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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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TECHNISCHES
GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Plattendickepressvorrichtung,
die eine Bramme durchleitet und verkleinert.
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Stand der
Technik
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Üblicherweise
wird zum Walzen einer Bramme eine Vorwalzstraße eingesetzt. Die zu walzende Bramme
weist eine Länge
von ungefähr
5 bis 12 m auf, wobei das Walzen der Bramme mittels einer Vielzahl
von Vorwalzstraßen
oder Umkehrwalzstraßen erfolgt,
in denen die Bramme während
des Walzens vorwärts
und rückwärts geführt wird.
Darüber
hinaus werden Verkleinerungspressmaschinen verwendet. Aufgrund der
Tatsache, dass in jüngster
Zeit vermehrt lange Brammen auf den Markt kamen, die in kontinuierlichen
Gusssystemen hergestellt wurden, besteht die Notwendigkeit einer
kontinuierlichen Durchleitung der Bramme hin zu einem nachgeschalteten
Presssystem. Wird ein Material unter Verwendung einer Vorwalzstraße vorgewalzt,
so muss ein minimaler Anpresswinkel (ungefähr 17°) eingehalten werden, weshalb
die Verkleinerungsgrenze Δt
pro Walzdurchgang bei ungefähr
50 mm liegt. Da die Bramme kontinuierlich ist, kann dies nicht mittels
Umkehrwalzen erfolgen, sodass zum Erhalten der gewünschte Dicke
eine Mehrzahl von Vorwalzstraßen in
Reihe angeordnet werden muss, oder für den Fall, dass eine einzelne
Vorwalzstraße
zum Einsatz kommt, der Durchmesser der Arbeitswalzen sehr groß sein muss.
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Infolgedessen
werden Verkleinerungspressmaschinen verwendet. 1 zeigt
ein Beispiel für eine
solche Maschine, bei der die Pressformen von Gleitern gepresst werden,
sodass sich eine höhenverstellbare
Maschine ergibt, die eine sich bewegende Bramme pressen kann. Die
oberhalb und unterhalb der Bramme 1 vorgesehenen Pressformen 32 sind
an den Gleitern 33 angebracht, wobei die Gleiter 33 mittels
Kurbelmechanismen 34 nach oben oder unten bewegt werden.
Die Pressformen 32, Gleiter 33 und Kurbelmechanismen 34 werden
in Richtung der Durchleitung der Bramme mittels Zuleitkurbelmechanismen 35 hin-
und herbewegt. Die Förderung
der Bramme 1 erfolgt mittels Förderwalzen 36 und Durchleitregistern 37.
Bei Verkleinerung der Bramme werden die Pressformen 32,
die Gleiter 33 und die Kurbelmechanismen 34 in
Richtung der Durchleitung der Bramme mittels der Zuleitkurbelmechanismen 35 bewegt,
wobei die Förderwalzen 36 die
Bramme abgestimmt auf deren Durchleitgeschwindigkeit durchleiten.
Darüber
hinaus kann ein Start-Stopp-System eingesetzt werden. Die Bramme 1 wird
hierbei angehalten, wenn das System als Verkleinerungspressmaschine
betrieben und die Bramme verkleinert wird, wobei nach der vollendeten
Verkleinerung die Bramme um eine Länge weitergefördert wird,
die einer Presslänge
entspricht, woraufhin das Pressen wiederholt wird.
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Es
ergeben sich hierbei jedoch Probleme bei der konstruktiven Ausgestaltung
und den Herstellungskosten der vorstehend erläuterten Vorwalzstraße mit Walzen
großen
Durchmessers, wobei die Verwendung von Walzen großen Durchmessers
zu kürzeren
Lebensdauern der Walzen führt,
was durch die geringe Walzgeschwindigkeit sowie die Schwierigkeiten
bei der Kühlung
der Walzen bedingt ist. Bei der Gleiter und Zuleitkurbelmechanismen
nach 1 einsetzenden Verkleinerungspressmaschine sind
die Kosten für
die Maschinen hoch, da die Mechanismen zum Hin- und Herbewegen der
Gleiter und dergleichen in Richtung der Bewegung der Bramme kompliziert
und groß sind.
Darüber
hinaus vibrieren die Gleiter stark in vertikaler Richtung. Bei einer
Verkleinerungspressmaschine mit einem Start-Stopp-System muss die
Bramme wiederholt aus dem Stillstand auf die Durchleitgeschwindigkeit
beschleunigt und von der Durchleitgeschwindigkeit in den Stillstand
abgebremst werden. Die Bramme wird unter Verwendung von Förderwalzen
und Durchleitregistern durchgeleitet, wobei diese Vorrichtungen
aufgrund der hohen Beschleunigung und Abbremsung groß ausgestaltet sind.
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Bei
einer starken Verkleinerung eines Materials entsprechend dem Stand
der Technik wurden früher
lange Pressformen zur Verkleinerung des Materials verwendet, während dieses
in einem oder mehreren Pressvorgängen
in Längsrichtung
durch die Pressformen geleitet wurde. Unter der Voraussetzung, dass
die Längs-
und Querrichtungen als Richtung, in der das gepresste Material bewegt
wird, beziehungsweise als Richtung senkrecht zur Längsrichtung
definiert werden, wird das stark in Längsrichtung zu pressende Material
in einem einzigen Pressvorgang oder in mehreren Pressvorgängen von
in Längsrichtung
lang ausgebildeten Pressformen gepresst, während es in Längsrichtung
zugeleitet wird. 2 zeigt ein Beispiel der vorstehend
erwähnten Verkleinerungspressmaschine,
während 3 den Betrieb
derselben darstellt. Die Verkleinerungspresse umfasst Pressformen 42 oberhalb
und unterhalb eines zu pressenden Materials 1, hydraulische
Zylinder 43 zum Niederpressen der Pressformen 42 und ein
Gestell 44 zum Halten der hydraulischen Zylinder 43.
