DE4106490A1 - Verfahren zum betreiben einer stauchpresse - Google Patents
Verfahren zum betreiben einer stauchpresseInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer
Stauchpresse zur Verringerung der Breite einer in einer
Stranggießanlag gegossenen heißen Bramme durch seitli
ches Pressen der Bramme zwischen den von einem Hubexzen
ter aufeinander zu und voneinander weg bewegbaren Preß
werkzeugen der Stauchpresse, währenddessen die Bramme
auf einem Rollgang durch die Stauchpresse bewegt wird.
Stauchpressen zur Verringerung der Breite von heißen
stranggegossenen Brammen sind bekannt. Sie werden einge
setzt, um mit möglichst wenigen Brammenbreiter ein
möglichst umfangreiches Walzprogramm durchführen zu
können. Es hatte sich gezeigt, daß das Anpassen von
verstellbaren Kokillen in Stranggießanlagen zum Herstel
len von Brammen unterschiedlicher Breite zu langsam
erfolgt und zu aufwendig ist. Ferner hatte sich gezeigt,
daß das seitliche Stauchen einer heißen stranggegossenen
Bramme zwischen den Walzen eines schweren Vertikalgerü
stes in vielen Fällen nicht den erwarteten Erfolg ge
bracht hat, da aus technologischen Gründen das Brammen
material sich beim Stauchwalzen im Kantenbereich der
Bramme aufwölbte und sich beim Flachwalzen am Vorderende
des gewalzten Bandes zungenartige Bereiche und am Ende
des gewalzten Bandes fischschwanzartige Bereiche ausbil
deten.
Das seitliche Stauchen einer heißen Bramme zwischen den
Preßwerkzeugen einer Stauchpresse hat den Vorteil, daß
das Brammenmaterial bis weit zur Brammenmitte gestaucht
wird, wodurch die beim Stauchwalzen aufgetretenen Kan
tenwülste fast vollständig entfallen und insbesondere
die Fischschwanzbildung an den Brammenenden und damit
auch an den Enden des warmgewalzten Bandes deutlich
geringer ist als beim Stauchwalzen in einem Vertikalge
rüst. Die von der Stauchpresse angestauchten Brammen
haben im Ergebnis einen nahezu rechteckigen Querschnitt.
Durch die gut ausgebildeten Brammenenden und durch den
gut ausgebildeten Brammenquerschnitt fällt in der nach
folgenden Walzstraße weniger Schopfschrott als bisher
an, was das Ausbringen der gesamten Walzanlage erhöht.
Außerdem werden durch das Stauchpressen infolge der
relativ großen Eingriffslänge der Preßwerkzeuge optimal
ausgebildete Brammenkanten gewährleistet. So könnte
bspw. mit einer aus der europaischen Patentanmeldung
04 00 385 A2 bekannten Stauchpresse in nur einem Durchlauf
eine heiße stranggegossene Bramme in der Breite um bis
zu 300 mm reduziert werden, d. h. die Stauchpresse stellt
eine hochwirksame Umformstufe vor dem Warmwalzwerk dar.
Die Stauchpresse zur Reduktion der Breite von Walzgut,
insbesondere der Brammenbreite in Warmbreitband-Vor
straßen gemäß der europäischen Patentanmeldung 04 00 385 A2
(Fig. 1) hat beidseitig zur Brammenkante angeordnete,
die aufeinander zu weisenden Preßwerkzeuge 1 aufnehmende
Werkzeugträger 2. Als Reduktionsantrieb für jedes Preß
werkzeug ist ein von einem Kurbeltrieb 3 betätigtes
Lenkersystem 4 vorgesehen, welches im wesentlichen in
Richtung der Reduktion bewegbar ist. Der Kurbeltrieb
ist in einem Kurbelgehäuse 5 angeordnet, welches in einem
Pressenrahmen 6 in bezug auf die Brammenbreite anstell
bar angeordnet ist. An dem das Preßwerkzeug aufnehmenden
Werkzeugträger greift ein im wesentlichen in Richtung
des Brammentransports 8 wirkender Vorschubantrieb 9 an.
