DE3532010A1

DE3532010A1 - Strangbrennschneidmaschine zum thermischen trennen schnell ausgefoerderter stahlstraenge

Info

Publication number: DE3532010A1
Application number: DE19853532010
Authority: DE
Inventors: Horst K Lotz
Original assignee: Aute AG Gesellschaft fuer Autogene Technik
Current assignee: Aute AG Gesellschaft fuer Autogene Technik
Priority date: 1985-09-07
Filing date: 1985-09-07
Publication date: 1987-03-19

Description

Die Erfindung betrifft eine Strangbrennschneid maschine zum thermischen Trennen schnell ausgeförderter Stahlstränge, insbesondere von geringem Querschnitt, mit einem auf einer Laufbahn parallel zum Strang bewegbaren Brennerwagen, dessen synchronisierte Bewegung mit dem Strang während des Schneidvorgangs durch eine am Strang angreifende Anklemmvorrichtung sichergestellt ist.

Bei den bisherigen Gießgeschwindigkeiten war es ohne Schwierigkeiten möglich, durch eine Anklemmvor richtung die synchronisierte Bewegung des Brennerwagens einer Strangbrennschneidmaschine mit dem Gießstrang zu gewährleisten. Hier sind jedoch bei den bisher üblichen Vorrichtungen Grenzen gesetzt, d.h. die Vorrichtungen arbeiten nicht mehr zuverlässig, wenn der Strang mit erhöhten Geschwindigkeiten gefördert wird. Weitere Probleme treten auf, wenn zudem der Stahlstrang einen kleinen oder dünnen Querschnitt aufweist, wodurch den zumutbaren Belastungen Grenzen gesetzt sind. Weitere Probleme treten dadurch auf, daß durch die große Fördergeschwindigkeit der Stahlstränge bisherige Brennschneidaggregate nicht mehr einsetzbar sind, da sie zu viel Zeit benötigen, um den Schnitt durchzuführen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine mitlaufende Strangbrennschneidmaschine verfügbar zu machen, die bei Stahlsträngen mit hoher Fördergeschwindig keit und insbesondere mit geringem Querschnitt einsetzbar ist und zuverlässig arbeitet.

Die Erfindung besteht darin, daß der Anklemmvor richtung der Brennschneidmaschine ein eigenständiger Antrieb zur Übernahme des Großteils der für die Synchronisierung von Werkstück und Maschine notwendigen Antriebskraft zuge ordnet ist und daß die Brennschneidmaschine mit einer Mehrbrennereinrichtung ausgerüstet ist.

Eine vorteilhafte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß die Anklemmvorrichtung eine Klemmeinrich tung zur Mehrfachanklemmung oder -aufklemmung besitzt und daß die Klemmeinrichtung mit zwei oder mehr hintereinander liegenden An- oder Aufklemmgliedern ausgestattet ist.

Zweckmäßig sitzt die Klemmeinrichtung in Ausgangs stellung in unmittelbarer Nähe an den Treib-Richtrollen der Stranggießmaschine.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Klemmeinrichtung mit kraft- oder gewichtsentlasteten An- oder Aufklemmgliedern versehen.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß zur Erzielung einer ausreichenden Reibungskraft die Aufklemmglieder Saugnäpfe besitzen. Im einzelnen können die An- oder Aufklemmglieder aus Klemmkufen oder Klemmbacken bestehen.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfin dung weist die Mehrbrennereinrichtung einen oder mehrere zusätzliche Vorheizbrenner zur Erwärmung der Brennstelle auf. Um die Schneidgeschwindigkeit zu erhöhen, kann weiter vorgesehen sein, daß die Mehrbrennereinrichtung zur Schneiddickenaufteilung mit zwei oder mehr Schneidbrennern versehen ist.

Zweckmäßig sind dabei die Schneidbrenner nahe hintereinander oder unter einem Winkel stehend für eine K- oder X-förmige Schneidfuge angeordnet.

