DE4344094C1 - Zweistrangige Dünnbrammengießanlage mit Aufwickelvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine zweistrangige Dünnbrammengießanlage mit mindestens einer jedem Gießstrang zugeordneten dornlosen Aufwickelvorrichtung für das gegossene und gegebenenfalls vorverformte Vorband sowie einer mit dem nachfolgenden Fertigwalzwerk korrespondierenden Abwickelvorrichtung und Quertransporteinrichtungen zum Umsetzen der Vorbandbunde aus den Aufwickelvorrichtungen in die Abwickelvorrichtung, wobei die Auf- und Abwickelvorrichtung jeweils wärmeisolierend eingehaust sind.

Dünnbrammenanlagen werden vermehrt eingesetzt, weil die deutlich näher an den gewünschten Endabmessungen des warmgewalzten Bandes liegenden Stahlbrammen kleinere und marktgerechtere Anlagen zur Erzeugung von Warmband ermöglichen. Auf diese Weise können die Investitionskosten für derartige Anlagen erheblich gesenkt werden, wobei die kleinen Anlagengrößen große Marktflexibilität aufweisen.

Dünnbrammengießanlagen, die mehr als einen Strang aufweisen, arbeiten besonders wirtschaftlich, weil die Investitionskosten der Gesamtanlage wesentlich durch die Kosten des Fertigwalzwerkes bestimmt werden. Die niedrigen Investitionskosten einer Dünnbrammenanlage mit zwei Strängen und einer Fertigwalzstraße können erheblich gestört werden, wenn aufwendige Systeme zum Handling der gegossenen und ggfs. vorgewalzten Vorbänder zwischen den Gießsträngen und der Fertigwalzstraße vorgesehen werden müssen. Es gibt im Stand der Technik eine Reihe von Vorschlägen, die insgesamt darauf abgestellt sind, zwischen Gießmaschine und Fertigwalzstraße Einrichtungen zum Puffern und Speichern der Vorbänder vorzusehen, um im Fall von Störungen in der Anlage ein mehrfaches der Vorbandlängen aufnehmen zu können. So ist in der DE 41 21 489 eine Anlage beschrieben, die aus einer zwischen Auf- und Abwickelvorrichtung für das Vorband angeordneten Ofenanlage zur Wärmeführung und ggfs. Nachwärmung der Vorbandbunde und zum Speichern der Bunde im Fall von Störungen besteht. Die Bunde werden über ein Palettenumlaufsystem taktweise durch den Ofen geführt, wobei am Ofenein- und -ausgang Quertransportfahrzeuge angeordnet sind, mit denen die quer auf diese Quertransportfahrzeuge aufgeschobenen Palettenwagen verfahrbar sind. Seitlich des Ofens sind Transporteinrichtungen zum Rückführen der im Umlauf geführten Palettenwagen vorgesehen.

Andere Vorschläge setzen beispielsweise aufwendige Rollenherdöfen ein, die - abgesehen vom Platzbedarf - teure Investitionen darstellen, die den Vorteil der Dünnbrammengießanlage teilweise kompensieren.

Während die bekannten Systeme ihr Hauptaugenmerk darauflegen. Lösungen mit Zwischenspeicherungen der Vorbandbunde für den Fall anzubieten, daß eine Störung in der Fertigwalzstraße auftritt, geht die vorliegende Erfindung davon aus, besser die Fertigwalzstraße so zu optimieren, daß möglichst keine Störungen auftreten. Dabei wird vorausgesetzt, daß eine gut durchdachte und erprobte Walzstraße nach Einarbeitung der Mannschaft nur sehr wenig Störungen aufweist, so daß es sich anbietet, nach Konzepten für das Handling der Vorbandbunde zu suchen, die einfache Lösungen beinhalten.

Ausgehend von diesen Vorüberlegungen liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine zweistrangige Dünnbrammengießanlage unter Verzicht auf kostenaufwendige Speicher so auszugestalten, daß sie mit möglichst wenigen mechanischen Komponenten und entsprechend geringer Störanfälligkeit geeignet ist, die Verknüpfung zwischen Aufwickel- und Abwickelvorrichtung vor der Fertigwalzstraße zu übernehmen und dabei mit geringen Investitionsmitteln auskommt.

Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß zum Umsetzen der Bunde jeder Aufwickelstation ein mit einem horizontalen fliegend gelagerten Dorn in das zentrische Auge des Bundes einfahrbarer Manipulator vorgesehen ist, der auf einem parallel zur Wickelachse verfahrbaren Wagen zwischen Aufwickel- und Abwickelvorrichtung verfahrbar angeordnet und um mindestens 180 Grad um eine senkrechte Achse schwenkbar ist. Diese Lösung sieht also für jeden Gießstrang nur eine Aufwickelvorrichtung vor dessen gewickeltes Vorband von dem Manipulator erfaßt und in die Abwickelvorrichtung überführt werden kann.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß jeder Aufwickelvorrichtung auf ihrer dem Gießstrang abgewandten Seite eine gleichfalls eingehauste Zwischenstation zum Aufnehmen der gewickelten Bunde zugeordnet ist, von wo aus die Übernahme durch den Manipulator erfolgt. Nach dem Aufwickeln einer Vorbandbundlänge wird das Bund in Linie in eine zweite Station überführt, von wo aus das Bund vom Manipulator übernommen wird. Da die Aufwickelstation nach kurzer Zeit wieder betriebsbereit ist, kann das übernehmen des Bundes durch den Dorn des Manipulators erfolgen, während in der Aufwickelvorrichtung bereits ein neues Vorband gewickelt wird.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zum Übergeben der gewickelten Bunde von der Aufwickelvorrichtung in die Zwischenstation ein seitlich neben den Stationen verfahrbarer Umsetzmanipulator vorgesehen ist. Dieser kann ebenfalls ein auf Schienen verfahrbarer Dorn sein, der in das Auge der Bunde eingreifend, diese von der Abwickelvorrichtung in kürzester Zeit in die Zwischenstation umsetzt.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist vorgesehen, daß jeweils zwischen der Aufwickelvorrichtung und der Abwickelvorrichtung mindestens ein Halteplatz für das auf dem Dorn des Manipulators aufliegende Bund vorgesehen ist, auf dem eine Wärmehaube über das Bund fahrbar ist. Ein solcher Halteplatz hat die Aufgabe, unterschiedliche Taktzeiten infolge unterschiedlicher Gießgeschwindigkeiten beider Adern kurzzeitig auszugleichen. Damit während des Haltens des Manipulators auf dem Halteplatz das Bund nicht auskühlt, wird eine Wärmehaube darübergefahren, die die kurze Zeit ohne nennenswerten Temperaturverlust überbrückt.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Wärmehaube seitlich des Fahrweges des den Manipulator aufnehmenden Wagens auf einem zweiten quer verfahrbaren Wagen angeordnet ist und bei um 90 Grad zu seinem Fahrweg verschwenktem Dorn des Manipulators über das Bund verfahrbar ist. Bei diesem Vorschlag wird durch Drehung des Manipulators mit seinem Dorn letzterer in eine Stellung quer zum Verfahrweg des Manipulators geschwenkt. Der Dorn steht nun in Richtung des quer zum Verfahrweg des Manipulators verfahrbaren Wagens, der die Haube aufnimmt, die nun in Achsrichtung des Dornes über das Bund hinweggefahren wird.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß jeder Gießader zwei übereinander angeordnete Aufwickelstationen zugeordnet sind und jeder Manipulator und/oder sein Dorn zusätzlich in vertikaler Richtung verfahrbar ist. Mit zwei übereinander angeordneten Manipulatoren läßt sich ein kontinuierlicher Gießbetrieb ermöglichen, wenn beide Aufwickelvorrichtungen alternierend betrieben werden. Zum Entnehmen der Vorbandbunde wird der Manipulator mit seinem Dorn vertikal verfahren und in der jeweiligen Höhe des Bundes in dessen Auge eingefahren.