Ein Pressvorgang wird nachstehend unter Verwendung der Symbole L
für die
Länge der
Pressformen 43, T für
die ursprüngliche
Dicke des zu pressenden Materials 1 und t für die Dicke
des Materials nach der Pressung beschrieben. 3(A) zeigt
den Zustand der Pressformen 42, die an einer Stelle mit der
Dicke T an einem Abschnitt des als nächstes zu pressenden Materials
angrenzend an einen bereits gepressten Abschnitt mit der Dicke t
angeordnet sind. 7(B) zeigt den Zustand,
in dem die Pressformen ausgehend von dem Zustand (A) nach unten
gepresst sind. 7(C) ist der Zustand,
in dem die Pressformen 42 von dem zu pressenden Material 1 getrennt
wurden, das in Längsrichtung
um die Presslänge
L bewegt wurde, und das in Gänze
für den nächsten Pressvorgang
bereitsteht, der wiederum dem Zustand (A) entspricht. Die Vorgänge (A)
bis (C) werden so lange wiederholt, bis sämtliches Material auf die erforderliche
Dicke verkleinert ist.
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Je
länger
die Pressformen sind, desto größer ist
die Kraft, die für
die Verkleinerung erforderlich ist, weshalb die Verkleinerungspressmaschine
groß ausgestaltet
sein muss. Bei einer Pressmaschine wird der Pressvorgang üblicherweise
mit hoher Geschwindigkeit wiederholt. Wird eine Vorrichtung großer Masse
mit großer
Geschwindigkeit hin- und
herbewegt, so ist ein großer
Energieaufwand notwendig, um die Vorrichtung zu beschleunigen und
abzubremsen, weshalb das Verhältnis
zwischen der für
das Beschleunigen und Abbremsen erforderlichen Energie und der für die Verkleinerung
des zu pressenden Materials aufzuwendenden Energie derart groß ist, dass sehr
viel Energie einfach nur für
den Antrieb der Vorrichtung eingesetzt werden muss. Wird das Material verkleinert,
so muss das Volumen, das dem dünn
gemachten Abschnitt entspricht, in Längs- oder Querrichtung verschoben
werden, da die Volumina des Materials vor und nach der Verkleinerung
im Wesentlichen gleich sind. Für
den Fall, dass die Pressformen lang sind, ist das Material eingezwängt, sodass
es in Längsrichtung
verschoben wird (dieses Phänomen wird
auch Materialfluss genannt), wodurch der Pressvorgang insbesondere
für den
Fall, dass die Verkleinerung stark ist, schwierig wird.
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Wird
ein zu walzendes Material auf herkömmliche Weise in einer horizontalen
Walzstraße verkleinert,
so ist der Abstand zwischen den Walzen der horizontalen Walzstraße derart
gewählt,
dass die Walzen in der Lage sind, mit dem zu walzenden Material
unter Berücksichtigung
der Dicke des Materials nach der Formung in Eingriff zu treten,
weshalb die für
einen einzigen Durchgang zulässige
Verkleinerung der Dicke begrenzt ist, sodass für den Fall, dass eine starke
Verkleinerung der Dicke gewünscht
wird, eine Mehrzahl von horizontalen Walzstraßen in Reihe angeordnet werden
muss, oder das Material durch die eine horizontale Walzstraße vorwärts und
rückwärts bewegt
werden muss, während
sich die Dicke allmählich
verringert, wie dies im Stand der Technik der Fall ist. Darüber hinaus
wurde ein weiteres System in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung
175011 (1990) vorgeschlagen. Hier sind Exzenterabschnitte in Drehwellen
vorgesehen, wobei die Bewegung der Exzenterabschnitte unter Verwendung
von Stangen in eine Aufwärts-Abwärts-Bewegung
umgewandelt wird, und das zu pressende Material mittels dieser Aufwärts-Abwärts-Bewegungen immer
weiter verkleinert wird.
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Bei
dem System mit mehreren horizontalen Walzstraßen, die in Tandemanordnung
(in Reihe) angeordnet sind, treten Probleme dahingehend auf, dass
die Maschinen groß und
kostenintensiv sind. Bei dem System für eine rückwärts und vorwärts erfolgende
Durchleitung eines zu pressenden Materials durch eine horizontale
Walzstraße
treten Probleme dahingehend auf, dass die einzelnen Abläufe kompliziert
sind, und eine lange Walzzeit erforderlich ist. Bei dem in der ungeprüften japanischen
Patentveröffentlichung
175011 (1990) offenbarten System tritt zudem eine Schwierigkeit
dahingehend auf, dass große Maschinen
zum Einsatz kommen müssen,
da ein vergleichsweise großes
Drehmoment auf die Drehwellen einwirken muss, um die erforderliche
Verkleinerungskraft zu erzeugen, wenn die Bewegung der Exzenterabschnitte
der Drehwellen in eine Aufwärts-Abwärts-Bewegung
umgewandelt werden soll, um die notwendige Verkleinerungskraft zu
erzeugen.