Eine weitere Fortbildung der Erfindung besteht darin, daß zwei oder mehr in einer Ebene hintereinander und in einem Winkel zueinander stehende Vorschneid- und Hauptschneidbrenner vorgesehen sind.

Weitere zweckmäßige Ausführungsformen der Erfin dung sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung soll nachstehend anhand von Aus führungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 die Seitenansicht einer Brennschneid maschine in schematischer Darstellung,

Fig. 2 eine Klemmeinrichtung zum Anklemmen,

Fig. 3 eine Klemmeinrichtung zum Aufklemmen,

Fig. 4 eine Klemmeinrichtung mit Saugnäpfen,

Fig. 5 eine Mehrbrennereinrichtung mit Vorheiz kammer,

Fig. 6 eine Mehrbrennereinrichtung mit zwei Brennern,

Fig. 7 eine Mehrbrennereinrichtung mit drei Brennern und

Fig. 8 eine Mehrbrennereinrichtung mit drei Brennern, winklig zueinander in einer Ebene angeordnet.

In Fig. 1 ist eine Brennschneidmaschine 1 darge stellt, die mit Rädern 2 sich längs einer Brennerwagen laufbahn 3 bewegt. Die Brennerwagenlaufbahn 3 verläuft parallel zu einem Strang 4, der im Bereich der Brenn schneidmaschine 1 mit einer Schutzhaube 5 zum Wärme- und Strahlungsschutz abgedeckt ist. Die Schutzhaube 5 ist an einem Halter 6 befestigt, der über Verbindungsträger 7 am Hauptrahmen 8 der Brennschneidmaschine 1 befestigt ist. In der Schutzhaube 5 ist eine Durchbrechung 9 vorgesehen, durch die sich der Brenner 10 bewegt. An der Brennschneid maschine ist eine Klemmeinrichtung 12 vorgesehen, die eine Klemmbacke 13 aufweist, die sich durch eine in der Zeich nung von ihr verdeckte Durchbrechung in der Schutzhaube 5 erstreckt und durch in Strangrichtung hintereinander liegende Kontaktvorsprünge 14 am Strang 4 zur Anlage kommt. Wie noch beschrieben werden wird, kann die Klemm einrichtung 12 die unterschiedlichsten Ausführungsformen haben, beispielsweise können an der Klemmbacke 13 anstelle der Kantaktvorsprünge 14 Saugnäpfe vorgesehen sein. In der Fig. 1 ist weiter noch zu sehen daß die Schutzhaube 5 von Wärmehalterhauben 15 ergänzt wird. Mit 16 ist eine Zuführleitung zu einer noch näher zu erläuternden Mehr brennereinrichtung 10 bezeichnet, und mit 17 ist ein zur Klemmeinrichtung 12 gehörender Balgzylinder bezeichnet, der über den Hebel 12 die Klemmbacken 13 bewegt.

Die Brennschneidmaschine 1 besitzt einen selbstän digen Antriebsmotor 33 zur Übernahme des Großteils der für die Synchronisierung von Strang 4 und Brennschneid maschine 1 notwendigen Antriebskraft , so daß diese nicht allein von der Klemmeinrichtung 12 abgenommen werden muß. Der Antriebsmotor 33 kann über besondere, nicht dargestell te Steuerungsschalter oder über Computer gesteuert werden, die im Zusammenhang mit dem Gießbetrieb die Förderung des Stranges 4 überwachen.

In Fig. 2 ist eine Klemmeinrichtung dargestellt, die zur Mehrfachanklemmung geeignet ist. Zu diesem Zweck besitzt die Klemmeinrichtung zwei an den gegenüberliegen den Seiten des Stranges 4 Klemmbackenpaare 21 a, 21 b bzw. 22 a, 22 b, die in der Richtung des Stranges 4 hinterein ander angeordnet sind und durch ein Hebelgestänge 23 ge meinsam angedrückt werden können. Auf diese Weise wird die Anklemmkraft verteilt, was insbesondere von Bedeutung ist, wenn der Strang 4 nur einen geringen Querschnitt auf weist und so an einer Stelle wenig belastbar ist. Durch die hintereinander angeordneten Klemmbackenpaare 21 a, 21 b und 22 a, 22 b wird die Anklemmkraft verteilt. Es ist auch möglich, über ein entsprechend ausgestaltetes Hebelge stänge 23 noch weitere am Strang 4 angreifende Klemm backenpaare vorzusehen. Auf diese Weise wird die durch die Pfeile 24 dargestellte, auf den Strang 4 wirkende Klemmkraft weiter verringert.