Eine andere günstige Lösung wird darin gesehen, daß statt eines eingehausten Halteplatzes für den Manipulator und das Bund der Bereich zwischen Aufwickel- und Abwickelvorrichtung um jeden Manipulator herum eingehaust ist und in der Einhausung eine vorgegebene Temperatur durch Beheizung aufrechterhalten wird. Wird beispielsweise in dieser Einhausung eine Temperatur von 500 Grad C konstant gehalten, in dem geringe Verlustwärme durch Gasbrenner ausgeglichen wird, so ergibt sich der Vorteil, daß der Wärmeverlust der Bandkanten des Bundes sowie der äußeren Windungen nur ca. 50% des Verlustes betragen, der ohne solche beheizte Einhausungen entstehen würde.

Der Manipulator innerhalb der Einhausung ist für Arbeitstemperaturen von 500 Grad C ausgelegt, d. h. seine Lager sind wassergekühlt. Alle Arbeitsbewegungen sind mechanisch angetrieben und verfügen über außerhalb der Wärmeisolierung liegende Antriebsmotore und Weggeber. Wenn die Abwickelstation besetzt ist, bleibt der Manipulator mit dem Bund einfach in einer Wartestellung stehen und wartet einige Sekunden, bis die Abwickelstation wieder frei ist.

Alle Lösungen kommen mit einer ganz geringen Zahl von mechanischen Komponenten aus. Entsprechend gering ist auch die Störanfälligkeit. Ebenso ist die Steuerung und logistische Verknüpfung der vorgeschlagenen Lösung sehr einfach.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine zweistrangige Dünnenbrammengießanlage nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Vorbandbund-Handling mit einer Aufwickelvorrichtung pro Strang,

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Aufwickelstation und Zwischenstation nach Fig. 2,

Fig. 4 zwei übereinander angeordnete Aufwickelstationen pro Gießstrang in der Seitenansicht.

Fig. 5 die Ausführung gemäß Fig. 4 in der Draufsicht und

Fig. 6 eine Lösung mit einer Aufwickelvorrichtung pro Gießstrang und und eingehaustem Manipulator.

In Fig. 1 sind mit 1 und 2 die beiden Stränge einer Dünnbrammengießanlage bezeichnet, in deren Verlauf zwei Vorverformgerüste 3 und 4, je eine Schere 5 und 6 und ggfs. Querförderer 7 und 8 angeordnet sind. Das Vorband durchläuft je einen Ofen 9 und 10 und wird in den später noch näher beschriebenen Aufwickelstationen zu Bunden aufgewickelt. Nach Überführung der Bunde mittels der Manipulatoren 12 in die Abwickelstation werden die Bunde abgewickelt und der mit 14 bezeichneten Fertigstraße zugeführt. Dort wird das Vorband zu Fertigband ausgewalzt und bei 15 aufgehaspelt.

In Fig. 2 ist in einer Draufsicht der Teil der Anlage vergrößert dargestellt, der sich mit dem Handling der Bunde zwischen Aufwickelvorrichtung und Abwickelvorrichtung befaßt. In Fig. 2 sind mit 16 die beiden von der Gießanlage kommenden Vorbänder bezeichnet, die in der dornlosen Aufwickelvorrichtung 17 zu Bunden gewickelt werden. Mit Hilfe des mit 18 bezeichneten Umsetzmanipulators, der auf Schienen 19 parallel zur Laufrichtung der Vorbänder 16 verfahrbar ist, werden die gewickelten Bunde 17 in die Zwischenstation 20 umgesetzt. Dazu fährt ein Dorn 21 des Umsetzmanipulators in seiner Achsrichtung in das Auge des in der Aufwickelstation 17 gewickelten Bundes ein und transportiert das Bund durch Verfahren des Umsetzmanipulators in Pfeilrichtung 22 in die Zwischenstation 20. Der Dorn 21 wird in Achsrichtung zurückgefahren und der Umsatzmanipulator fährt aus seiner gestrichelten Lage in Pfeilrichtung 22 zurück in seine Ausgangsposition. Sowohl die Aufwickelvorrichtung wie die Zwischenstation sind, wie bei 23 angedeutet, in einem wärmeisolierten Gehäuse angeordnet, deren Gehäusewand Durchlässe oder Öffnungen für den Dorn 21 aufweist.

