DE4132185C2 - Kaltstrangführung einer Stranggießmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Kaltstrangführung einer Stranggießmaschine, insbesondere für einen Zwillingskaltstrang zum Einführen von oben durch die Kokille.

Hohe Produktionsleistungen sind eine wichtige Voraussetzung für den wirtschaftlichen Betrieb einer Stranggießanlage. Dafür ist es erforderlich, Stillstands- und Umrüstzeiten so kurz wie möglich zu halten. Das Einfahren eines Kaltstranges durch die Kokille verkürzt die Vorbereitungszeit zwischen zwei Güssen auf weniger als 30 Minuten.

Kaltstränge für Einzelformate werden sowohl von unten her als auch fallweise von oben her in die Kokille eingeführt. Bei der Einführung von oben her hebt die Hubwinde den Kaltstrang hinter der Gießmaschine auf die Gießbühne. Dann übernimmt der Kaltstrangwagen den Kaltstrang von der Winde. Ein Zentriersystem sichert die exakte Position des Kaltstranges beim Einfahren in die Kokille. Dabei ist ein öffnen der Kokille nicht erforderlich, weil sich durch die exakte Führung des Kaltstranges mit Hilfe des Kaltstrangwagens eine gute Zugänglichkeit des Kalt­ stranges beim Einfahren in die Kokille ohne zusätzliche Führungsmittel ergibt.

Für Zwillingskaltstränge ist die Einführung in die Kokille von unten her Stand der Technik. Zum Transport des Kaltstranges bzw. der Kaltstränge sind jeweils die mittleren Rollen eines Segmentes mit Antrieben und einer zusätzlichen hydrauli­ schen Anstellung versehen.

In der deutschen Auslegeschrift DE 26 55 484 B2 wird eine Stranggießanlage mit zwei Kokillen beschrieben, deren teilweise gebogene Strangführung unterteilt ist, wobei auf zwei Verschiebewagen je eine aus den Kokillen und dem daran an­ schließenden ersten Strangführungsteil bestehende Einheit angeordnet ist. Die Verschiebewagen sind wechselweise in die Gieß- und in eine Vorbereitungspositi­ on bringbar. Sobald bei einem Formatwechsel ein solcher Verschiebewagen mit entsprechender Umrüstung in die Gießposition gebracht und justiert ist, wird über einen seitlichen Zuführtisch der Anfahrstrang über eine Einführstelle der Strang­ führung von unten zwischen die unterhalb der Einheit angeordneten Treibrollen geschoben. Die Treibrollen fördern dann den Anfahrstrang weiter nach oben in die Einheit und dort von unten in die Kokille. Nach Abdichten des Anfahrkopfes in der Kokille kann der nachfolgende Guss mit dem neuen Format beginnen.

Von oben durch die Kokille eingeführte Zwillingskaltstränge können auf dem Weg durch die Maschine infolge Durchbiegung, insbesondere der ungeteilten Rollen bzw. eine geringfügige Schrägstellung der geteilten Rollen infolge Durchbiegung des Tragrahmens aus der Soll-Lage verlaufen. Dadurch würden dann auch die Warmstränge eine ungewollte Lage im Bereich der Strangführung der Stranggieß­ anlage einnehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, von oben in die Kokille eingeführte Kaltstränge, insbesondere Zwillingskaltstränge auf dem Weg durch die Maschine bzw. durch die Kaltstrangführung unbeschadet einer möglichen Durchbiegung un­ geteilter Rollen bzw. einer Schrägstellung von ungeteilten Rollen ein Verlaufen aus der Soll-Lage zu verhindern und damit auch die nachfolgenden Warmstränge exakt in der vorgegebenen Spur zu halten.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt bei einer Kaltstrangführung der ein­ gangs genannten Art mit der Erfindung dadurch, dass zumindest an den angetrie­ benen Strangführungsrollen und/oder an einzelnen Strangführungssegmenten einerseits sowie an der bzw. den Kaltstrangketten andererseits miteinander zum Formschluß eingreifbar ausgebildete Führungsmittel vorgesehen sind.

Mit Vorteil wird durch die Führungsmittel ein Verlaufen der Zwillingskaltstränge verhindert. Ein weiterer Vorteil der Führungen ergibt sich dadurch, daß es sich um unkomplizierte Elemente handelt, welche beispielsweise in bestehenden Anlagen problemlos nachgerüstet werden können.