Der Vorschubantrieb ist als eine hydraulische Kolben-
Zylinder-Einheit ausgebildet, die nach einer Weg/Zeit-
Funktion verfahrbar ist, und die abhängig von der ge
wünschten Vorschubgröße die Synchronisation des Preß
werkzeugs mit der bewegten Bramme ermöglicht. D.h., daß
die Vorschubgröße der Preßwerkzeuge der kontinuierlichen
Durchlaufgeschwindigkeit der Bramme durch die Presse
optimal angepaßt wird. Bei Vorwahl der Vorschubgeschwin
digkeit 0 geht die Stauchpresse automatisch zum Stop-
and-Go-Betrieb über. Für den Stop-and-Go-Betrieb ent
fällt der Vorschub, d. h. während des Stauchpressens ruht
die Bramme auf dem Rollgang. Sie wird erst bei der
Zurückbewegung der Preßwerkzeuge von der Brammenkante
weitertransportiert.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Betriebs
weise einer solchen Stauchpresse zu erweitern, insbeson
dere die Produktion bzw. den Durchsatz von zu stauchen
den Brammen mit einfachen Mitteln zu erhöhen, ohne daß
der Hauptantrieb für den die Preßwerkzeuge betätigenden
Kurbeltrieb oder der hydraulische Vorschubantrieb für
den Preßwerkzeugträger in seiner Leistung angehoben
werden muß. Diese Aufgabe wird mit den Maßnahmen des
Patentanspruchs 1 gelöst. Die Patentansprüche 2 bis 4
zeigen jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Maßnah
men nach Anspruch 1.
Gemäß den Maßnahmen nach Anspruch 1 wird die Bramme in
der Zeitphase, in der die Preßwerkzeuge mit der Brammen
kante keinen Kontakt haben, aus der vorgegebenen Durch
laufgeschwindigkeit beschleunigt und auf diese vorgege
bene Durchlaufgeschwindigkeit wieder verzögert, wobei
zuvor die Stauchabnahme gegebenenfalls vermindert wird;
letzteres insbesondere dann, wenn die maximale Stauch
kraft in Einzelfällen überschritten werden würde, bspw.
aus Gründen des Verformungswiderstandes (Werkstoff,
Temperatur, Brammendicke usw.). Mit diesen Maßnahmen
kann in überraschend einfacher Weise die Durchsatzlei
stung der Stauchpresse bzw. die Produktion gestauchter
Brammen unmittelbar bis zu 50% gesteigert werden, ohne
daß die vorhandene Konstruktion der Stauchpresse geän
dert werden muß und ohne daß die Antriebsleistung für
den Hauptantrieb des Hubexzenters, d. h. des Kurbel
triebs, von dem die Werkzeugträger samt Preßwerkzeuge
bewegt werden, in seiner Leistung angehoben werden muß
und ohne daß die Leistung der an dem Werkzeugträger
angreifenden Kolben-Zylinder-Einheit verändert werden
muß.
Zur Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß
die Bramme etwa im Drehwinkel von 0° bis 180° des
Stauchhubexzenters von antreibbaren Rollgangsrollen mit
der vorgegebenen Durchlaufgeschwindigkeit bewegt wird
und daß die Bramme etwa im Drehwinkel von 180° bis 360°
von Treiberrollen hochbeschleunigt wird und wieder
verzögert wird. Zweckmäßig ist dabei, daß die Bramme im
Drehwinkel von etwa 180° bis 360° des Stauchhubexzenters
auf ungefähr das Zweifache bis Vierfache der vorgegebe
nen Durchlaufgeschwindigkeit beschleunigt und an
schließend auf diese verzögert wird. Das heißt, daß im
Anschluß an die Stauchphase, während der die Preßwerk
zeuge an der Brammenkante anliegen und mit der Durch
laufgeschwindigkeit der Bramme synchronisiert sind, in
der Leerphase - das ist die Zeitphase, wo die Preßwerk
zeuge mit der Brammenkante keinen Kontakt haben - die
Bramme mit Hilfe der Treiberrollen kurzfristig auf eine
hohe Durchlaufgeschwindigkeit beschleunigt wird und
sofort auf die ursprüngliche Durchlaufgeschwindigkeit
abgebremst wird.
Es ist aus der DE-OS 25 31 591 eine Stauchpresse für das
seitliche Stauchen von stranggegossenen Brammen bekannt,
wobei die Bramme in der Stauchpresse wiederholt mit
gegeneinander bewegten Druckwerkzeugen bearbeitet wird
und jedes Werkzeug stets an einer bestimmten Stelle der
Brammenlänge angesetzt wird und wobei das Werkzeug dem
kontinuierlichen Vorschub der Bramme frei folgen kann.