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Üblicherweise
werden Vorwalzstraßen
zum Pressen von Brammen verwendet. Die zu pressende Bramme weist
eine Länge
von 5 bis 12 m auf. Um eine bestimmte Dicke zu erhalten, sind mehrere
Vorwalzstraßen
vorgesehen, oder die Bramme wird vorwärts und rückwärts bewegt, während sie
im Umkehrwalzverfahren gepresst wird. Andere ebenfalls verwendete
Systeme greifen üblicherweise
auf eine höhenverstellbare
Pressmaschine, die eine Bramme während
der Pressung durchleitet, sowie auf eine Start-Stopp-Verkleinerungspressmaschine
zurück, die
mit der Durchleitung des Materials aufhört, wenn dieses gepresst wird,
und das Material während
einer Zeitspanne, in der keine Pressung erfolgt, durchleitet.
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Da
lange Brammen auf kontinuierlichen Gussformungsmaschinen hergestellt
werden, besteht in der Praxis die Notwendigkeit, dass die Bramme
einer nachfolgenden Pressvorrichtung kontinuierlich zugeführt wird.
Wird eine Bramme in einer Vorwalzstraße vorgewalzt, so besteht eine
Beschränkung
hinsichtlich des Anpresswinkels (ungefähr 17°), weshalb die Verkleinerung
pro Walzdurchgang nicht allzu groß werden kann. Da die Bramme
kontinuierlich ist, kann sie nicht mittels Umkehrwalzen gewalzt werden,
weshalb zum Erhalten der bevorzugten Dicke mehrere Vorwalzstraßen in Reihe
angeordnet sein müssen,
oder für
den Fall der Verwendung einer einzelnen Walzstraße der Durchmesser der Arbeitswalzen
außerordentlich
groß gewählt werden
muss. Es ergeben sich Schwierigkeiten mit Blick auf die konstruktive
Ausgestaltung sowie die Kosten bei der Herstellung einer derartigen
Vorwalzstraße
mit Walzen großen
Durchmessers, wobei die Walzen großen Durchmessers beim Walzen
einer Bramme mit kleiner Geschwindigkeit betrieben werden, weshalb
die Walzen nicht einfach gekühlt
werden können,
und die Lebensdauer der Walzen abnimmt. Da eine höhenverstellbare
Presse eine starke Verkleinerung der Dicke ermöglicht und zudem in der Lage
ist, das Material während
dessen Förderung
zu verkleinern, kann die Presse das gepresst werdende Material einer nachgeordneten
Walzstraße
kontinuierlich zuführen. Es
ist allerdings schwierig, die Geschwindigkeit des zu pressenden
Materials derart einzustellen, dass die höhenverstellbare Presse und
die nachgeordnete Walzstraße
gleichzeitig arbeiten können,
um das Material zu verkleinern und zu walzen. Zudem war es bislang
unmöglich,
eine Start-Stopp-Verkleinerungspressmaschine
und eine Walzstraße
in Tandemanordnung anzuordnen, um eine Bramme kontinuierlich zu
verkleinern. Bei der Start-Stopp-Verkleinerungspresse
wird das zu pressende Material während
des Pressens angehalten und erst durchgeleitet, wenn kein Pressen
mehr erfolgt.
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Ein
weiteres in der Praxis verwendetes System stellt ein verstellbares
System ("flying
system") dar, bei
dem Gleiter, die eine Bramme nach unten drücken, abgestimmt auf die Durchleitgeschwindigkeit
der Bramme nach oben und nach unten bewegt werden.
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Bei
einem Start-Stopp-System wird die schwere Bramme in jedem Arbeitszyklus
aus dem Stillstand auf die maximale Geschwindigkeit Vmax beschleunigt
beziehungsweise im umgekehrten Fall abgebremst, weshalb das Leistungsvermögen der Durchleiteinrichtungen,
so beispielsweise der Förderwalzen
und Registerwalzen, groß sein
muss. Aufgrund des diskontinuierlichen Betriebes ist es schwierig,
weitere Betriebsschritte auf einer nachgeordneten Pressmaschine
auszuführen.
Das verstellbare System setzt eine Vorrichtung mit hohem Leistungsvermögen voraus,
um die Hin- und Herbewegung zu ermöglichen, und um die schweren
Gleiter in Abstimmung auf die Geschwindigkeit der Bramme zu beschleunigen
und abzubremsen. Ein weiteres Problem bei diesem System besteht
darin, dass die Vorrichtungen mit hohem Leistungsvermögen zur
Erzeugung der Hin- und Herbewegung starke Vibrationen in der Pressmaschine
verursachen.
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Ein
weiteres Problem bei diesem System besteht darin, dass für den Fall,
dass die Geschwindigkeit der Bramme von derjenigen der Gleiter abweicht, Risse
in der Bramme entstehen können,
oder die Maschine beschädigt
werden kann.
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Kürzlich wurde
eine Pressmaschine mit starker Verkleinerung entwickelt, die eine
dicke Bramme (zu pressendes Material) in einem einzigen Verkleinerungsvorgang
auf nahezu ein Drittel der ursprünglichen
Dicke verkleinern kann. 4 zeigt ein Beispiel für eine derartige
Verkleinerungsmaschine, die zum Warmwalzen verwendet wird. Bei dieser
Verkleinerungspressmaschine sind Pressformen 52a, 52b einander
gegenüberliegend
vertikal an gegenüberliegenden
Seiten der Durchlaufstrecke S angeordnet und werden gleichzeitig
auf das zu pressende Material 1 zu beziehungsweise von
diesem weg bewegt, wobei das Material entlang der Durchlaufstrecke
S unter Einwirkung von Hin- und Herbewegungsvorrichtungen 53a, 53b bewegt
wird, und letztere Exzenterachsen, Stangen und hydraulische Zylinder
aufweisen, durch die ein Material mit einer Dicke von beispielsweise
250 mm in einem einzigen Verkleinerungsvorgang auf eine Dicke von
90 mm verkleinert werden kann.