In Fig. 3 ist eine Klemmeinrichtung zum Auf klemmen dargestellt. Über ein Hebelgestänge 25 werden zwei in Richtung des Stranges 4 hintereinander angeordnete Klemmkufen 26 bzw. 27 betätigt und beim Aufklemmen durch eine auf den Strang mit dem Pfeil 28 wirkende Kraft mit einer Aufklemmkraft, die mit dem Pfeil 29 dargestellt ist, auf die Oberfläche des Stranges 4 gedrückt. Indem zwei Klemmkufen 26 und 27 vorgesehen sind, wird die Auf klemmkraft wiederum verringert, was insbesondere für wenig belastbare geringe Querschnitte des Stranges 4 von Bedeutung ist. Durch das Hebelgestänge 25 können wiederum noch weitere, nicht dargestellte Aufklemmkufen betätigt werden, um die Aufklemmkraft 29 weiter zu ver ringern.

In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform einer Klemmeinrichtung dargestellt. An einem Hebelgestänge 30 sind in Richtung des Stranges 4 hintereinander liegende Saugnäpfe 31 und 32 angebracht, die mit einer durch den Pfeil 34 dargestellten Kraft auf die Oberfläche des Stranges 4 gedrückt werden, so daß die Dichtungen 35 an den Saugnäpfen 31 und 32 an der Oberfläche des Stranges 4 in Anlage kommen. Durch die Anschlüsse 36 und 37 wird in den Saugnäpfen 31 bzw. 32 ein Vakuum erzeugt, so daß auf diese Weise eine Mitnahmekraft mit dem Strang 4 er zeugt wird. An dem Hebelgestänge 30 können noch weitere, in gleicher Weise betätigbare nicht dargestellte Saug näpfe angeschlossen sein. Es ist auch möglich, Saugnäpfe an den Aufklemmkufen 26, 27 nach Fig. 3 zusätzlich vorzu sehen, um eine ausreichende Reibungskraft zu erzielen.

Die Klemmeinrichtung ist in ihrer Ausgangsstel lung in vorteilhafter Weise in unmittelbarer Nähe an den Reib-Richtrollen der Stranggießmaschine angeordnet. Auch kann die Klemmeinrichtung mit nicht dargestellten kraft- oder gewichtsentlasteten Anklemmbacken 21, 22 oder Auf klemmkufen 26, 27 versehen sein.

Um ein einwandfreies Arbeiten der Klemmeinrich tung bei schnell ausgeförderten Stahlsträngen 4, die insbesondere einen geringen Querschnitt aufweisen, sicher zustellen, sind weitere Maßnahmen vorgesehen, die ein geringes Mitnahmegewicht zur Synchronlaufentlastung be wirken. Neben einem eigenen, entsprechend gesteuerten Antrieb 33 der Brennschneidmaschine 1 ist deren Gewicht möglichst gering gehalten, was insbesondere erreicht wird durch eine Aufteilung der Maschine, indem möglichst wenig Maschinenteile den über die An- oder Aufklemmung bewirkten Synchronlauf mitmachen.

In Fig. 5 ist eine Ausführungsform der Mehrbrenner einrichtung 10 zur Erzielung einer erhöhten Schneidge schwindigkeit für schnell ausgeförderte Stahlstränge 4 dar gestellt. Neben einem Schneidbrenner 41 ist ein Vorheiz brenner 42 angeordnet. Der Vorheizbrenner 42 befindet sich in der Förderrichtung - in den Figuren nach rechts - des Stahlstranges 4 gesehen vor dem Schneidbrenner 41. Indem das Material des Stranges 4 vorgewärmt ist, kann durch den Brenner 41 eine erhöhte Schneidgeschwindigkeit erzielt werden.

