 6' eines Treibersegmentes über Rollenlager 122 auf einem ersten Rollenträger 120 und eine untere Rolle 4' über Rollenlager 104 auf

'.n einem zweiten elastisch anstellbarcn Rollenträger 102 montiert. Die Rollenlager 104 sind zum Rollenträger 102 rechtwinklig zur Strangbahn relativ bewegbar. Da/u dienen beispielsweise Druckniiltelzylindcr 255 mit zugehörigen Kolbenstangen 251. Eine derartige Ausge-

. ■ staltung ist besonders vorteilhaft für die Anstellung eier angetriebenen Rolle 4' gegen einen nicht dargestellten Anfahrstrang, der in der Regel dünner ist als der Warmslrang.

tier untere rollenträger <02 ist zur Kompensation

hu des Eigengewichtes auf Federpaketen 108. die /wischen den Ümckmittclzylindcrn 255 und dem Maschinengerüst 30 in Gehäusen 112 plaziert sind abgestützt. Der erste Rollenträger 120 und der zweiten Rollenträger t02 sind auf ähnliche, bereits beschriebene Weise mittels

ι., zwei beidscits des Stranges 8 plazierter Kniehebelgelenk ke miteinander verbunden. Dabei ist der erste Rollenträger 120 über Distanzstücke 144 und der /weite Rollenträger 102 über Distanzstücke 141 elastisch

gegen den Tragrahmen 52 anstcllbar. Die Lenkstangen 124 sind an den Enden 123 des /weiten Rollenträger·) 102 über Anlenkungen 128 befestigt. Die oberen linden der Lenkstangen 124 sind mittels Anlenkungcn 130 mit Hebeln 132 verbunden. Die Anlenkungen 130 liegen auch in diesem Beispiel /.wischen Anlenkungen 134 der Hebel 132 am ersten Rollenträger 120 und den Anlenkungen 179 bzw. 94 an der Kraftquelle 98. Sowohl der erste als auch der /weite Rollenträger 120 b/w. 102 werden durch die Kraftquelle 98 elastisch angestellt. Die Rolle 4' als auch die Rolle 6' sind über Gelenkwellen 254 h/w. 258 von nicht dargestellten Moloren angetrieben.

Die I i g. b und 7 /eigen eine andere Ausfülmingsform. die viele Ähnlichkeiten mit der Ausführung nach I" ig. 5 aufweist. So trägt auch hier der erste Rollenträger 120' die Rolle 6" und tier /weite Rollenträger 102' die Rolle 4". Das Eigengewichl ties unteren Rollenträger 102' mit der Rolle 4 " wird ebenfalls kompensiert, die Rollenlager 104 sind hier aber unbeweglich mit dem Rollenträger 102' verbunden. Der obere Teil ties Kniehebelgelenkes ist identisch mit der Ausführung nach Fig. 5. während der untere Teil sich wie folgt unterscheidet: Die Lenkstange 172 ist mittels einer Anlenkung 176 mit einem Ciclenkbiock 171 verbunden. Eine erste Lasche 170 ist sowohl am verlängerten, abwärts abgewinkelten Ende 166 des /weiten Rollenträger^ 102' mittels einer Anlenkung 168 als auch am Ciclenkbiock 171 angelenkt. Um die Rolle 6" heben /u können, ist auf jeder Seite der Strangführung eine von einem Elektromotor 192 antreibbare Verstellspindel 194 vorgesehen, die über eine Konsole 198 am Maschinenständer 30 befestigt ist. Auf der Spindel 194sit/l eine bewegbare Mutter 200. die mittels einer /weiten, gelenkigen Lasche 202 mit dem Gelenkblock 171 verbunden ist. Ii gh zeigt die Betriebsposition der Rollen 4" und 6". Durch den Motor 192 kann die Spindel 194 in Drehung versetzt werden, so daß die Mutter 200 hochgeschraubt und der Rollenträ ger 120' gehoben wird: dies und die verstellbare Lage der Anlenkung 176 sind in I' ig. 7 gezeigt. Die Ausführung nach F i g. 6 und 7 ist besonders für Segmente im Horizontalbereich der Strangführung von Vorteil, wie anhand der F-" i g. 9 noch erläutert wird.

