DE3508658A1 - Metallstranggiessvorrichtung, insbesondere fuer gussstraenge aus stahl - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Metall Stranggießvorrichtung, insbesondere für Gußstränge aus Stahl, mit einem in Gießrichtung auf die Stranggießkokille folgenden Führungsgerüst, das aus einzelnen Segmenten besteht, wobei jedes Segment jeweils einen oberen und einen unteren Stützrahmen aufweist, an jedem Stützrahmen mehrere Stützwalzen drehbar gelagert und zumindest einzelne Stützwalzen angetrieben sind und sich gegenüberliegende Stützrahmen auf einen Stützwalzenabstand entsprechend der Dicke des Gußstranges mittels Unter- und Oberrahmen verbindender hydraulischer, doppelt beaufschlagbarer, paarweise vorgesehener Hauptverstellantriebe einstellbar sind, denen Nebeneinstellantriebe zur Feineinstellung zugeordnet sind, wobei der Dickenabstand mittels am Führungsgerüst angeordneter Anschläge fixierbar ist.

Derartige Führungsgerüste mit Hauptverstell- und Nebeneinstel1-antrieben dienen der Führung und dem Transport von Anfahrsträngen bei Gießbeginn und dem Transport von Gußsträngen sowie dem Richten von gebogenen Gußsträngen, wobei Gußstränge über ihre Soll dicke hinauswachsen oder unter ihre Solldicke schrumpfen können. Bei Gießunterbrechungen übt der Strang in gebogenen Strangführungsgerüsten eine unverhältnismäßig hohe Klemmkraft aus. Der Gußstrang kann in einem solchen Fall nur durch Auffahren der betroffenen Segmente aus dem Führungsgerüst entfernt werden.

Es ist bekannt (DE-AS 19 63 146), die Jochrahmen (oberer und unterer Stützrahmen) mit den daran befestigten Stützwalzen auf den gewünschten Dickenabstand einzustellen, indem zwischen dein Oberrahmen und einem Rahmenteil des Unterrahmens Distanzstücke eingelegt sind. Hier besteht das Distanzstück aus einer Büchse mit Ringquerschnitt und am Umfang eingearbeiteter Stufen. Eine Einstellung des Dickenabstandes zwischen den Stufen ist nicht möglich.

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Es ist ferner bekannt (DE-AS 21 33 144), Treib- und/oder Richtronen eines Strangführungsgerüstes vom Solldickenmaß zum Strang hin durch zusätzliche Kraftgeräte (Kolbenzylindereinheiten) bewegbar zu gestalten, wobei die durch die Kraftgeräte erzeugte Anstellkraft kleiner ist als diejenige der Kolbenzylindereinheiten des Hauptverstellantriebes. Die Hauptverstell antriebe sind bei dieser Lösung gegen die Anschläge gefahren (erste Stellrichtung) und die Kraftgeräte, deren Kolben mit dem Kolben der Hauptverstell antriebe gelenkig verbunden sind, können als Tellerfederpakete oder als Kolbenzylindereinheiten ausgestaltet sein, um bei fixiertem Hauptversteil antrieb den Dickenabstand zu vergrößern (zweite Stell richtung). Ein solches Systan ist weich und wirkt dem Sinn und Zweck der aufwendigen Hauptversteil antriebe geradezu entgegen. Die Hauptverstellantriebe können zwar aufgrund unterschiedlich dicker Anschläge auf verschiedene Dicken eingestellt werden. In allen Einstellungen hebt der Nebeneinstellantrieb durch ein nicht ausreichend genau kontrollierbares Auf- und Zustellen der Oberwalze diesen Effekt wieder auf.

Der Hauptverstellantrieb kann bei Überschreiten der Soll dicke zwar den Strang auf die Soll dicke reduzieren, jedoch ist der Nebeneinstel!antrieb in dieser Situation nicht davon abzuhalten, den Dickenabstand zu vergrößern, so daß die beabsichtigten Wirkungen des Hauptverstellantriebes zweifelhaft sind. Es ist schon nachteil ig, dem Hauptverstellantrieb eine solche Kraft zuzuordnen, die den Gußstrang bei Aufwölbungen vor den Stützrollen übermäßig verformt. In solchen Fällen sind bleibende Schaden des Gußgefüges zu befürchten. Der Nebeneinsteil antrieb ist allenfalls in der Lage, die überrolle bei Unterschreiten der Soll dicke zuzustellen. Ein solches Regelsystem ist unsicher und schafft labile Verhältnisse im Führungsgerüst.

