DE3508658C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Metallstranggießvorrichtung, insbe­ sondere 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 gegenüberligende 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 Nebeneinstell­ 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 Solldicke hinauswachsen oder unter ihre Solldicke schrumpfen können. Bei Gießunterbrechungen übt der Strang in gebogenen Strangführungs­ gerüsten 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 dem Oberrahmen und einem Rahmenteil des Unterrahmens Distanzstücke eingelegt sind. Hier besteht das Distanzstück aus einer Büchse mit Ringquerschnitt und am Umfang eingearbeiteten Stufen. Eine Ein­ stellung des Dickenabstandes zwischen den Stufen ist nicht möglich.

Es ist ferner bekannt (DE-AS 21 33 144), Treib- und/oder Richt­ rollen 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 Kolbenzylinder­ einheiten des Hauptverstellantriebes. Die Hauptverstellantriebe sind bei dieser Lösung gegen die Anschläge gefahren (erste Stell­ richtung) und die Kraftgeräte, deren Kolben mit dem Kolben der Hauptverstellantriebe gelenkig verbunden sind, können als Teller­ federpakete oder als Kolbenzylindereinheiten ausgestaltet sein, um bei fixiertem Hauptverstellantrieb den Dickenabstand zu vergrößern (zweite Stellrichtung). Ein solches System ist weich und wirkt dem Sinn und Zweck der aufwendigen Hauptverstellantriebe geradezu entgegen. Die Hauptverstellantriebe können zwar aufgrund unterschiedlich dicker Anschläge auf verschiedene Dicken einge­ stellt werden. In allen Einstellungen hebt der Nebeneinstell­ antrieb durch ein nicht ausreichend genau kontrollierbares Auf- und Zustellen der Oberwalze diesen Effekt wieder auf.

Der Hauptverstellantrieb kann bei Überschreiten der Solldicke zwar den Strang auf die Solldicke reduzieren, jedoch ist der Nebenein­ stellantrieb in dieser Situation nicht davon abzuhalten, den Dickenabstand zu vergrößern, so daß die beabsichtigten Wirkungen des Hauptverstellantriebes zweifelhaft sind. Es ist schon nach­ teilig, dem Hauptverstellantrieb eine solche Kraft zuzuordnen, die den Gußstrang bei Aufwölbungen vor den Stützrollen übermäßig ver­ formt. In solchen Fällen sind bleibende Schäden des Gußgefüges zu befürchten. Der Nebeneinstellantrieb ist allenfalls in der Lage, die Oberrolle bei Unterschreiten der Solldicke zuzustellen. Ein solches Regelsystem ist unsicher und schafft labile Verhältnisse im Führungsgerüst.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein in jeder Dickeneinstellung starres, daher sicheres und trotzdem ausreichend schnelles Verstellsystem 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 Nebeneinstell­ antrieb, dessen Stützmittel in sämtlichen Dickeneinstellungen an den Anschlägen anliegen und mit dessen Stützmitteln der Dicken­ abstand in beiden Stellrichtungen feineinstellbar ist. Ein solches Verstellsystem vermeidet eine schwimmende Lagerung des oberen Stützrahmens in kritischen Phasen, falls der Gußstrang seine Solldicke vorübergehend und in kleineren Bereichen über­ schreiten sollte. Andererseits ist ein solches Verstellsystem im Hinblick auf die dauerhafte Anlage der Stützmittel der Nebenein­ stellantriebe 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 Neben­ einstellantrieb 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 ein­ gepaßt 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.

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 Verfügung stehenden Grundfläche anzuordnen und dadurch eine gewünschte Parallelverstellung zum Gegenrahmen, z. B. zum Unterrahmen, einzuhalten.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß ein Antriebsmotor über ein nachgeschaltetes Vorgelege mittels Gelenkwellen und parallel zu den Stützwalzen verlaufende Verbindungswellen Nebeneinstellantrie­ be antreibt. Eine derartige Anordnung weist den Vorteil auf, den An­ triebsmotor 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 Verbindungswelle befestigt sind. Zum einen besitzt eine solche Ausgestaltung den Vorteil, ein ausreichend großes Übersetzungsver­ hältnis 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 Rückstellbarkeit im Sinne einer Vergrößerung des Dickenabstandes, ohne daß die durch den Gußstrang auf die jeweilige Stützwalze über­ tragene Preßkraft ein Öffnen von sich aus bewirken könne (Selbsthemmungseffekt).

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

Fig. 1 eine Seitenansicht eines aus mehreren Segmenten bestehenden Führungsgerüstes einer Metallstranggießvorrichtung (ohne Stranggießkokille),

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Führungssegment in Höhe der Hauptverstellantriebe, 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. 4 einen Querschnitt zum Gegenstand gemäß Fig. 3 und

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

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

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 5 a bzw. 5 b auf. An jedem der Stützrahmen 5 a und 5 b sind mehrere, z. B. sechs der Stützwalzen 4 drehbar gelagert und hierbei auf die durch die Solldicke des Gußstrangs 6 gebildete Strangader einge­ stellt, wobei im Ausführungsbeispiel die Krümmung des Bogens berücksichtigt ist. Bei einem geraden Gußstrang 6 ist die Ausrich­ tung verständlicherweise einfacher, weil dort die Stützwalzen 4 auf einer Geraden liegen.