Die Kraftquelle 98 gemäß Fig. 8 besteht aus dem zylinderförmigen Gehäuse 220. in das die axial verschiebbare Stange 226 hineinragt, die mittels einer Führung im Deckel 228 und einer internen Führung 230 in koaxialer Lage mit dem Gehäuse 220 gehalten ist. Ein um die Stange 226 gelegtes Federpaket aus Tellcrfcdern 232 ist im Zylinder 220 zwischen einem durch das im Gehäuse 220 befindliche, verdickte Ende 234 der Stange 226 gebildeten Schulter einerseits und einem zylinderförmigen. um die Stange 226 plazierten und gegen die Innenseite des Deckeis 228 stoßenden Anschlag 236 anderseits eingeschlossen. Das nach außen ragende Ende der Stange 226 weist eine aufgeschraubte Überwurfmutter 240 auf. die sich über eine Unterlegsscheibe 237 auf den Deckel 228 abstützt. Durch Drehen dieser Mutter 240 ist das Federpaket bis zur vorgegebenen Spannkraft vorgespannt. Die Größe der Kraftquelle 98 ist somit einstellbar. Die Anordnung und

die Anzahl und Art der Tellerfedern 232 beeinflussen die Federkennlinie. Die innere Führung 230 stellt gleichzeitig eine Abgrenzung einer Kammer 231 dar, die das verdickte Ende 234 der Stange 226 umschließt und als Druckentlastungskammer dient. Über eine Druckleitung 241 kann, zum Zwecke eines axialen Ausbringens der Stange 226 aus dem Gehäuse 220 und entgegen der Federkraft der Tellcrfcdcrn 232. ein Druckmittel, beispielsweise Öl oder Fett in diese Kammer 231 geprellt werden. Ein solches Ausbringen ist mit Vorteil in einem .Störungsfalle anwendbar, wenn die Rolle fi von der Rolle 4 entfernt werden soll.

F i g. 9 zeigt das Ausfördern eines erkalteten, bogenförmigen Stranges 8 im horizontalen Teil der Strangführung. Die Rollen 6" werden auf die in Fig. r> und 7 beschriebene Art gehoben, so daß ein gebogenes Teilstück des Stranges ungehindert an einer ebenfalls gehobenen Biegerolle 280 vorbei ausgefördert werden kann, worauf diese Biegerolle 280 dieses Teilstückes richten kann

Im Diagramm nach Fig. 10 stellt die Linie 302 die Federkennlinie eines vorgespannten Federpaketes ab einem Ausgangspunkt .303 dar. wobei in der Horizontalen gemäß Pfeil 301 der Federweg und in der Vertikalen gemäl) Pfeil 300 die Federkraft aufgetragen sind. Diese Federkennlinie zeigt, daß die Spannkraft der Kraftquelle 98, .«it welcher die Stange 226 im Gehäuse 220 gehallen wird, sich bei einem Zusammendrücken der Tellcrfcdern 232 vergrößert. Die Linie 304 stellt eine bestimmte Kniehebelkennlinie einer der vorgenannten Kniehebelgelenkvorrichtungen oar. wobei auch hier in der Horizontalen der Weg und in der Vertikalen die Kraft aufgetragen ist. Die Kombination, d. h. die mathematische Addition der beiden Kennlinien 302 und 304 ergibt eine abgeflachte resultierende Kennlinie 305. die etwa einer Kennlinie eines Druckmittelzylindcrs ähnlich ist. Fs ist also möglich, eine Federkennlinie 302 mit ansteigender Kraft pro Längeneinheit, was nicht erwünscht ist. durch Auswahl einer Kniehcbclkennlinie 304 mit abfallender Kraft pro Längeneinheit /u kompensieren. Die Kurve 306 stellt eine andere Kombinationskcnnlinic mit anderen Kraftwerten dar. die abhängig vom ferrostalischen Druck gewählt werden könnte. Es ist nunmehr möglich, eine Federkonstruktion bei Segmenten /u verwenden, ohne den Nachteil einer steigenden Kennlinie in Kauf nehmen /u müssen.