Die Werkzeuge werden bei dieser vorbekannten Stauchpres
se so betätigt, daß sie einen verhältnismäßig langsamen
Arbeitsgang und einen verhältnismäßig schnellen Leergang
ausführen. Eine solche intermittierende Bewegung der
Preßwerkzeuge wird als bekannt vorausgesetzt, um die
Durchsatzleistung der Stauchpresse in gewissen Grenzen
flexibel zu halten. Eine deutliche, rampenartige Erhö
hung der Durchsatzleistung einer Stauchpresse ist hier
durch nicht zu erreichen, es sei denn, die Antriebslei
stungen werden entsprechend gesteigert.
Bei einer anderen Brammenstauchpresse gemäß der DE-OS
39 00 668 werden von Exzenterwellen gegenläufig angetrie
bene Stauchwerkzeuge in verschiebbar im Pressenrahmen
geführten Preßwerkzeugträgern angeordnet. Der Pressen
rahmen ist in zwei klappsymmetrisch zum Werkzeug ange
ordnete Pressenrahmenhälften aufgeteilt, die über vier
parallel zueinander und in Stauchrichtung verlaufende
Säulen miteinander verbunden sind. An den Säulen sind
Einrichtungen zum schrittweisen Vorschieben des Werk
stücks zwischen den Stauchschritten und zum Halten des
Werkstückes beim Stauchvorgang angeordnet. Diese Stauch
presse soll also im Stop-and-Go-Betrieb arbeiten, wobei
der Vorschubweg des Werkstücks durch Veränderung der
Kolbenwege der Druckmittelzylinder der Einrichtungen zum
schrittweisen Vorschieben des Werkzeugs einstellbar ist.
Mit welchen Maßnahmen die Durchsatzleistung dieser
Stauchpresse ohne Veränderung der Antriebsleistung
gesteigert werden kann, wird in dieser Druckschrift
nicht angesprochen.
Ein völlig anderes Verfahren zur Herstellung einer
bestimmten Brammenform in einer Stauchpresse wird in der
europäischen Patentschrift 01 57 575 vorgeschlagen: Wenn
die Preßwerkzeuge der Stauchpresse sich nahe dem hinte
ren Ende der Bramme befinden, wird die Bramme zur Vor
formung des hinteren Endes der Bramme durch die schrägen
Ausgangsbereiche der Preßwerkzeuge vorgeschoben, an
schließend wird die Bramme zurückgezogen und der ver
bleibende Bereich der Bramme wird durch die schrägen
Eintrittsbereiche des Preßwerkzeugs gepreßt. Hierdurch
entsteht an dem hinteren Ende der Bramme eine Art Zunge,
wodurch die Fischschwanzbildung am hinteren Ende der
Bramme vermieden werden soll. Von einer Produktions-
Steigerung der Stauchpresse ist in diesem Zusammenhang
keine Rede.
Gemäß einer weiteren europäischen Patentanmeldung
02 70 245 A2 soll mit einer Stauchpresse in einem Stop-and-
Go-Betrieb eine Brammenform hergestellt werden, die
sowohl am vorderen Ende als auch am hinteren Ende eine
zungenartige Erweiterung hat. Wenn die so geformte
Bramme anschließend in dem Warmwalzwerk zu Walzband
ausgewalzt wird, soll der Anfang und das Ende des Bandes
unmittelbar auf ein Coil aufgewickelt werden können,
ohne daß ein Schopfen mit entsprechendem Materialverlust
erforderlich ist. Maßnahmen, auf welche möglichst ein
fache Art und Weise die Durchsatzleistung einer Stauch
presse gesteigert werden kann, sind in dieser Druck
schrift nicht enthalten.
Zurückkommend auf die vorliegende Erfindung zur mög
lichst einfachen Leistungssteigerung einer Stauchpresse
wird, die Erfindung weiterbildend vorgeschlagen, daß die
im Drehwinkel von etwa 180° bis 360° des Stauchhubex
zenters einen größeren Durchlaufweg vorzugsweise die
zweifache Wegstrecke zurücklegt wie (in der gleichen
Zeiteinheit) im Stauchwinkel bis 180°.
Die Erfindung soll anhand eines Diagramms (Fig. 2) für
die Durchlaufgeschwindigkeit einer Bramme durch die
Stauchpresse erläutert werden.