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Allerdings
beträgt
die Verkleinerung der vorstehend genannten stark verkleinernden
Pressmaschine bis zu 160 mm, das heißt, die Verkleinerung hinsichtlich
einer Seite beträgt
bis zu 80 mm. Entsprechend dem Stand der Technik tritt eine kleine
Dickendifferenz vor und nach der Pressung auf, weshalb die Durchleitmengen
der Durchleitvorrichtungen einer Pressmaschine auf den Einlass-
und Auslassseiten im Wesentlichen gleich sind. Bei der vorstehend
genannten stark verkleinernden Pressmaschine tritt jedoch das Problem
auf, dass das zu pressende Material 1 gebogen wird, wenn
die Übertragungsmengen
gleich sind. Ein weiteres Problem bei dieser Maschine betrifft die Überbelastung
der Durchleitvorrichtung.
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Der
nächstliegende
Stand der Technik zu der vorliegenden Erfindung, die FR-A-2 637
517 offenbart eine Vorrichtung, welche gemäß dem gleichen Prinzip wie
die in 4 gezeigte Vorrichtung funktioniert.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung wurde unter den vorstehend aufgeführten Umständen gemacht
und die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin eine Plattendickepressvorrichtung
bereitzustellen, mit welcher eine Bramme, während die Plattendicke mit
einem hohen Reduktionsverhältnis
verkleinert wird, übertragen
wird und bei welcher der Aufbau der Vorrichtung einfach ist und
welche die Bramme mit geringen Vibrationen reduzieren kann und bei
welcher die erforderliche Länge
der Vorrichtung in Richtung der Straße verringert werden kann.
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Um
die vorher genannte Aufgabe zu lösen
ist eine Vorrichtung wie in Anspruch 1 oder Anspruch 2 definiert
vorgesehen.
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Gemäß der Erfindung
nach Anspruch 1, die darauf zielt die oben genannte Aufgabe zu lösen, funktioniert
die erste Welle als eine Kurbel um die Mittellinie der zweiten Welle,
wenn die zweite Welle sich dreht und die erste Welle ist mit dem
kreisförmigen Loch
in Eingriff und bewegt die Haupteinheit nach oben und nach unten,
und rückwärts und
vorwärts. Dadurch
pressen die Schieber die Pressformen und können die Pressformen in eine
Vorwärtsrichtung während des
Pressens bewegen, so dass die Bramme vorwärts übertragen wird (in Zufuhrrichtung
der Bramme) während
sie verkleinert wird, deshalb wird eine kontinuierliche Pressverarbeitung
ermöglicht. Die
Erfindung nach Anspruch 1 stellt eine hohe Reduktionsmenge bereit,
weil die Pressformen die Bramme von der Oberseite und Unterseite
der Bramme pressen.
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Gemäß der Erfindung
nach Anspruch 2 ist die Vorrichtung mit Pressformen entweder oberhalb oder
unterhalb der Bramme versehen und Brammen-Stützelemente sind gegenüberliegend
den Pressformen oberhalb oder unterhalb der Bramme angeordnet um
die Bramme zu stützen.
Im Vergleich zu der Erfindung nach Anspruch 1 ist die Reduktionsmenge
geringer und es besteht eine Reibung zwischen der Bramme und den
Stützelementen,
wenn die Bramme, welche reduziert wird, sich nach vorne bewegt,
aber der Aufbau ist einfacher und die Kosten können weiterhin verringert werden.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform wie
in Anspruch 3 definiert wird die Bramme durch Transportwalzen oder
Tische überführt und
wenn die Schieber die Bramme pressen, wird sie mit der gleichen
Geschwindigkeit wie die Vorwärtsgeschwindigkeit
der Schieber überführt.
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Wenn
die Schieber die Bramme pressen wird die Bramme mit der gleichen
Geschwindigkeit wie die Vorwärtsgeschwindigkeit
der Schieber übertragen und
sonst wird die Bramme bei einer geeigneten Geschwindigkeit, beispielsweise
eine mit der einer nachfolgenden Maschine abgestimmten Geschwindigkeit überführt. Auf
diese Weise kann die Bramme unter den meist geeigneten Bedingungen
verkleinert und kontinuierlich überführt werden.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
wie in Anspruch 4 definiert ist der Abstand L mit dem die Bramme
in einem Arbeitsgang der Pressdauer plus der Zeitdauer mit einer
normalen Übertragungsgeschwindigkeit
bewegt wird, nicht länger
als die Länge
L1 der Pressformen in Übertragungsrichtung
der Bramme.
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Aufgrund
dessen, dass der Abstand L, den sich die Bramme 1 unter
einem Arbeitsgang bewegt nicht länger
als die Länge
L1 der Pressformen in Übertragungsrichtung
der Bramme ist, wird die Reduktionslänge des nächsten Arbeitsgangs geringfügig mit
der in dem vorherigen Arbeitsgang reduzierten Länge überlagert. Die Dickenverkleinerung
kann somit auf geeignete Art und Weise durchgeführt werden.