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Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein in jeder Dickeneinstellung starres, daher sicheres und trotzdem ausreichend schnelles Verstell system zu schaffen.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Anpreßkraft an die Anschläge einerseits über den hydraulischen Hauptverstellantrieb regelbar ist und andererseits über einen mechanischen, an einem der Stützrahmen gelagerten Nebeneinstellantrieb, dessen Stützmittel in sämtlichen Dickeneinstellungen an den Anschlägen anliegen und mit dessen Stützmitteln der Dickenabstand in beiden Stell richtungen feineinstellbar ist. Ein solches Verstell system vermeidet eine schwimmende Lagerung des oberen Stützrahmens in kritischen Phasen, falls der Gußstrang seine Solldicke vorübergehend und in kleineren Bereichen überschreiten sollte. Andererseits ist ein solches Verstell system im Hinblick auf die dauerhafte Anlage der Stützmittel der Nebeneinstellantriebe ausreichend starr und daher sicher. Es ist jedoch auch gewährleistet, die Oberwalzen zu den Unterwalzen schnell genug aufzufahren, und zwar um ein Maß, das im Stranggußbetrieb gefordert wird. Außerdem ist vorteilhaft, daß bei der dauerhaften Anlage der Stützmittel an den Anschlägen eine parallele Lage der beiden Stützwalzen zueinander gesichert wird.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Nebeneinstell antrieb als Stützmittel eine antreibbare Gewindespindel aufweist, daß die Gewindespindel in einer Gewindemutter und in einer Büchse geführt ist, daß die Büchse im Bereich des Anschlags innerhalb eines im oberen Rahmen befestigten Büchsengehäuses eingepaßt ist und daß auch die Gewindemutter in dem Büchsengehäuse gehalten ist. Vorteilhafterweise eignet sich eine derart doppelt gelagerte Gewindespindel für die Aufnahme von hohen Stützkräften. Eine derartige Gewindespindel kann notfalls von Hand angetrieben sein.

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In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß zwei Paare des Nebeneinstellantriebs auf dem Oberrahmen eines Segments angeordnet und mittels eines gemeinsamen Antriebs synchron betätigbar sind. Eine solche Antriebsanordnung gestattet, entsprechend der Ausdehnung eines Segmentrahmens die mechanischen Nebeneinstellantriebe auf der größtmöglichen zur Verfugung stehenden Grundfläche anzuordnen und dadurch eine gewünschte Parallel verstellung zum Gegenrahmen, z.B. zum Unterrahinen einzuhalten.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß ein Antriebsmotor bzw. ein nachgeschaltetes Vorgelege mittels Gelenkwellen und jeweils zwei Nebeneinstel!antriebe mittels einer par ill el zu den Stützwalzen verlaufenden Verbindungswelle antreibbar sind. Eine derartige Anordnung weist den Vorteil auf, den Antriebsmotor auch außerhalb des Führungsgerüstes auf einem Podest aufzustellen, um einen Austausch eines einzelnen FührungsSegmentes zu begünstigen.

Eine weitere Verbesserung der Nebeneinstellantriebe besteht darin, daß die Verbindungswellen jeweils auf ein Schneckengetriebe treiben, wobei das Schneckenrad auf der Gewindespindel und die Schnecke auf der Verbindungsweg befestigt sind. Zum einen besitzt eine solche Ausgestaltung den Vorteil, ein ausreichend großes Übersetzungsverhältnis zwischen dem Antrieb bzw. dem nachgeschalteten Vorgelege einerseits und der Gewindespindel vorsehen zu können. Andererseits ist die bewußte Anordnung des Schneckenrades auf dem Stützmittel, d.h. auf der Gewindespindel gleichbedeutend mit einer vorhandenen Rückstell barkeit im Sinne einer Vergrößerung des Dickenabstandes, ohne daß die durch den Gußstrang auf die jeweilige Stützwalze übertragene Preßkraft ein Öffnen von sich aus bewirken könne (Selbsthemmungseffekt).