Beide Seiten der Anlage sind symmetrisch, so daß die beschriebenen Teile spiegelbildlich für beide Stränge 1 und 2 vorhanden sind.

Nachdem das Bund in die Zwischenstation 20 umgesetzt worden ist, wird durch Öffnen der Tür 24 Raum für den Manipulator 12 geschaffen, der auf dem Wagen 25 auf Schienen 26 in Pfeilrichtung 27 verfahrbar ist und der gleichzeitig mit seinem Dorn 28 in Pfeilrichtung 29 mindestens um 180 Grad drehbar ist.

Mit in Richtung der Zwischenstation verschwenktem Dorn 28 fährt bei geöffneter Tür 24 der Manipulator mit dem Dorn in das Auge des in der Zwischenstation 20 angeordneten Bundes, hebt dieses an und schwenkt das Bund um 180 Grad, um es nach Querverfahren (Pfeilrichtung 27) in die Abwickelvorrichtung 13 zu übergeben. Die Abwickelvorrichtung 13 ist ebenfalls, wie bei 30 angedeutet, eingehaust, wobei die dem Manipulator zugewandten Seiten 30a und 30b der Einhausung 30 zum Durchlaß für den Manipulator und das Bund geöffnet werden können. Aus der Abwickelvorrichtung 13 erfolgt das Abwickeln des Vorbandes 16 in die nicht dargestellte Fertigwalzstraße.

Zwischen der Aufwickelvorrichtung 17 und der Abwickelvorrichtung 13 sind auf Schienen 31 verfahrbare Wagen 32 vorgesehen, die Wärmehauben 33 tragen, die über die Bunde verfahrbar sind. Dazu wird der Manipulator 12 auf einen Halteplatz gegenüber diesen Wagen gefahren und der Dorn 28 des Manipulators 12 wird um 90 Grad verschwenkt. In dieser Lage wird die Wärmehaube 33 über den Dorn mit dem aufliegenden Bund geschoben und ggfs. durch eine Tür verschlossen. Auf diese Weise können geringe Zeiten überbrückt werden, die sich durch ungleichmäßige Gieß- bzw. Wickelgeschwindigkeiten ergeben.

In Fig. 3 ist ein Querschnitt durch die Einhausung 23 der Aufwickelvorrichtung 17 und der Zwischenstation 20 dargestellt. Das Umsetzen der Vorbandbunde V erfolgt durch den Umsetzmanipulator 18 und dessen im Auge der Bunde erkennbaren Dorn 21. Mit 25 ist der Wagen des Manipulators bezeichnet der auf den Schienen 26 senkrecht zur Zeichnungsebene verfahrbar ist.

In Fig. 4 ist eine Lösung dargestellt, bei der zwei Aufwickelvorrichtungen 17a und 17b übereinander angeordnet sind. Diesen Aufwickelvorrichtungen 17a und 17b wird das Vorband 16 alternierend zugeführt. Jeweils nach Fertigstellung eines Vorbandbundes V fährt der in diesem Fall vertikal verfahrbare Manipulator 12 auf Schienen 26 mit seinem Dorn 28 in das Auge des jeweiligen Bundes V ein und transportiert dies zunächst in die Ebene der Abwickelvorrichtung 13 und dann, wie in Fig. 2 beschrieben, in selbige Abwickelvorrichtung 13.

Fig. 5 zeigt nochmals eine Draufsicht auf die Ausführung nach Fig. 4, bei der ansonsten gleiche Teile gleich bezeichnet sind. Mit 34 in Fig. 4 ist die Hubvorrichtung des Manipulators bezeichnet, mit dem dieser vertikal in die Ebene der übereinandergewickelten Vorbandbunde V verfahrbar ist.