Die Segmente 3 bilden vollständige Einheiten, die mittels hydrau­ lischer 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 5 a und 5 b sind auf einen Stützwalzenabstand bzw. Dickenabstand 8 entsprechend der Solldicke des Gußstrangs 6 eingestellt. 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 5 b und die Kolbenstange am oberen Stützrahmen 5 a mittels eines geeigneten Gelenkes befestigt sind. Im gezeichneten Ausführungsbeispiel sind zwei Paare von Hauptverstellantrieben 9 vorgesehen, so daß jeder obere Stützrahmen 5 a an vier Kolben­ stangen gehalten ist. Zweckmäßigerweise sind die Hauptverstell­ antriebe 9 doppelt beaufschlagbare Kolbenzylindereinheiten. Es ist selbstverständlich möglich, auch nur mit einem Paar von Hauptver­ stellantrieben 9 auszukommen. Auf dem oberen Stützrahmen 5 a 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 Solldicke des Gußstranges 6.

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 12 a und 12 b für die Hauptver­ stellantriebe 9 bildet und fest mit dem unteren Stützrahmen 5 b verbunden ist. An den Gehäusen 12 a und 12 b sind die Dickenflächen des Gußstranges 6 führende Platten 13 a bzw. 13 b befestigt.

Ein Nebeneinstellantrieb 10 ist in den Fig. 3 und 4 genauer darge­ stellt. Er befindet sich mit seiner Achse 14 parallel zu der Achse 15 des Hauptverstellantriebs 9, dessen Kolbenstange 9 a im oberen Stützrahmen 5 a mittels Querbolzen 16 angelenkt ist. Das Stütz­ mittel 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 9 a und durch gleichzeitiges (ggf. unterschiedliches) Absenken des Stützmittels 17 entgegenzuwirken. Bei sinkender Strangdicke, d. h. bei sich verkleinerndem Dickenabstand 8 werden die Kolbenstange 9 a und das Stützmittel 17 entsprechend nach unten verstellt. Eine Feineinstellung in beiden Stellrichtungen 18 a und 18 b bei fixierter Kolbenstange 9 a wird durch die Ausführung des Stützmittels 17 als Gewindespindel 19 ermöglicht. Mit dem Gewinde­ teil 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 23 a und 23 b gebildet. Der erste Teil 23 a wird von unten eingeschoben, der zweite Teil 23 b von oben in den oberen Stützrahmen. Anschließend werden beide Teile miteinander z. B. durch eine Schweißnaht verbunden. Die Gewindemutter 21 ist hierbei nach einem ähnlichen Teilungssystem im oberen Teil 23 b 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 5 a 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 5 a symmetrisch angeordnet und mittels eines gemeinsamen Antriebs 27 synchron betätigbar. Der zugehörige Antriebsmotor 27 a bzw. ein nachgeschaltetes Vorgelege 28 übertragen die Einstellkraft 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 Schnecken­ getriebe 33. (Fig. 2), dessen Schneckenrad 34 auf der Gewindespin­ del 19 befestigt ist. Die Schnecke 35 (innerhalb des Schnecken­ getriebegehäuses) 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 5 a eingeführten ersten Teil 23 a die Gewindemutter 21 nach oben gegen einen festen Absatz 36 festgelegt. Im übrigen entspricht diese Ausführungsform der zu den Fig. 3 und 4 beschriebenen Ausführungsform.

Claims (7)

1. Metallstranggießvorrichtung, 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 Stütz­ rahmen 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, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßkraft an die Anschläge (11) einerseits über den hydraulischen Hauptverstellantrieb (9) regelbar ist und anderer­ seits über einen mechanischen, an einem der Stützrahmen (5 a, 5 b) gelagerten Nebeneinstellantrieb (10), dessen Stützmittel (17) in sämtlichen Dickeneinstellungen an den Anschlägen (11) anliegen und mit dessen Stützmitteln (17) der Dickenabstand (8) in beiden Stellrichtungen (18 a und 18 b) feineinstellbar ist.

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 (5 a) befestigten Büchsengehäuses (23) eingepaßt ist und daß auch die Gewindemutter (21) in dem Büchsengehäuse (23) gehalten ist.

3. Metallstranggießvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Paare (26) des Nebeneinstellantriebs (10) auf dem oberen Stützrahmen (5 a) eines Segments (3) symmetrisch angeordnet und mittels eines gemeinsamen Antriebs (27) synchron betätigbar sind.

4. Metallstranggießvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antriebsmotor (27 a) über ein nachgeschaltetes Vorgelege (28) mittels Gelenkwellen (29, 30) und parallel zu den Stützwalzen (4) verlaufende Verbindungswellen (31, 32) Nebeneinstellantriebe (10) antreibt.

5. Metallstranggießvorrichtung nach Anspruch 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.

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

7. Metallstranggießvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem von unten eingeführten ersten Teil (23 a) des zweiteiligen Büchsengehäuses (23) die Gewindemutter (21) nach oben gegen einen festen Absatz (36) anliegt.