F i g. 11 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher die Kraftquelle aus zwei Teilen 98' besteht. Jeder dieser Teile 98' stützt sich gegen eine ortsfeste Struktur 31 oder an einem Maschinenständer ab. Jeder Kraftquellenteil 98' hat einen Aufbau, wie anhand der F i g. 8 beschrieben ist.

Die Verwendung des erfindungsgemäßen Stützführungsgerüstes ist unabhängig vom Strangbahnvcrlauf.

Sind auf der Strangbahn der Festseite die Rollenträger mit dem Maschinenständer fest verbunden oder unabhängig vom Kniehebelgelenk angeordnet, so können die Lenkstangen auch direkt am Maschinenständer, an welchem die entsprechenden Festseitenrollen angeordnet sind, befestigt werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Stützführungsgerüst in einer Stahlstranggießanlage, wobei mindestens eine Rolle einer Strangbahn auf einem ersten Rollenträger gelagert und durch eine Kraftquelle entlang von Führungen gegen das Strangmaß bestimmende Anschläge elastisch anstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Enden des ersten Rollenträgers (68, 120, 120') mit der Kraftquelle (98,98') verbundene Hebel (86, 132) angelenkt sind und daß an diesen Hebeln (86,132) zwischen der Anlenkung (90,134) am ersten Rollenträger und der Anlenkung (94, 179) an der Kraftquelle kniehebelgelenkartig je eine mit einem starren (32) oder mit einem zweiten, elastisch anstellbaren Rollenträger (102,102') der gegenüberliegenden Strangbahn (9) verbundene Lenkstange (74,124,172) befestigt ist.

2. Stützführungsgerüst nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftquelle (98, 98') aus mindestens einem vorgespannten Federpaket (232) besteht.

3. Stützführungsgerüst nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftquelle (98, 98') mit einer hydraulischen Druckentlasiungskammer (231) versehen ist.

4. Stützführungsgerüst nach einem der Ansprüche 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftquelle (98') aus zwei sich am Maschinenständer (31) abstützenden Federpaketen besteht.

5. Stütz ":hrungsgerüst nach einem der Ansprüche I —4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlenkungen (176) der Lenkstangen (172) am /weiten Rollenträger (102') in ihrer Lnrc verstellbar sind.

6. Slützführungsgerüst nacn einem der Ansprüche I —4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage der Anlenkung (78) der Lenkstangen (74) am Maschinenständer (32) durch exzentrisch angeordnete Stützflächen (71,72' verstellbar ist.

7. Stützführungsgeriisi nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkstange (172) einen verschwenkbaren Gclcnkblock (171) aufweist. ^rlcr einerseits über eine erste Lasche (170) mit dem /weiten Rollenträger (102') und anderseits über eine zweite Lasche (202) mit einer auf einer Vcrstcllspindel (194) bewegbaren Mutter (200) verbunden ist.

8. Stützführungsgerüst nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Rollenlager (104) relativ zu ihrem Rollenträger (102) durch Kraftgeräte (251, 255) bewegbar.sind.

9. Stützführungsgerüst nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Federpakete (108) zwischen dem zweiten Rollenträger (102, 102') und dem Maschinenständer (30) das Kigengewichi des /weiten Rollenträger mit seiner Rolle kompensieren.

10. Stützführungsgerüsl nach einem der Ansprüche 2 — 9, dadurch gekennzeichnet, daß durch Wahl einer Federkennlinie (302) die abfallende Anslcllkraft gemäß einer gewählten Kniehcbelkcnnlinie (304) bei Bewegung mindestens eines Rollenträger (68, 102, 120) in Richtung vom Strang weg konpensicrt ist.