Eine Ausgestaltung sieht vor, daß die antreibbaren oberen Führungsrollen der Strangführungssegmente entlang ihres Umfanges für jede Kette eine als Spurhalteprofil ausgebildete, umlaufende Führungsnut und jede Kette entlang ihrer Kettenglieder fortlaufend sich wiederholende, als Spurhalteelemente ausgebildete Gegenprofite aufweist, die, mit Nut und Gegenprofil im formschlüssigen Eingriff, die Kaltstrangkette bei ihrer Fortbewegung durch die Strangführungssegmente in der vorgegebenen Spur führen.

Eine derartige Ausbildung der Führungsmittel ist problemlos in neue oder alte Anlagen ein- oder nachrüstbar, wobei beispielsweise die oberen Antriebsrollen der Strangführungssegmente entsprechend nachgearbeitet oder ausgetauscht werden können, und die Kaltstrangketten mit Spurhalteelementen ausgestattete Kettenglieder erhalten.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, daß die Führungsnut einer Walze schräge Flanken mit einem Winkel zur Walzenachse zwischen 30° und 60° und vorzugsweise 45° aufweist. Mit Vorteil bewirken die schrägen Flanken an den Führungsnuten eine stoßfreie Korrektur der Strangkettenspur und verhindern somit Verschleißerscheinungen.

In gleicher Weise wirkt eine entsprechende Formgebung der auf den Walzengliedern angeordneten Gegenprofile, wobei diese, von der Seite gesehen, ein stumpf­ pyramidenförmiges Profil aufweisen. In der Draufsicht weisen die Gegenprofile die Form von Rhomboiden auf. Sie sind vorteilhaft jeweils auf einem mittleren Kettenglied der Kette angeordnet.

Weitere Führungsmittel sind erfindungsgemäß in der Form vorgesehen, daß wenigstens einzelne Strangführungssegmente ein- und ausfahrbare Seitenführungen für eine oder mehrere Kaltstrangketten aufweisen.

Diese Seitenführungen können fallweise zusätzlich oder für sich alleine angeordnet sein und verhindern sowohl bei einem Kaltstrang als auch fallweise bei einem Warmstrang ein Abdriften aus einer vorgegebenen Spur. Dabei können sowohl von oben durch die Kokille eingeführte Kaltstrangketten, als auch von unten gegen die Kokille angefahrene Kaltstrangketten sicher in der vorgegebenen Spur geführt werden, auch wenn diese Ketten noch nicht über diejenigen Führungsmittel verfügen, welche in Führungsnuten der Antriebsrollen eingreifen.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß zur Führung von Zwillingsstrangketten vorgesehene Seitenführungen an den Innenseiten der Ketten angeordnet sind. Dies ist deshalb zweckmäßig, weil bei Durchbiegung oder Schrägstellung von Antriebswalzen die Zwillingsketten die Tendenz haben, aus dem parallelen Abstand nach innen zu gegeneinander aus der Spur zu laufen.

Eine Ausgestaltung der Seitenführungen sieht vor, daß diese, in Transportrichtung gesehen, jeweils im Zwischenraum zwischen einem Walzenpaar eines Strangführungssegmentes angeordnet sind. Es handelt sich bei diesen Seitenführungen vorzugsweise um mittels Kolben/Zylinder-Einheiten ein- und ausfahrbare, in vergleichsweise langen zylinderförmigen Axialführungen senkrecht zum Strang geführte Führungsstangen.

Vorteilhaft weisen die Seitenführungen Mittel zur sequentiellen Steuerung durch ein Wegfolgesteuerungssystem auf.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Erläuterung einiger in den Zeichnungen schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht einer Führungsrolle im formschlüssigen Eingriff eines mit Führungsgegenprofil ausgebildeten Ketten­ gliedes,

Fig. 2 eine Ansicht eines Rollenpaares mit einem durch Führungsmittel geführten Zwillings­ kaltstrang, teilweise im Schnitt,

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Spurhalteelemente aufweisende Kaltstrangkette,

Fig. 4 eine Seitenansicht der Kaltstrangkette gemäß Fig. 3,

Fig. 5 eine Seitenansicht eines Strangführungs­ segmentes mit eingebauter Seitenführung,

Fig. 6 einen Querschnitt durch das Strangführungs­ segment gemäß Fig. 5 entlang der Schnitt­ ebene VI-VI in Fig. 5,

Fig. 7 ein Anordnungsschema mehrerer Seiten­ führungen innerhalb des Strangführungs­ systems einer Stranggießmaschine.

