DE3531041A1 - Strangbrennschneidmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Strangbrennschneid­ maschine für Stranggießanlagen mit einer parallel zum Strang angeordneten Laufbahn, auf der die Maschine mittels eines Maschinenwagens und einer Mitlaufvorrichtung zum hydraulischen, pneumatischen oder motorischen An- oder Aufklemmen verfahrbar ist.

Der Betrieb einer Stranggießanlage ist von einer Vielzahl von Betriebsdaten abhängig. Um Werkstücke mit einem bestimmten Gewicht zu erhalten, werden oft große und damit unwirtschaftliche Toleranzen vorgesehen, da bei der Ermittlung von Betriebsdaten von theoretischen Werten ausgegangen wird, die in der Praxis aber durch verschiedene Umstände, wie Kokillenabnutzung und Kokilleneinstellungs­ toleranzen, Gießtemperatur, Gießgeschwindigkeit, Verschleiß und Einstellung von Unterstützungs- und Antriebsrollen, Abkühlbedingungen u. a., nicht unerhebliche Abweichungen aufweisen. Um mit Sicherheit ein Werkstück von einem be­ stimmten Materialgewicht zu erhalten, ergeben sich daraus oft große Sicherheitstoleranzen, die somit zu einem großen Materialverlust führen.

Die Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Strangbrennschneidmaschine verfügbar zu machen, die das Abschneiden eines Werkstücks von einer ge­ suchten Länge erlaubt, ohne daß große, vermeidbare Material­ verluste entstehen.

Die Erfindung besteht darin, daß der Brenn­ schneidmaschine eine Wiegeeinrichtung zugeordnet ist, die eine Übermittlungseinrichtung besitzt, die kontinuierlich die Wiegemeßdaten zur Steuerung der Brennschneidmaschine weitergibt.

In vorteilhafter Weise ist die Wiegeeinrich­ tung mit einem möglichst geringen Gewicht versehen und weist ein oder zwei Druckmeßeinrichtungen auf, welche neben einer Tarawägung (nur Waagengewicht) eine Bruttowägung (Waa­ gengewicht + Werkstückgewicht) vornehmen.

In einer zweckmäßigen Ausführungsform weist die Wiegeeinrichtung zwei zusammenwirkende Wiegeteileinrichtungen auf für kürzere Werkstücke oder für längere Werkstücke, wenn diese genau mittig einfahrbar sind.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Wiegeeinrichtung für sehr lange Werkstücke weitere Wiegeteileinrichtungen aufweist, und daß mindestens nicht nebeneinanderliegende zusammenwirken.

Eine günstige Einbaumöglichkeit ergibt sich dadurch, daß die Wiegeeinrichtung aus bereits für den Werk­ stücktransport vorhandene Teilen besteht, die entsprechend unterteilt sind und längenabhängig zusammenwirken.

Mit Vorteil ist weiter vorgesehen, daß die Wiegeeinrichtung die ermittelten Daten in eine vorhandene Mehrfachmeßeinrichtung oder Längenmeß- und Steuereinrich­ tung der Brennschneidmaschine einspeist.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Wiege­ einrichtung besteht aus zwei oder mehr Auflagern für das Werkstück, die alle möglichst reibungsfrei auf ein gemein­ sames Kraft- oder Gewichtsmeßgerät wirken, das die Summe aller Tara- und aller Bruttowägungen ermittelt. Weitere vorteilhafte Maßnahmen bestehen darin, daß die Auflager der Wiegeeinrichtung aus Auflagerstreben oder -rollen in Lücken des Werkstücktransportrollganges bestehen, die bei­ spielsweise mittels Hebeln nur nach oben schwenkbar das Werkstück zum Wiegen anheben, die von hydraulischen Hub­ elementen bewegt werden, die ihrerseits von der Wiegeein­ richtung abgestützt sind, daß für jede Auflagerstrebe bzw. -rolle auf einer Seite des Transportrollganges entlang ein Hebel vorgesehen ist, der in der Nähe eines Drehpunk­ tes die Abstützung trägt und sich am langen Ende auf dem Kraft- bzw. Gewichtsmeßgerät abstützt und daß die Abstände am Wiegehebel zwischen Lager, Abstützstelle und Meßgerät genau festgelegt sind und ihr Verhältnis an den Wiegehebeln aller Auflager gleich ist.

In einer vorteilhaften Weise kann das Kraft- bzw. Gewichtsmeßgerät aus einem an sich bekannten, ange­ triebenen Kreisel in einer Kardanaufhängung bestehen, der eine senkrechte Kraft, gleich Wiegehebelauflagerkraft, in Drehung umwandelt.

Zusätzliche Fortbildungen der Strangbrenn­ schneidmaschine sind in weiteren Unteransprüchen gekenn­ zeichnet.

Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine Wiegeeinrichtung;

Fig. 2 eine andere Ausführungsform einer Wiegeein­ richtung mit zusammenwirkenden Meßarmen;

Fig. 3 die Seitenansicht einer Brennschneidmaschine;

Fig. 4 die Seitenansicht einer Brennschneidmaschine entsprechend der nach Fig. 3, jedoch in einer abgewandelten Ausführungsform.

In Fig. 1 ist ein Werkstück 1 dargestellt, das von einem Strang mit Hilfe einer nicht dargestellten Strangbrennschneidmaschine abgeschnitten worden ist. Das Werkstück 1 befindet sich über einer Wiegeeinrichtung 2, die unter dem Werkstück 1 angeordnet ist. Neben den Roll­ gangsrollen 3 sind Wiegerollen 4 vorgesehen, die über Schwenkhebel 5 in einem Schwenklager 6 ruhen, das ortsfest angeordnet ist und vorzugsweise an den Stützen 7 für die Rollgangsrollen 3 angeordnet ist. Die Wiegerollen 4 an ihren Schwenkhebeln 5 sind durch Kraft- bzw. Gewichtsmeß­ geräte abgestützt, die aus Meßdosen 8 bestehen, die auf Druckzylinder 9 wirken. Die Wiegerollen 4 sind heb- und senkbar, so daß im angehobenen Zustand das Werkstück 1 nicht mehr von den Rollgangsrollen 3 abgestützt wird, son­ dern allein auf den Wiegerollen 4 ruht, so daß über die Druckmeßdosen 8 ein Wiegevorgang in bezug auf das Werkstück 1 durchgeführt werden kann. Der Wiegevorgang wird einge­ leitet, wenn das Werkstück 1 eine bestimmte Position er­ reicht hat, die beispielsweise durch eine Lichtschranke ermittelt wird. Der Wiegevorgang kann im Stillstand oder Durchlauf durchgeführt werden, wobei im letzteren Fall nicht dargestellte, zusätzliche Dämpfungseinrichtungen für die Bewegung des Werkstücks 1 vorgesehen werden können. Die Druckmeßergebnisse mit Werkstückgewicht, wie auch ohne Werkstückgewicht, d. h. das Eigengewicht der Wiegeeinrich­ tung 2, werden an eine Längenmeß- und Steuervorrichtung der Brennschneidmaschine weitergegeben. Ausgehend von einem Nettogewicht des gemessenen Werkstücks 1 wird bei jedem nachfolgenden, vom Strang abzuschneidenden Werkstück eine neue Stücklänge aufgrund der Werkstückgewichtsvorgabe um­ gerechnet und diese als Stücklängenvorwahl zur Brennschneid­ maschinensteuerung eingegeben. Auf diese Weise ermöglicht die Brennschneidmaschine mit zugeordneter Wiegeeinrich­ tung eine Restendenoptimierung des Gießstranges bezüglich Inhalt von Gießpfannen und Verteilerrinne. Außerdem wird der Verlust durch ungenaue Werkstücklängen minimiert, und bei Sequenzgüssen wird eine Einstellung auf die verschie­ densten sich verändernden Betriebsparameter ermöglicht, so daß die Brennschneidmaschine Werkstücke 1 abschneidet, die einem bestimmten Werkstückgewicht genau oder nahezu entsprechen.

In Fig. 2 ist die abgewandelte Ausführungs­ form einer Meßeinrichtung dargestellt, bei der wiederum das Werkstück 1 auf Wiegerollen 4 ruht, die zwischen den Rollgangsrollen 3 angeordnet sind. Die Wiegerollen 4 können auch als Stege ausgebildet sein. Die Wiegerollen 4 sind an Waagehebeln 5 befestigt, die in Waagehebellagern 16 gelenkig ruhen. Eine einseitig wirkende Kolbenzylinderan­ ordnung 17 greift an dem Waagehebel 5 an und wirkt auf den Meßarm 18 eines Kraft- bzw. Gewichtsmeßgerätes 19. Der Meßarm 18 ruht in einem Meßarmlager 20 und ist mit seinem gegenüberliegenden Ende mit einer Zugstange 21 bei 22 verbunden. An der Zugstange 21 greift bei 23 ein weite­ rer Meßarm 24 an, der in einem Meßarmlager 25 ruht und auf den in gleicher Weise eine einseitig wirkende Zylinder­ kolbenanordnung 17 wirkt.

Die Zugstange 21 greift an einer Zentralwaage 26 an, die an einem Waagehängelager 27 aufgehängt ist. Für das Kraft- bzw. Gewichtsmeßgerät ist es wichtig, daß die Meßarmteile in einem gleichen Verhältnis stehen, d. h. a : b = d : c. Für eine gute Meßgenauigkeit ist es wichtig, daß die Meßeinrichtung möglichst leicht ist und daß die Meßelemente eine genaue Bruttowägung (Werkstückgewicht + Wagengewicht) und eine genaue Tarawägung (nur Wagenge­ wicht) zur Erzielung eines genauen Nettogewichts durch­ führen.