Das erfindungsgemäße Stützmittel in seiner Form als Gewindespindel kann auf der Innenseite zu den Hauptverstell antrieben angeordnet sein und bedarf daher besonderer Maßnahmen im Oberrahmen. Eine 35

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solche völlig getrennte Anordnung des Hauptverstellantriebes und des Nebeneinstellantriebs wird dadurch ermöglicht, daß das in dem oberen Stützrahmen eingesetzte Büchsengehäuse zweiteilig ausgeführt ist und ein erster Teil von unten und ein zweiter Teil von oben am oberen Stützrahmen einschiebbar und befestigbar ist.

Die Montage wird ferner noch dadurch erleichtert, daß in dem von unten eingeführten ersten Teil des zweiteiligen Büchsengehäuses die Gewindemutter nach oben gegen einen festen Absatz anliegt. Die Gewindemutter ist daher ggf. bei Verschleiß leicht austauschbar.

In der Zeichnung ist- ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:
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Fig. 1 eine Seitenansicht eines aus mehreren Segmenten bestehenden

Führungsgerüstes einer Metall Stranggießvorrichtung (ohne

Stranggießkokille),

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Führungssegment in Höhe der Hauptverstell antriebe, wobei die Nebeneinstellantriebe in die Schnittebene verlegt sind,

Fig. 3 einen Querschnitt durch einen Teil des Segmentrahmens im Bereich des Stützmittels für den Nebeneinstellantrieb,

Fig. % einen Querschnitt zum Gegenstand gemäß Fig. 3 und

Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Segmentrahmen mit paarweise angeordneten Nebeneinstellantrieben.

Die Metall-, insbesondere Stahl Stranggießvorrichtung weist ein (gebogenes) Führungsgerüst 1 auf (Fig. 1), das z.B. aus jeweils drei auf einem Lagerrahmen 2 angeordneten Segmenten 3 besteht. 35

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Das Führungsgerüst 1 ist deshalb in Segmente 3 eingeteilt, um bei Ausfall einer oder mehrerer der Stützwalzen 4 ein fertigjustiertes Segment 3 austauschen zu können.

Jedes Segment 3 weist einen oberen und einen unteren Stützrahmen 5a bzw. 5b auf. An jedem der Stützrahmen 5a und 5b sind mehrere, z.B. sechs der Stützwalzen 4 drehbar gelagert und hierbei auf die durch die Soll dicke des Gußstrangs 6 gebildete Strangader eingestellt, wobei im Ausführungsbeispiel die Krümmung des Bogens berücksichtigt ist. Bei einem geraden Gußstrang 6 ist die Ausrichtung verständlicherweise einfacher, weil dort die Stützwalzen 4 auf einer Geraden liegen.

Die Segmente 3 bilden vollständige Einheiten, die mittels hydraulischer Spanneinrichtungen 7 an den Lagerrahmen 2 befestigt sind. Für einzelne der Stützwalzen 4 sind Drehantriebe (nicht gezeichnet) vorgesehen, die außerhalb des Führungsgerüstes 1 aufgestellt sind. Von diesen Drehantrieben sind Gelenkwellen an Kupplungen auf den Zapfen der Stützwalzen 4 geführt.

Die zwei sich gegenüberliegenden Stützrahmen 5a und 5b sind auf einen Stützwalzenabstand bzw. Dickenabstand 8 entsprechend der Solldicke des Gußstrangs 6 eingstellt. Die Einstellung erfolgt über Hauptverstellantriebe 9, von denen zumindest ein Paar pro Seite neben dem Gußstrang 6 vorgesehen ist, wobei bei einer hydraulischen Ausführungsform der Hydraulikzylinder am unteren Stützrahmen 5b und die Kolbenstange am oberen Stützrahmen 5a mittels eines geeigneten Gelenkes befestigt sind. Im gezeichneten Ausführungsbeispiel sind zwei Paare von Hauptverstel!antrieben 9 vorgesehen, so daß jeder obere Stützrahmen 5a an vier Kolbenstangen gehalten ist. Zweckmäßigerweise sind die Hauptverstellantriebe 9 doppelt beaufschlagbare Kolbenzylindereinheiten. Es ist selbstvertändlich möglich, auch nur mit einem Paar von Hauptverstellantrieben 9 auszukommen. Auf dem oberen Stützrahmen 5a