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Weitere
Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung erschließen sich
bei Betrachtung der nachfolgenden Zeichnung.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnung
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1 ist
eine Ansicht, die eine herkömmliche
verstellbare Verkleinerungspressmaschine zeigt.
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2 ist
eine Ansicht, die ein Beispiel für den
Aufbau einer Verkleinerungspressmaschine unter Verwendung herkömmlicher
langer Pressformen zeigt.
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3 ist
eine Darstellung des Betriebes der Vorrichtung gemäß 2.
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4 zeigt
ein Verfahren zum Verkleinern der Dicke, das beim Warmpressen zum
Einsatz kommt.
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5 ist
eine Ansicht, die den Aufbau einer ersten Ausführungsform zeigt, die nicht
Teil der vorliegenden Erfindung ist.
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6 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie X-X in 5.
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7 zeigt
einen Aufbau eines Schiebers.
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8 zeigt
einen Arbeitsgang eines Schiebers.
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9 zeigt
die Bewegungsgeschwindigkeit einer Bramme während eines Arbeitsgangs.
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10 zeigt
einen Arbeitsgang der Arbeit eines Schiebers und einer Bramme.
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11 zeigt
den Aufbau einer zweiten Ausführungsform,
die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist.
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12 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie X-X in 11.
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13 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie Y-Y in 11.
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14 zeigt
den Aufbau einer dritten Ausführungsform,
die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist.
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15 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie X-X in 14.
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16 zeigt
den Aufbau der vierten Ausführungsform,
welche gemäß der vorliegenden
Erfindung ist.
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17 zeigt
den Aufbau der fünften
Ausführungsform,
welche gemäß der vorliegenden
Erfindung ist.
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18 zeigt
einen Arbeitsgang der Funktion eines Schiebers.
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19 zeigt
die Bewegungsgeschwindigkeit einer Bramme während eines Arbeitsgangs.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Die
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden nachstehend in Verbindung mit
der vierten und fünften
Ausführungsform
beschrieben. Die übrigen
Ausführungsformen
sind jedoch nützlich, um
die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu
verstehen.
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(Erste Ausführungsform)
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5 ist
eine Querschnittsansicht eines Aufbaus der Plattendickepressvorrichtung
der ersten Ausführungsform,
welche nicht gemäß der vorliegenden
Erfindung ist und 6 ist eine Querschnittsansicht
entlang der Linie X-X in 5. Pressformen 902 sind
oberhalb und unterhalb einer Bramme 1 angeordnet. Kühlwasser
wird zu den Pressformen 902 zum Abkühlen des Inneren der Pressformen 902 zugeführt. Kühlwasser
kann auch auf die Außenseite gesprüht werden.
Die Pressformen 902 sind an Schiebern 903 durch
Pressformenhalter 904 auf lösbare Art und Weise montiert.
Die Schieber 903 bestehen aus Haupteinheiten 905 und
Kurbeln 907; an jeder Haupteinheit 905 sind zwei
kreisförmige
Löcher 906 in
einer Reihe in Durchlaufrichtung (Vorwärtsrichtung) der Bramme angeordnet,
in welchen die Wellen der Kurbeln 907 in querverlaufender
Richtung zu der Bramme gerichtet sind. Die Kurbeln 907,
wie in 6 gezeigt, bestehen aus einer ersten Welle 907a,
die mit dem kreisförmigen
Loch 906 durch ein erstes Lager 908a im Eingriff
ist, und zweite Wellen 907b, die an beiden Enden der ersten
Welle 907a mit einem Durchmesser kleiner als der Durchmesser
der ersten Welle befestigt sind und die Mittellinien davon sind
exzentrisch zueinander ausgerichtet und ein Ende der zweiten Welle 907b ist
mit einer Antriebsvorrichtung, die nicht veranschaulicht ist, verbunden. Die
zweiten Wellen 907b in dem oberen oder unteren Schieber 903 sind
durch einen gemeinsamen Rahmen 909 durch die zweiten Lager 908b gestützt. Transportwalzen 912 sind
an der nachgeschalteten Seite der Pressformen 902 angeordnet
und kontrollieren die Durchlaufgeschwindigkeit der Bramme 1. Rollgänge 913 sind
an der Eingangs- oder Ausgangsseite der Transportwalzen 912 versehen
und übertragen
das zu pressende Material oder das bereits gepresst wird. In 6 bezeichnen
A und B jeweils die Achsen der ersten und zweiten Wellen.
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7 ist
eine Ansicht, die den Aufbau der Schieber zeigt; da 5 und 6 die
Schieber in einer schematischen Art und Weise veranschaulichen wird
ein Anwendungsbeispiel in 7 gezeigt, welches
die obere Hälfte
der Bramme 1 zeigt. Die Pressform 902 zum Pressen
der Bramme 1 ist an einer Haupteinheit 905 durch
einen Presshalter 904 montiert. Die Haupteinheit 905 ist
mit einer Reihe von zwei kreisförmigen
Löchern 906,
angeordnet in Durchlaufrichtung der Bramme 1, vorgesehen.
Eine Kurbel 907 umfasst eine erste Welle 907a und
zweite Wellen 907b, die an beiden Enden der ersten Welle mit
einem Durchmesser kleiner als der Durchmesser der ersten Welle befestigt
sind; die erste Welle 907a ist durch ein erstes Lager 908a verbunden
und die zweiten Wellen sind durch zweite Lager 908b gestützt. Das
kreisförmige
Loch 906 bezeichnet die Innenfläche des ersten Lagers 908a.