Von der Wiegeeinrichtung, d. h. von der Zen­ tralwaage 26, werden die Wiegemeßdaten zur Steuerung der Brennschneidmaschine weitergegeben, was im einzelnen nicht dargestellt ist.

Für kürzere Werkstücke oder genau mittig ein­ fahrbare Werkstücke kann die Wiegeeinrichtung, wie in Fig. 2 dargestellt, mit mindestens zwei zusammenwirkenden, aus Wiegerolle 4, Waagehebel 5 und Abstützung 17 bestehenden Wiegeteileinrichtungen arbeiten. Für sehr lange Werkstücke sind zwei oder mehr Wiegeteileinrichtungen 4, 5, 17 vorge­ sehen, wobei zweckmäßig nicht nebeneinanderliegende zusam­ menwirken. Es sind dann mehr Wiegerollen 4 vorgesehen, als in Fig. 2 dargestellt ist. Die entsprechenden Meßarme müssen dann ebenfalls an die Zugstange 21 der Zentralwaage 26 angeschlossen sein.

Das Kraft- bzw. Gewichtsmeßgerät kann auch aus einem an sich bekannten, angetriebenen Kreisel in einer Kardanaufhängung bestehen, der eine senkrechte Kraft = Wiegehebelauflagerkraft in eine Drehung umwandelt.

In Fig. 3 ist eine Brennschneidmaschine 30 dar­ gestellt, die sich über dem Strang bzw. dem Werkstück 1 be­ findet. An dem Maschinenkörper 31 ist am hinteren Ende in einem Lager 32 ein Synchronisierungshebel 33 gelagert, der durch einen pneumatischen Zylinder 34 am Maschinenkörper 31 gehoben oder gesenkt werden kann. Am vorderen Ende des Syn­ chronisierungshebels 33 trägt dieser vor dem Maschinenkörper ein Schild 35 mit Kufe 36. Mit der Kufe 36 wird die Brennschneidmaschine 30 auf den Strang 1 aufgesetzt, wodurch eine synchronisierte Bewegung zustande kommt. Mit 37 ist eine Brennerlaufbahn bezeichnet, auf der der Brennerwagen 38 sitzt. Der Brennerwagen 38 trägt einen Brennerausleger 39, der den Brenner 40 mit der Düse 41 am unteren Ende trägt. Der Brennerwagen 38 mit dem Brenner 40 ist durch einen wassergekühlten Motor auf der Brennerlaufbahn 37 quer zum Strang 1 verfahrbar, um so ein Werkstück 1 vom Strang abzutrennen. Unterhalb der Brennerlaufbahn 38 ist eine bis unter den Maschinen­ körper 31 reichende, wasserdurchflossene Wärmeschutzplatte 42 am Schild 35 befestigt. Die Wärmeschutzplatte 42 besitzt einen Schlitz 43, durch den der Brennerausleger 39 heraus­ ragt. An der Rückseite des Maschinenkörpers 31 ist ein Meßrollenhebel 44 befestigt, der an seinem unteren Ende eine Meßrolle 45 trägt, die seitlich am Strang 1 entlang­ läuft.

Fig. 4 zeigt eine Brennschneidmaschine 30 mit einem abgewandelten Hebelsystem zur Herstellung der Syn­ chronbewegung der Brennschneidmaschine mit dem Strang. Die Brennschneidmaschine entspricht im Prinzip der in Fig. 3 erläuterten, und die Bezugszeichen beziehen sich inso­ weit auf die gleichen Teile. Am Maschinenkörper 31 ist jedoch in Lagern 32 a und 32 b ein Parallelogrammhebel­ system aufgehängt. An dem Lager 32 a greift gelenkig ein Hebel 33 a an, und am Lager 32 b ist ein Hebel 33 b ange­ lenkt. Die Hebel 33 a und 33 b tragen an dem Ende, das dem Maschinenkörper 31 abgewandt ist, einen Hauptlenker 33 c, der parallel zum Maschinenkörper 31 verläuft und von dem pneumatischen Zylinder 34 angehoben oder gesenkt wird. An seinem vorderen Ende trägt der Hauptlenker 33 c das Schild 35 mit Kufe 36, die auf den Strang 1 zur Her­ stellung einer Synchronbewegung aufsetzt.

Claims (15)

1. Strangbrennschneidmaschine für Stranggießanlagen mit einer parallel zum Strang angeord­ neten Laufbahn, auf der die Maschine mittels eines Maschi­ nenwagens und einer Mitlaufvorrichtung zum hydraulischen, pneumatischen oder motorischen An- oder Aufklemmen ver­ fahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennschneidmaschine (30) eine Wiegeeinrichtung (2) zugeordnet ist und daß die Wiegeeinrichtung (2) die Wiegemeßdaten zur Steuerung der Brennschneidmaschine (30) weitergibt.

2. Strangbrennschneidmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiegeeinrich­ tung (2) mit einem möglichst geringen Gewicht versehen ist und ein oder zwei Druckmeßeinrichtungen (8) auf­ weist, welche neben einer Tarawägung (nur Waagengewicht) eine Bruttowägung (Waagengewicht und Werkstückgewicht) vornehmen.

3. Strangbrennschneidmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiege­ einrichtung (2) aus mindestens zwei zusammenwirkenden Wiegeteileinrichtungen (4, 5, 16, 17) für kurze Werkstücke (1) besteht.

4. Strangbrennschneidmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiegeeinrichtung (2) für sehr lange Werkstücke (1) aus weiteren Wiegeteileinrichtungen (4, 5, 16, 17) besteht und daß mindestens zwei nicht nebeneinanderliegende zusammenwirken.

5. Strangbrennschneidmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiegeeinrichtung (2) aus bereits für den Werkstück­ transport vorhandenen Teilen, wie Rollgangsrollen (3) be­ steht, die entsprechend unterteilt sind und längenabhängig zusammenwirken.

6. Strangbrennschneidmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiegeeinrichtung (2) die ermittelten Daten in eine vorhandene Mehrfachmeßeinrichtung oder Längenmeß- und Steuereinrichtung der Brennschneidmaschine (30) einspeist.

7. Strangbrennschneidmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiegeeinrichtung (2) zwei oder mehr Auflager (4, 5, 16) für das Werkstück (1) aufweist, die alle möglichst reibungsfrei auf ein gemeinsames Kraft- oder Gewichtsmeß­ gerät (19) wirken, das die Summe aller Tara- und aller Bruttowägungen ermittelt.

8. Strangbrennschneidmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflager der Wiegeeinrichtung (2) aus Auflagerstreben oder -rollen (4) in Lücken des Werkstücktransportrollganges (3 ) bestehen, die beispielsweise mittels Hebeln (5) nach oben schwenkbar das Werkstück (1) zum Wiegen anheben, die von hydraulischen Hubelementen (17) bewegt werden, die ihrerseits von der Wiegeeinrichtung (19) abgestützt sind.

9. Strangbrennschneidmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Auflager­ strebe bzw. -rolle (4) auf einer Seite des Transportroll­ gangs entlang ein Meßarm (18) vorgesehen ist, der in der Nähe eines Drehpunktes (20) die Abstützung (17) trägt und sich am langen Ende an der Zentralwaage (26) abstützt.

10. Strangbrennschneidmaschine nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßarm­ teile (a, b; c, d) am Meßarmhebel (18; 24) zwischen Lagern (20, 25), Abstützstelle und Verbindungsstelle (22; 23) mit der Zentralwaage (21, 26) genau festgelegt sind und ihr Längenverhältnis an den Meßarmhebeln (18, 24) gleich ist.

11. Strangbrennschneidmaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentralwaage (21, 26) aus einem an sich bekannten angetriebenen Kreisel in einer Kardanaufhängung besteht, der eine senkrechte Kraft = Wiegehebelauflagerkraft in Drehung umwandelt.

12. Strangbrennschneidmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb eines zylinder- oder kastenförmigen Maschinen­ körpers (31) mit drei oder vier Laufrädern ein Hebel (33) gelagert ist, der durch einen pneumatischen Zylinder (34) im Maschinenkörper (31) heb- oder senkbar ist und am vorderen Ende vor dem Maschinenkörper (31) ein Schild (35) mit Kufe (36) zum Aufsetzen auf den Strang für das Synchro­ nisieren trägt.

13. Strangbrennschneidmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß am Schild (35) sich quer zum Strang (1) eine Laufbahn (37) befindet, an der ein Brennerwagen (38) mit wassergekühltem Motor, Brennerausleger (39) und Brenner (40) verfahrbar angeordnet ist.

14. Strangbrennschneidmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Brennerlaufbahn (37) eine bis unter den Maschinenkörper (31) reichende, wasserdurchflossene Wärme­ schutzplatte (42) am Schild (35) befestigt ist und einen Schlitz (43) aufweist, durch den der Brennerausleger (39) auskragt.

15. Strangbrennschneidmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Maschinenkörpers (31) ein Parallelogramm­ hebelsystem (33 a, 33 b, 33 c) aufgehängt ist, dessen zum Maschinenkörper paralleler Hauptlenker (33 c) von einem pneumatischen Zylinder (34) im Maschinenkörper (31) heb- oder senkbar ist und an seinem vorderen Ende ein Schild (35) mit Kufe (36) zum Aufsetzen auf den Strang (1) für das Synchronisieren trägt.