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befinden sich jeweils Nebeneinstellantriebe 10, wobei auch deren Anzahl (Fig. 1) variieren kann. Die Nebeneinstellantriebe 10 dienen zur Feineinstellung des Dickenabstandes 8 für Abweichungen von der Soll dicke des Gußstranges 6.
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Eine gegenüber Fig. 1 vergrößerte Darstellung der Hauptverstell- und Nebeneinstellantriebe 9 und 10 zeigt Fig. 2. Der Dickenabstand 8 wird über ggf. austauschbare Anschläge 11 eingestellt, die auf einem Rahmenteil 12 aufliegen, der gleichzeitig ein schützendes, Wärmestrahlung abhaltendes Gehäuse 12a und 12b für die Hauptverstellantriebe 9 bildet und fest mit dem unteren Stützrahmen 5b verbunden ist. An den Gehäusen 12a und 12b sind die Dickenflächen des Gußstranges 6 führende Platten 13a bzw. 13b befestigt.

Ein Nebeneinstellantrieb 10 ist in den Fig. 3 und 4 genauer dargestellt. Er befindet sich mit seiner Achse 14 parallel zu der Achse 15 des Hauptverstellantriebs 9, dessen Kolbenstange 9a im oberen Stützrahmen 5a mittels Querbolzen 16 angelenkt ist. Das Stützmittel 17 befindet sich in allen Dickeneinstellungen in Kontakt mit den Anschlägen 11. Von dieser Position aus ist es möglich, einer Erhöhung der Dicke des Gußstranges 6 durch Nachgeben der Kolbenstange 9a und durch gleichzeitiges (ggf. unterschiedliches) Absenken des Stützmittels 17 entgegenzuwirken. Bei sinkender Strangdicke, d.h. bei sich verkleinerndem Dickenabstand 8 werden die Kolbenstange 9a und das Stützmittel 17 entsprechend nach unten verstellt. Eine Feineinstellung in beiden Stell richtungen 18a und 18b bei fixierter Kolbenstange 9a wird durch die Ausführung des Stützmittels 17 als Gewindespindel 19 ermöglicht. Mit dem Gewindeteil 20 ist die Gewindespindel 19 in einer Gewindemutter 21 (Fig. 4) und in einer Büchse 22 geführt. Sowohl die Gewindemutter 21 als auch die Büchse 22 lagern in einem Büchsengehäuse 23. Das Büchsengehäuse 23 ist aus den Teilen 23a und 23b gebildet. Der erste Teil 23a wird von unten eingeschoben, der zweite Teil 23b von oben in den oberen Stützrahmen. Anschließend werden beide

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Teile miteinander z.B. durch eine Schweißnaht verbunden. Die Gewindemutter 21 ist hierbei nach einem ähnlichen Teilungssysten im oberen Teil 23b eingesetzt und gesichert. An der Gewindespindel 19 ist für Handbetrieb ein Sechskant 24 vorgesehen (Fig. 3 und 4). Das Stützmittel 17 könnte ein unerwünschtes Biegemoment im oberen Stützrahmen 5a und in weiteren Bauteilen erzeugen. Zur Vermeidung eines solchen übermäßigen Biegemomentes ist auf dem Anschlag 11 achsensymmetrisch zu den Achsen 14 und 15 eine ggf. lösbare Einlage 25 eingesetzt.

Der Nebeneinstellantrieb 10 ist in Paaren 26 (Fig. 5) auf dem oberen Stützrahmen 5a symmetrisch angeordnet und mittels eines gemeinsamen Antriebs 27 synchron betätigbar. Der zugehörige Antriebsmotor 27a bzw. ein nachgeschaltetes Vorgelege 28 übertragen die Einstell kraft mittels der Gelenkwellen 29 und 30 zu dem jeweils ersten Nebeneinstellantrieb 10 und von dort weiter zu dem jeweils zweiten Nebeneinstellantrieb 10 mittels parallel zu den Stützwalzen 4 verlaufenden Verbindungswellen 31 und 32.

Die Verbindungswellen 31 und 32 treiben jeweils auf ein Schneckengetriebe 33. (Fig. 2), dessen Schneckenrad 34 auf der Gewindespindel 19 befestigt ist. Die Schnecke 35 (innerhalb des Schneckengetriebegehäuses) ist auf der jeweiligen Verbindungswelle 31 bzw. 32 befestigt.