In den Fig. 6 und 7 ist eine andere Ausführungs form der Mehrbrennereinrichtung 10 dargestellt. Wie Fig. 6 zeigt, ist dem senkrecht stehenden Schneidbrenner 44 ein Vorschneidbrenner 43 zugeordnet, so daß der gesamte Schnitt nicht von einem Brenner durchgeführt werden muß, wodurch die Schneidgeschwindigkeit sich ebenfalls erhöht. In Fig. 7 ist eine Schrägbrenneranordnung, bestehend aus den Brennern 45, 46 und 47, gezeigt, wodurch die Schneid geschwindigkeit durch eine Schneiddickenaufteilung weiter erhöht werden kann. Im einzelnen gibt es verschiedene Möglichkeiten, z.B. K- oder X-förmige Schneidfugen, zu erzielen. In Fig. 8 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der ein schnelles Brennschneiden nicht mit mehreren Brennern durchgeführt wird, bei der die Brennstrahlen hintereinander, aber in sich schneidenden Ebenen wie beim K- oder X-Schnitt verlaufen, sondern die Brenner sind in einer Ebene hintereinander in einem Winkel zueinander angeordnet. In Fig. 8 ist eine Mehrbrennereinrichtung dargestellt, die aus einem Vorschneidbrenner 51, einem weiteren Vorschneidbrenner 52 und einem Hauptschneid brenner 53 besteht. Wie Fig. 8 zeigt, hat der Hauptschneid brenner 53 einen Winkel α zum Werkstück von 90°, während der Brenner 52 einen Winkel β zum Werkstück von 67,5° und der Brenner 51 einen Winkel γ zum Werkstück von 45° aufweist. Sind noch mehr Brenner vorgesehen, so können sich die Winkel ändern, jedoch sind der Anzahl von Vor schneidbrennern Grenzen gesetzt, da die Brennerdurchmesser D _B und die Düsendurchmesser D _D nicht beliebig klein ge macht werden können. Die Winkel α, β und γ können 90°, 60° bzw. 30° von 90, 45° bzw. 45° betragen oder in einem anderen Verhältnis zueinander stehen. Wichtig ist, daß ein großer Düsenabstand d von 120 bis 175 mm vorgesehen werden kann, bei entsprechend kurzen Düsen mit einer Länge l _d von etwa 15 mm . Dabei ist ein kleiner Düsen durchmesser D _d von beispielsweise 35 mm vorgesehen und ein kleiner Brennerdurchmesser B _d von etwa 50 mm. Durch eine derartige Brenneranordnung im Winkel hinterein ander in einer Ebene wird ein Starkschneiden von 100 bis 300 mm ermöglicht. Durch die in Fig. 8 dargestellte Mehrfachbrenneranordnung läßt sich erreichen, daß die Schneidsauerstoffauftreffpunkte von zwei oder mehreren Brennern nahe beieinander liegen und der Schneidsauer stoffstrahl nicht so stark zur Waagerechten geneigt ist. Durch den großen Düsenabstand d ist aber eine Stellung der Brenner 51, 52 und 53 zueinander möglich, die zu be nachbarten Auftreffpunkten des Schneidsauerstoffs führt, ohne daß eine Strahlzerstörung für den jeweils nachfol genden Brenner erfolgt. So wurden sehr gute Ergebnisse mit einem Verschneidbrenner 53 unter einem Winkel α von 90° zum Strang 4 mit einem Besäumbrenner 51 (bzw. 52) unter einem Winkel γ bzw. β von 45° erzielt.

Eine weitere Möglichkeit, durch eine Mehrbrenner einrichtung die Schneidgeschwindigkeit zu erhöhen, besteht darin, daß ein Fugenhobel mit einem Schneidbrenner kombi niert wird. Indem der Schneidbrenner an der Fuge einsetzt, ist die zu durchschneidende Materialdicke bereits wesent lich verringert.