A und B bezeichnen jeweils die axialen Mittellinien der ersten und zweiten
Wellen und beide Wellen drehen sich um die Mittellinie B.
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Als
nächstes
wird die Funktion der ersten Ausführungsform beschrieben. 8 zeigt
einen Arbeitsgang des Schiebers 903 und 9 zeigt
die Geschwindigkeit der Bramme während
solch einem Arbeitsgang. 10 zeigt
die Bewegungen des Schiebers 903 und der Bramme 1 während eines
Arbeitsgangs. In 8 ändert sich die Zeit während des
Arbeitsgangs in der Reihenfolge t1-t2-t3-t4-t1 und die Bramme wird
während
des Intervalls ta-tb, welches t2 enthält gepresst. In 9 wird
die Übertragungsgeschwindigkeit
der Bramme 1 durch Transportwalzen 912 kontrolliert.
Die Bramme 1 wird während
des Pressens synchron mit der Vorwärtsgeschwindigkeit des Schiebers 903 übertragen
und während
anderen Zeitpunkten wird die Bramme 1 mit der normalen Übertragungsgeschwindigkeit übertragen.
Die normale Übertragungsgeschwindigkeit
ist derart angepasst, so dass der Abstand L, den die Bramme per Arbeitsgang
bewegt wird, nicht länger
als die Presslänge
L1 der Pressformen 902, wie in 5 gezeigt, ist
und die Geschwindigkeit muss auch mit der Geschwindigkeit einer
nachgeschalteten Vorrichtung übereinstimmen.
Durch Nutzung eines solchen Bewegungsabstands L wie oben beschrieben
ist die Länge
der in dem vorherigen Arbeitsgang gepressten Bramme geringfügig durch
die in dem nächsten
Arbeitsgang gepresste Länge überlagert,
wodurch Pressen auf geeignete Art und Weise durchgeführt wird.
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t1-t4
in 10 entspricht t1-t4 in 8 und 9.
Bei t1 wird der Schieber 903 zu einer Zwischenstellung
angehoben und ist an der fernsten Position in der Rückwärtsrichtung
positioniert. Bei t2 wird der Zustand während Pressen gezeigt, bei
welchem der Schieber in einer Zwischenstellung in die Rückwärts- und
Vorwärtsrichtung
angeordnet ist. Der Schieber wird bei t3 teilweise angehoben und
an der fernsten Position in der Vorwärtsrichtung positioniert. Der
Schieber ist bei t4 an der höchsten
Position angeordnet, aber in einer Zwischenstellung in die Rückwärts- und
Vorwärtsrichtung.
Der Schieber 903 wird während
des Arbeitsgangs t1-t2-t3, wie durch die Pfeile gezeigt, wie oben
beschrieben nach vorne angetrieben und die Geschwindigkeit davon
beträgt
ihr Maximum nahe zu t2 während
des Pressvorgangs. Deshalb kann die Bramme 1 unter der
am geeignetsten Geschwindigkeit zum Pressen kontinuierlich übertragen
werden, sogar während
des Pressarbeitsgangs, indem die Bramme durch die Transportwalzen 912 in Übereinstimmung
mit der Geschwindigkeit des Schiebers 903 übertragen
wird.
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(Zweite Ausführungsform)
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Die
zweite Ausführungsform
wird als nächstes
beschrieben. Mit dieser Ausführungsform
sind Ausgleichswellen bereitgestellt, die die nicht balancierten
Momente absorbieren. 11 ist eine Seitenansicht der
zweiten Ausführungsform,
die die obere Hälfte
des Aufbaus zeigt, welche in die vertikale Richtung symmetrisch
ist; 12 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie
X-X in 11, und 13 ist eine
Querschnittsansicht entlang der Linie Y-Y wie in 11 gezeigt.
Wie in 11 gezeigt besteht der Schieber 903 aus
einer großen
Kurbel 907 dessen unbalanciertes Moment aufgrund der Belastung durch
die Ausgleichswelle 914 durch Nutzung einer Kurbel 917 absorbiert
wird.
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Bezugnehmend
auf 11 und 12 ist eine
Pressform 902 oberhalb einer Bramme 1 bereitgesellt
und die Pressform 902 ist an einer Haupteinheit 905 durch
einen Pressformhalter 904 auf lösbare Weise montiert. In der
Kurbel 907 ist eine erste Welle 907a mit zwei
zweiten Wellen 907b an beiden Enden der ersten Welle verbunden,
wobei die Mittellinien der Wellen versetzt sind. Die erste Welle 907a ist durch
erste Lager 908a verbunden und die zweiten Wellen 907b sind
durch die zweiten Lager 908b, die an dem Rahmen 909 wie
in 5 und 6 gezeigt versehen sind, gestützt. A und
B bezeichnen jeweils die Mittellinien der ersten und zweiten Wellen.
Eine Kupplungseinheit 916 ist an dem Ende von einem der zweiten
Wellen 907b vorgesehen, durch welche die zweite Welle 907b durch
eine nicht veranschaulichte Antriebseinheit gedreht wird.
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Die
Ausgleichswelle 914 ist mit der Kurbel 917 versehen,
welche aus einer ersten Welle 917a und zweiten Wellen 917b,
die an beiden Enden der ersten Welle mit einem Durchmesser kleiner
als der Durchmesser der ersten Welle 917a befestigt sind, besteht
und die axiale Mittellinie "a" der ersten Welle ist
versetzt zu der axialen Mittellinie B der zweiten Welle. Die erste
Welle 907a ist mit den ersten Lagern 908a, welche
an einem äußeren Ring 919 fixiert
sind, verbunden. Die zweiten Wellen 907b sind durch die zweiten
Lager 908b gestützt,
die an einer Stützstruktur 915 fixiert
sind. Die Stützstruktur 915 ist
an der Haupteinheit 905 durch Verwendung von Bolzen montiert.