Fig. 6 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Fig. 2 dadurch, daß die Halteplätze mit den Wärmehauben 23 fehlen und statt dessen der Manipulator 12 selbst bei 35 eingehaust ist. Der gesamte Bereich zwischen der Einhausung 24, der Aufwickelvorrichtungen 17 und der Einhausung 30 der Abwickelvorrichtung 13 ist als geschlossener Warmhalteofen ausgebildet und beheizt, so daß eine Temperatur von ca. 500 Grad C aufrechterhalten werden kann. Dadurch entstehen in dieser Einhausung 35 Halteplätze für die auf dem Manipulator bzw. dessen Dorn 28 aufliegenden Bunde, so daß diese kurzzeitig zwischengespeichert werden können.

Ansonsten sind gleiche Teile gleich bezeichnet, der Funktionsablauf entspricht dem der Anlage gemäß Fig. 2.

Claims (7)

1. Zweistrangige Dünnbrammengießanlage mit mindestens einer jedem Gießstrang zugeordneten dornlosen Aufwickelvorrichtung für das gegossene und ggfs. vorverformte Vorband sowie einer mit dem nachfolgenden Fertigwalzwerk korrespondierenden Abwickelvorrichtung und Quertransporteinrichtungen zum Umsetzen der Vorbandbunde aus den Aufwickelvorrichtungen in die Abwickelvorrichtung, wobei die Auf- und Abwickelvorrichtung jeweils wärmeisolierend eingehaust sind, dadurch gekennzeichnet, daß zum Umsetzen der Vorbandbunde (V) jeder Aufwickelstation (17) ein mit einem horizontalen fliegend gelagerten Dorn (28) in das zentrische Auge des Vorbandhundes (V) einfahrender Manipulator (12) vorgesehen ist, der auf einem parallel zur Wickelachse verfahrbaren Wagen (25) zwischen Aufwickel- (17) und Abwickelvorrichtung (13) verfahrbar (26) angeordnet und um mindestens 180 Grad um eine senkrechte Achse schwenkbar ist.

2. Zweistrangige Dünnbrammengießanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß jeder Aufwickelvorrichtung (17) auf ihrer dem Gießstrang (16) abgewandten Seite eine gleichfalls eingehauste (23) Zwischenstation (20) zum Aufnehmen der gewickelten Vorbandbunde (V) zugeordnet ist, von wo aus die Übernahme durch den Manipulator (12) erfolgt.

3. Zweistrangige Dünnbrammengießanlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Übergeben der gewickelten Vorbandbunde (V) von der Aufwickelvorrichtung (17) in die Zwischenstation (20) ein seitlich neben den Stationen (17, 20) verfahrbarer Umsetzmanipulator (18) vorgesehen ist.

4. Zweistrangige Dünnenbrammengießanlage nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwischen der Aufwickelvorrichtung (17) und der Abwickelvorrichtung (13) mindestens ein Halteplatz für das auf dem Dorn (28) des Manipulators (12) auf liegende Vorbandbund (V) vorgesehen ist, auf dem eine Wärmehaube (33) über das Vorbandbund (V) fahrbar ist.

5. Zweistrangige Dünnbrammengießanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmehaube (33) seitlich des Fahrweges (26) des den Manipulator (12) aufnehmenden Wagens (25) auf einem zweiten quer verfahrbaren Wagen (32) angeordnet ist und bei um 90 Grad zu seinem Fahrweg (26) verschwenkten Dorn (28) des Manipulators (12) über das Vorbandbund (V) verfahrbar ist.

6. Zweistrangige Dünnbrammenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß jeder Gießader (1, 2) zwei übereinander angeordnete Aufwickelstationen (17a, 17b) zugeordnet sind und jeder Manipulator (12) und/oder sein Dorn (28) zusätzlich in vertikaler Richtung verfahrbar ist.

7. Zweistrangige Dünnbrammengießanlage nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Manipulator (12) zwischen Aufwickel- (17) und Abwickelvorrichtung (13) in einer Einhausung (30) angeordnet ist, die zur Aufrechterhaltung einer vorgegebenen Temperatur beheizbar ist.