Damit stellt die Erfindung eine Strangbrenn schneidmaschine zur Verfügung, die zum thermischen Trennen schnell ausgeförderter Stahlstränge auch bei einem kleinen Querschnitt von Knüppeln oder einem dünnen Querschnitt bei Blechbrammen bestens geeignet ist, indem die Aufnahme von Schubkräften verringert und somit Verformungen beim Anklemmen oder Aufklemmen unter Erhöhung der Schneidge schwindigkeit vermieden sind.

Claims

1. Strangbrennschneidmaschine zum thermi schen Trennen schnell ausgeförderter Stahlstränge, insbe sondere von geringem Querschnitt, mit einem auf einer Laufbahn parallel zum Strang bewegbaren Brennerwagen, dessen synchronisierte Bewegung mit dem Strang während des Schneidvorgangs durch eine am Strang angreifende An klemmvorrichtung sichergestellt ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Anklemmvorrichtung (12) der Brennschneidmaschine (1) ein eigenständiger Antrieb (33) zur Übernahme des Großteils der für die Synchronisierung von Strang (4) und Brennschneidmaschine (1) notwendigen Antriebskraft zugeordnet ist und
daß die Brennschneidmaschine (1) mit einer Mehrbrenner einrichtung (10) ausgerüstet ist.

2. Strangbrennschneidmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anklemmvorrichtung eine Klemmeinrichtung (21, 22; 26, 27; 31, 32) zur Mehrfachan klemmung oder -aufklemmung besitzt und daß die Klemmein richtung mit zwei oder mehr hintereinander liegenden An- (21, 22) oder Aufklemmkufen (26, 27) ausgestattet ist.

3. Strangbrennschneidmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung (21, 22; 26, 27; 31, 32) in Ausgangsstellung in unmittelbarer Nähe an den Treib-Richtrollen der Stranggießmaschine sitzt.

4. Strangbrennschneidmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung mit kraft- oder gewichtsentlasteten An- oder Aufklemmgliedern (21, 22; 26, 27) versehen ist.

5. Strangbrennschneidmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer ausreichen den Reibungskraft die Aufklemmglieder Saugnäpfe (31, 32) besitzen.

6. Strangbrennschneidmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die An- oder Aufklemmglieder aus Klemmbacken (21, 22) bzw. Klemmkufen (26, 27) bestehen.

7. Strangbrennschneidmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrbrennereinrichtung (10) neben einem Schneidbrenner (41) einen oder mehrere zusätzliche Vorheizbrenner (42) zur Erwärmung der Brenn stelle aufweist.

8. Strangbrennschneidmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrbrennereinrichtung (10) zur Schneiddickenaufteilung mit zwei oder mehr Schneidbrennern (43, 44; 45 bis 47) versehen ist.

9. Strangbrennschneidmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidbrenner (43, 44; 45 bis 47) nahe hintereinander und unter einem Winkel stehend für eine K- oder X-förmige Schneidfuge angeordnet sind.

10. Strangbrennschneidmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr in einer Ebene hintereinander und in einem Winkel (α, β, γ) zueinander stehende Vorschneid- (53) und Besäumbrenner (53) vorgesehen sind.

11. Strangbrennschneidmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Düsenabstand (d) von 120 bis 175 mm bei entsprechend kurzen Düsen mit einer Länge von (l _d) von etwa 15 mm vorgesehen ist.

12. Strangbrennschneidmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem kleinen Düsen durchmesser (D _D) von etwa 35 mm ein kleiner Brennerdurch messer (B _D) von etwa 50 mm vorgesehen ist.

13. Strangbrennschneidmaschine nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Brenner (51 bis 53) einen Winkel (α, β, γ) von 90, 67,5 und 45° zum Strang (4) aufweisen.

14. Strangbrennschneidmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrbrennereinrichtung (10) aus einer Fugenhobel-Schneidbrenner-Kombination besteht.