An dem Ende des anderen zweiten Lagers 907b ist die Kupplungseinheit 916 vorgesehen
und durch eine nicht dargestellte Antriebseinheit angetrieben. "a" und "b" bezeichnen
jeweils die axialen Mittellinien der ersten Welle 917a und
den zweiten Wellen 917b.
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Als
nächstes
wird die Funktion der zweiten Ausführungsform beschrieben. Die
Funktion der Schieber 903 während der Reduktion einer Bramme 1 ist
die gleiche wie die der ersten Ausführungsform. Da jedoch eine
Kurbel 907 an jeder der oberen und unteren Seiten vorgesehen
ist, wird ein nicht balanciertes Moment durch die Reaktionskraft
erzeugt, wenn die Bramme 1 gepresst wird. Die Ausgleichswelle 914 wirkt
zum Ausgleichen des nicht balancierten Moments.
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(Dritte Ausführungsform)
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Als
nächstes
wird die dritte Ausführungsform beschrieben. 14 ist
eine Querschnittsansicht des Aufbaus der Plattendickepressvorrichtung
gemäß der dritten
Ausführungsform
und 15 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie
X-X in 14. Die gleichen Bezugszeichen
wie in 5 und 6 werden benutzt, um die gleichen
Bauteile und Funktionen zu bezeichnen. Bei der vorliegenden Ausführungsform
sind eine Pressform 902 und ein Schieber 903 entweder
oberhalb oder unterhalb einer Bramme vorgesehen, aber an der Seite
gegenüberliegend
der Pressform 902 ist ein Stützelement 910 installiert
und Pressen wird von einer Seite aus durchgeführt. Reduktionsvorgänge und
Rückwärts- und
Vorwärtsbewegungen
des Schiebers werden auf die gleiche Art und Weise wie in der ersten
in 10 gezeigten Ausführungsform durchgeführt, aber
die Reduktionsmenge aufgrund von Pressen ist geringer. Während den Rückwärts- und Vorwärtsbewegungen
der Pressform, wenn diese eine Bramme 1 presst, wird die Übertragung
der Bramme durch eine Reibungskraft gehemmt, die zwischen der Bramme
und dem Stützelement 910 erzeugt
wird, so dass die Antriebseinheit des Schiebers 903 und
die Transportwalzen 912 mehr belastet werden. Der Aufbau
ist jedoch einfacher und die Herstellungskosten werden reduziert.
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Wie
oben beschrieben sind die Pressform und der rückwärts- und vorwärtsbewegende
Schieber gemäß der Erfindung
bereitgestellt, so dass die Bramme, während sie gepresst wird, übertragen
werden kann und ein nachfolgender Walzarbeitsgang kann kontinuierlich
durchgeführt
werden. Eine Vielzahl von Kurbeln sind ebenfalls vorgesehen und
können
die Pressform parallel zu der Übertragungsstrasse
beibehalten. Alternativ können
eine Presskurbel und eine Ausgleichskurbel auch bereitgestellt werden,
um die Pressform parallel beizubehalten. Die Pressform kann auch
auf einfache Weise von innen oder von außen abgekühlt werden, und deshalb wird die
Lebensdauer der Press form verlängert.
Es ist auch möglich,
eine Bramme durch mehr als 50 mm während eines Pressvorgangs zu
reduzieren. Außerdem
kann die gesamte Vorrichtung kompakt ausgebildet werden.
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(Vierte Ausführungsform)
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16 zeigt
den Aufbau der vierten Ausführungsform,
welche gemäß der vorliegenden
Erfindung ist. Wie in dieser Figur gezeigt ist die Plattendickepressvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung mit einem Paar von Pressformen 1002 gegenüberliegend
voneinander oberhalb und unterhalb einer Bramme 1 vorgesehen
und Vorrichtungen 1010 zum Hin- und Herbewegen der Pressformen
sind für
jede Pressform 1002 vorgesehen, die die Pressformen rückwärts und
vorwärts
in Bezug auf die Bramme 1 antreiben.
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Wie
in 16 gezeigt bestehen die Vorrichtungen 1010 zum
Hin- und Herbewegen der Pressformen aus Schiebern 1012,
jeder davon ist mit einem Paar von kreisförmigen Löchern 1012a versehen,
die schräg
zu der Zufuhrrichtung der Bramme mit einem Abstand L zwischen jedem
Loch positioniert sind, und exzentrischen Wellen 1014,
die sich innerhalb der kreisförmigen
Löcher 1012a drehen.
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Jede
der exzentrischen Wellen 1014 besteht aus einer ersten
Welle 1014a, die sich in dem kreisförmigen Loch 1012a um
die Mittellinie A des kreisförmigen
Lochs dreht, und eine zweite Welle 1014b, die um eine Mittellinie
B mit einer Exzentrizität
e versetzt zu der ersten Mittellinie 1014a angetrieben
und gedreht wird. Die zweite Welle 1014b wird durch nicht
dargestellte Lager gestützt
und durch eine ebenfalls nicht dargestellte Antriebseinheit angetrieben
und gedreht.