In Fig. 2 ist noch eine alternative Lösung zur Anordnung der Gewindespindel 19 mit Gewindemutter 21 gezeigt. Hier ist in dem von unten in den oberen Stützrahmen 5a eingeführten ersten Teil 23a die Gewindemutter 21 nach oben gegen einen festen Absatz 36 festgelegt. Im übrigen entspricht diese Ausfuhrungsfonn der zu den Fig. 3 und 4 beschriebenen Ausführungsform.

Claims (7)

3508653 Mannesmann Aktiengesellschaft 11. März 1935 Mannesmannufer 2 23 610 - Fl/Schi Düsseldorf Metall Stranggießvorrichtung, insbesondere für Gußstränge aus Stahl Patentansprüche

1. Metall Stranggießvorrichtung, insbesondere für Gußstränge aus Stahl, mit einem in Gießrichtung auf die Stranggießkokille folgenden Führungsgerüst, das aus einzelnen Segmenten besteht, wobei jedes Segment jeweils einen oberen und einen unteren Stützrahmen aufweist, an jedem Stützrahmen mehrere Stützwalzen drehbar gelagert und zumindest einzelne Stützwalzen angetrieben sind und sich gegenüberliegende Stützrahmen auf einen Stützwalzenabstand entsprechend der Dicke des Gußstranges mittels Unter- und Oberrahmen verbindender hydraulischer, doppelt beaufschlagbarer, paarweise vorgesehener Hauptverstel!antriebe einstellbar sind, denen Nebeneinstel!antriebe zur Feineinstellung zugeordnet sind, wobei der Dickenabstand mittels am Führungsgerüst angeordneter Anschläge fixierbar ist,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Anpreßkraft an die Anschläge (11) einerseits über den hydraulischen Hauptversteil antrieb (9) regelbar ist und andererseits über einen mechanischen, an einem der Stützrahmen (5a,5b) gelagerten Nebeneinstellantrieb (10), dessen Stützmittel (17) in sämtlichen Dickeneinstellungen an den Anschlägen (11) anliegen und mit dessen Stützmitteln (17) der Dickenabstand (8) in beiden Stell richtungen (18a und 18b) feineinstellbar ist.

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2. Metallstranggießvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der Nebeneinstellantrieb (10) als Stützmittel (17) eine antreibbare Gewindespindel (19) aufweist, daß die Gewindespindel (19) in einer Gewindemutter (21) und in einer Büchse (22) geführt ist, daß die Büchse (22) im Bereich des Anschlags (11) innerhalb eines im oberen Stützrahmen (5a) befestigten Büchsengehäuses (23) eingepaßt ist und daß auch die Gewindemutter (21) in dem Büchsengehäuse (23) gehalten ist.
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3. Metall Stranggießvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

daß zwei Paare (26) des Nebeneinstellantriebs (10) auf dem oberen Stützrahmen (5a) eines Segments (3) symmetrisch angeordnet und mittels eines gemeinsamen Antriebs (27) synchron betätigbar sind.

4. Metall Stranggießvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

daß ein Antriebsmotor (27a) bzw. ein nachgeschaltetes Vorgelege (28) mittels Gelenkwellen (29,30) und jeweils zwei Nebeneinstellantriebe (10) mittels einer parallel zu den Stützwalzen (4) verlaufenden Verbindungswelle (31,32) antreibbar sind.

5. Metall Stranggießvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

daß die Verbindungswellen (31,32) jeweils auf ein Schneckengetriebe (33) treiben, wobei das Schneckenrad (34) auf der Gewindespindel (19) und die Schnecke (35) auf der Verbindungswelle (31 bzw. 32) befestigt sind.

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6. Metallstranggie3vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

daß das in dem oberen Stützrahmen (5a) eingesetzte Büchsengehäuse (23) zweiteilig ausgeführt ist und ein erster Teil (23a) von unten und ein zweiter Teil (23b) von oben am oberen Stützrahmen (5a) einschiebbar und befestigbar ist.

7. Metall Stranggießvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

daß in dem von unten eingeführten ersten Teil (23a) des zweiteiligen Büchsengehäuses (23) die Gewindemutter (21) nach oben gegen einen festen Absatz (36) anliegt.