Fig. 1 zeigt eine Ausgestaltung der Kaltstrangführung, wobei die antreibbare obere Führungsrolle (1) eines Strangführungssegmentes (vgl. Fig. 5, Ziffer 2) entlang ihres Umfanges eine als Spurhalteprofil ausgebildete, umlaufende Führungsnut (4) und die darunter geführte Kette (3) ein als Spurhalteelement ausgebildetes Gegenprofil (6) aufweist. Diese Führungsmittel (4, 6) stehen miteinander im Eingriff, wodurch die Kaltstrangkette (3) bei ihrer Fortbewegung durch ein Strangführungssegment (2) unterhalb der angetriebenen oberen Führungsrolle (1) im Formschluß zwischen Nut und Gegenprofil (6) in der vorgegebenen Spur (x-x) geführt wird. Dabei weist die Führungsnut (4) der Rolle (1) zweckmäßigerweise schräge Flanken (7, 7') mit einem Winkel zur Rollenachse y-y zwischen 30° und 60° und vorzugsweise 45° auf.

Zur Herstellung eines sicheren Formschlusses mit stoßfreiem Einlauf sind die Gegenprofile (6) mit einer solchen Raumform ausgebildet, daß sie, von der Seite gesehen, ein stumpf-pyramidenförmiges Profil aufweisen, wie dies insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich ist. Durch diese Formgebung findet beim Durchlauf eine selbsttätige Zentrierung zwischen der Profilnut (4) und dem Gegenprofil (6) statt.

Fig. 2 zeigt eine angetriebene Führungsrolle (1) mit einer glatten Gegenrolle (1) mit zwei dazwischen geführten Strangketten (3, 3') eines Zwillingskaltstranges. Aus der Darstellung ist das erfindungsgemäße Prinzip der Kaltstrangführung erkennbar. Es zeigt die überraschend einfache Ausführung des Erfindungsgegenstandes, wobei auch vorstellbar ist, daß die Kaltstrangführung problemlos in einer bereits vorhandenen Anlage nachgerüstet werden kann. Dabei bedarf es lediglich des Austausches der oberen, angetriebenen Führungsrollen (1) und einer entsprechenden Ausbildung oder Ausstattung der Kaltstrangkette (3) mit Spurhalte-Gegenprofilen (6).

Aus Fig. 3 ist eine Draufsicht einer möglichen Ausbildungsform der Kaltstrangkette (3) ersichtlich. Diese weist die Kettenglieder (5 bzw. 5') auf. Jeweils das mittlere Kettenglied (5) ist mit einem als Spurhalteelement ausgebildeten Gegenprofil (6) ausgebildet. Dieses weist vorzugsweise, aber nicht zwingend, die Form eines Rhomboides auf. Diese Raumform ist besonders zweckmäßig, weil sie eine stetige, d. h. nicht sprunghafte Zentrierung bzw. Führung der Kette (3) in ihrer Spur x-x bewirkt.

In der Fig. 4 ist die Kaltstrangkette (3) mit den Kettengliedern (5 und 5') in Seitenansicht gezeigt. Daraus ist auch der Eingriff der Führungsrolle (1) mit der Führungsnut (4) im Formschluß mit dem Gegenprofil (6) erkennbar.

Die Fig. 5 bis 7 zeigen eine Ausführung der Führungsmittel durch Seitenführungen (8). Das rein schematisch angedeutete Strangführungssegment (2 in Fig. 5) weist fünf Führungsrollenpaare auf, von denen das mittlere Rollenpaar (1, 1') mit der antreibbaren und fallweise profilierten Führungsrolle (1) zum Antrieb und Spurführung der Kaltstrangkette (3) dient. Durch eine fallweise zusätzliche Seitenführung (8) ist es möglich, sowohl eine Kaltstrangkette als auch einen Warmstrang seitlich zu führen.

Im Falle der Führung einer Zwillingskaltstrangkette (3, 3'), wie diese in der Fig. 6 rein schematisch dargestellt ist, sind Seitenführungen (8') an den Innenseiten (9, 9') der Ketten (3, 3') angeordnet. Andere Seitenführungen (8) können im Bedarfsfalle weiterhin auch an den Außenseiten angeordnet sein. Wie aus Fig. 5 hervorgeht, ist eine Seitenführung (8) zweckmäßig mit einer ein- und ausfahrbaren Führungsstange (12) ausgebildet. Zum Ein- und Ausfahren ist am Kopf der Seitenführung (8) eine Kolben/Zylinder-Einheit (13) angeordnet. Dabei steht gemäß Darstellung in Fig. 5 der Hub (H) zur Verfügung. Damit kann die Führungsstange (12) aus dem Bereich des Stranges (3) nach oben weggezogen werden.