Auf der Ordinate des Diagramms ist die Durchlaufge
schwindigkeit 8 von der Bramme angezeigt, bezogen auf
eine 360° Winkelumdrehung des Hubexzenters des Kurbel
triebs, von dem die Preßwerkzeuge seitlich gegen die
Brammenkante und in das Brammenmaterial hineingedrückt
werden. In der Zeitphase, in der die Preßwerkzeuge mit
der Bramme in Kontakt stehen, und zwar während eines
Drehwinkels von etwa 90° innerhalb eines Durchlaufwin
kels von 0° bis 180° des Hubexzenters des Kurbeltriebs,
wird die Bramme mit der vorgegebenen Durchlaufgeschwin
digkeit 1y auf dem Rollgang der Stauchpresse transpor
tiert. Dann wird die Bramme in der Zeitphase, in der die
Preßwerkzeuge mit der Brammenkante keinen Kontakt haben,
d. h. im Drehwinkel von etwa 180° bis 360° des Hubexzen
ters des Kurbeltriebs mit Hilfe von Treiberrollen 10
(Fig. 1) kurzfristig auf die dreifache Durchlaufge
schwindigkeit 3 · hochbeschleunigt und nach Erreichen
der maximalen Geschwindigkeit sofort wieder abgebremst
bis am Ende des 360°-Drehwinkels die ursprünglich vor
gegebene Durchlaufgeschwindigkeit 1y der Bramme wieder
erreicht ist. Der in der Beschleunigungs- und Verzöge
rungsphase von der Bramme zurückgelegte Weg ist in
dieser sogenannten "Leerphase" etwa doppelt so groß (2 ·)
wie derjenige Weg (1 ·), den die Bramme in der
gleichen Zeiteinheit in der sogenannten "Stauchphase"
zurücklegt, innerhalb der die Bramme von den von dem
Exzenter des Kurbeltriebs bewegten Preßwerkzeugen ge
staucht wird.
Wird die Bramme also im Sinne der Erfindung in der
Zeitphase, in der die Preßwerkzeuge mit der Brammenkante
keinen Kontakt haben, aus der vorgegebenen Durchlaufge
schwindigkeit hochbeschleunigt und auf die ursprüngliche
Durchlaufgeschwindigkeit wieder verzögert, wobei zuvor
die Stauchabnahme gegebenenfalls vermindert wird, wird
eine sofortige Produktionssteigerung erreichbar, ohne
daß konstruktive Maßnahmen an der Stauchpresse vorgenom
men werden müssen und ohne daß die Leistung des Hauptan
triebs für den Kurbeltrieb der Stauchpresse oder für
deren hydraulischen Vorschubantrieb erhöht werden muß.
Die im Diagramm dargestellte Beschleunigung und Verzöge
rung der Bramme in der sogenannten "Leerphase" kann auch
einen anderen Verlauf annehmen, der auf die jeweilig
vorliegenden Betriebsbedingungen optimiert sein kann.
Claims (4)
1. Verfahren zum Betreiben einer Stauchpresse zur Ver
ringerung der Breite einer in einer Stranggießanlage
gegossenen heißen Bramme durch seitliches Pressen der
Bramme zwischen den von einem Hubexzenter aufeinander
zu und voneinander weg bewegbaren Preßwerkzeugen der
Stauchpresse, währenddessen die Bramme auf einem
Rollgang durch die Stauchpresse gegebenenfalls bewegt
wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bramme in der Zeitphase, in der die Preßwerk
zeuge mit der Brammenkante keinen Kontakt haben, aus
der vorgegebenen Durchlaufgeschwindigkeit beschleu
nigt und auf diese wieder verzögert wird, wobei
zuvor die Stauchabnahme vermindert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bramme im Drehwinkel von 0° bis 180° des
Stauchhubexzenters mit Hilfe von antreibbaren Roll
gangsrollen mit der vorgegebenen Durchlaufgeschwin
digkeit bewegt wird und daß die Bramme im Drehwinkel
von 180° bis 360° von Treiberrollen hochbeschleu
nigt wird und wieder verzögert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bramme im Drehwinkel von etwa 180° bis 360°
des Stauchhubexzenters ungefähr auf das Zweifache bis
Vierfache der vorgegebenen Durchlaufgeschwindigkeit
beschleunigt und anschließend auf diese verzögert
wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bramme im Drehwinkel von etwa 180° bis 360°
des Stauchhubexzenters einen größeren Durchlaufweg,
vorzugsweise die zweifache Wegstrecke zurücklegt wie
im Stauchwinkel bis 180°.
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