In der Fig. 7 ist schließlich eine rein schematische Aufteilung einer Anordnung von Seitenführungen dargestellt. Diese weisen Mittel zur sequentiellen Steuerung durch ein Wegfolgesteuerungssystem (11) auf. Von diesem, beispielsweise einer prozeßführenden Recheneinheit, führen Steuerleitungen zu den einzelnen Führungsmitteln (14-23). Diese können so programmiert sein, daß sie fortlaufend und zeitgleich mit dem Transport des Stranges aktiviert werden.

Zeichnungen und Beschreibungen des Erfindungsgegenstandes machen deutlich, daß dieser einerseits überraschend unkompliziert und andererseits überraschend wirksam das Problem der Kaltstrangführung und fallweise auch eine Korrektur der Warmstrangführung löst. Insofern kann von einer optimalen Lösung der eingangs gestellten Aufgabe gesprochen werden.

Die erfindungsgemäßen Maßnahmen sind nicht auf das in den Zeichnungsfiguren dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Eine mögliche Abwandlung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann darin bestehen, daß Vielfachunterteilungen der erfindungsgemäßen Kaltstrangführung vorgenommen werden, beispielsweise bei drei oder vier Strängen. Die jeweilige Ausgestaltung ist, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, dem Fachmann freigestellt.

Claims (11)

1. Kaltstrangführung einer Stranggießmaschine, insbesondere für einen Zwillingskaltstrang zum Einführen von oben durch die Kokille, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest an den angetriebenen Strangführungsrollen (1) und/oder an einzelnen Strangführungssegmenten (2) einerseits sowie an der bzw. den Kaltstrangketten (3) andererseits miteinander zum Formschluß eingreifbar ausgebildete Führungsmittel (4, 6, 8) vorgesehen sind.

2. Kaltstrangführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die antreibbaren oberen Führungsrollen (1) der Strangführungssegmente (2) entlang ihres Umfanges für jede Kette (3) eine als Spurhalteprofil ausgebildete, umlaufende Führungsnut (4) und jede Kette (3) entlang ihrer Kettenglieder (5) fortlaufend sich wiederholende als Spurhalteelemente ausgebildete Gegenprofile (6) aufweisen, die mit Nut (4) und Gegenprofil (6) im formschlüssigen Eingriff, die Kaltstrangkette(n) (3) bei ihrer Fortbewegung durch die Strangführungssegmente (2) in der vorgegebenen Spur (x-x) führen.

3. Kaltstrangführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Führungsnut (4) einer Rolle (1) schräge Flanken (7) mit einem Winkel zur Rollenachse (y-y) zwischen 30° und 60° und vorzugsweise 45° aufweist.

4. Kaltstrangführung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenprofile (6), von der Seite gesehen, ein stumpf-pyramidenförmiges Profil aufweisen.

5. Kaltstrangführung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenprofile (6) in der Draufsicht die Form von Rhomboiden aufweisen.

6. Kaltstrangführung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenprofile (6) vorzugsweise auf jedem mittleren Kettenglied (5') der Kette (3) angeordnet sind.

7. Kaltstrangführung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einzelne Strangführungssegmente (2) ein- und ausfahrbare Seitenführungen (8) für eine oder mehrere Kaltstrangketten (3) aufweisen.

8. Kaltstrangführung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Führung von Zwillingskaltstrangketten (3, 3) vorgesehene Seitenführungen (8) an den Innenseiten (9, 9') der Ketten (3, 3') angeordnet sind.

9. Kaltstrangführung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Seitenführungen (8), in Transportrichtung gesehen, jeweils im Zwischenraum zwischen zwei Rollenpaaren eines Strangführungssegmentes (2) angeordnet sind.

10. Kaltstrangführung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenführungen (8) mittels Kolben/Zylinder-Einheiten (13) ein- und ausfahrbare, in vergleichsweise langen zylinderförmigen Axialführungen senkrecht zum Kaltstrang geführte Führungsstangen (12) aufweisen.

11. Kaltstrangführung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenführungen (8) Mittel (14-23) zur sequentiellen Steuerung durch ein Wegfolgesteuerungssystem (11) aufweisen.