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Kühlwasser
wird zu den Pressformen 1002 zum Abkühlen der Pressformen 1002 zugeführt. Das Kühlwasser
kann auch von der Außenseite
der Pressformen gesprüht
werden. Die Pressformen sind lösbar
an den Schiebern 1012 durch die Pressformhalter 1011 montiert.
Transportwalzen 1016 sind nachgeschaltet zu den Pressformen 1002 installiert und
kontrollieren die Übertragungsgeschwindigkeit der
Bramme 1, Rollgänge 1007 sind
an der Eingangs- oder Ausgangsseite der Transportwalzen 1016 vorgesehen
und übertragen
das zu pressende Material. In 16 bezeichnet
A und B jeweils die axiale Mittellinie der ersten und zweiten Wellen.
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(Fünfte Ausführungsform)
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17 zeigt
den Aufbau der fünften
Ausführungsform,
welche gemäß der vorliegenden
Erfindung ist. In dieser Figur sind ein Paar von kreisförmigen Löchern 1012a in
den Schiebern 1012 senkrecht zu der Übertragungsrichtung einer Bramme
positioniert und ein Paar von exzentrischen Wellen 1014 sind
auch senkrecht zu der Zufuhrrichtung der Bramme angeordnet. Die
anderen Details des Aufbaus sind die gleichen wie die in 16.
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Als
nächstes
wird die Funktion beschrieben. 18 zeigt
einen Arbeitsgang der Funktion der Schieber 1012 und 19 zeigt
die Brammengeschwindigkeit während
des Arbeitsgangs. In 18 ändert sich die Zeit während des
Arbeitsgangs in der Reihenfolge t1-t2-t3-t4-t1 und die Bramme wird
während
der Zeitdauer ta-tb, welche t2 enthält gepresst. In 19 ist
die Übertragungsgeschwindigkeit
der Bramme 1 durch Transportwalzen 1016 kontrolliert. Die
Geschwindigkeit wird mit der Geschwindigkeit synchronisiert, unter
welcher die Bramme 1 durch die Pressformen 1002 während der
Pressreduktions-Zeitdauer (Verkleinerungszeitdauer), während welcher
die Pressformen 1002 die Bramme 1 pressen, zugeführt wird,
und während
der Zeitdauer, während
welcher kein Pressen stattfindet und die Bramme 1 nicht
in Kontakt mit den Pressformen 1002 ist, wird die Bramme
bei einer konstanten Geschwindigkeit übertragen, so dass eine vorbestimmte
Arbeitsganggeschwindigkeit erzielt wird. Mit anderen Worten, die
Bramme 1 wird in Übereinstimmung
mit der Vorwärtsgeschwindigkeit
der Schieber 1012 während des
Pressens übertragen
und andernfalls wird eine normale Übertragungsgeschwindigkeit
benutzt. Die normale Geschwindigkeit wird derart festgelegt, dass die
Länge mit
dem die Bramme per Arbeitsgang bewegt wird, nicht länger als
die Presslänge
der Pressformen 1002 ist und so dass die Geschwindigkeit auch
für ein
nachgeschaltetes System geeignet ist.
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Die
wie oben festgelegte Bewegungslänge führt dazu,
dass die in dem vorhandenen Arbeitsgang gepresste Länge geringfügig mit
der Länge,
die in dem vorherigen Arbeitsgang gepresst wird, überlagert
wird, so dass die Reduktion geeignet durchgeführt wird.
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Bei
t1 wie in 18 und 19 gezeigt
werden die Schieber 1012 zu einer Zwischenstellung angehoben
und sind in der fernsten Position in der Rückwärtsrichtung positioniert. Bei
t2 sind die Schieber in der Pressstellung und sind in einer Zwischenstellung
in Rückwärts- und
Vorwärtsrichtung
positioniert. Die Schieber werden teilweise bei t3 angehoben und
in der fernsten Position in die Vorwärtsrichtung positioniert. Bei
t4 sind die Schieber bei dem höchsten
Punkt positioniert und sind in einer Zwischenstellung in Rückwärts- und
Vorwärtsrichtung. Die
Schieber 1012 werden während
der Zeitdauer t1-t2-t3
wie durch die gezeigten Pfeile vorangetrieben und die Geschwindigkeit
davon erreicht ihr Maximum nahe zu t2 während des Pressens. Demzufolge kann
die Bramme bei der am geeignetesten Geschwindigkeit zum Reduzieren
sogar während
des Pressens kontinuierlich übertragen
werden, indem die Bramme 1 mit den Transportwalzen 1016 in Übereinstimmung
mit der Geschwindigkeit des Schiebers 1012 während des
Pressens übertragen
wird.
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Gemäß den Strukturen
der vorliegenden Erfindung wie oben beschrieben sind die zwei exzentrischen
Wellen 1014, die sich in einem Paar von kreisförmigen Löchern 1012a in
den Schiebern 1012 drehen, unter einem geneigten Winkel
oder senkrecht zu der Zufuhrrichtung der Bramme positioniert, so
dass die erforderliche Länge
der Vorrichtung in Richtung der Strasse reduziert werden kann, im
Vergleich zu dem Fall, wo die exzentrischen Wellen auf dem gleichen
Niveau parallel zu der Richtung der Strasse installiert sind. Wenn
die exzentrischen Wellen an einer Seite der Transportstrasse bei
unterschiedlichen Abständen
von der Strasse installiert sind, können die auf die zwei exzentrischen
Wellen während
des Pressens wirkenden Kräfte
identisch zueinander festgelegt werden, so dass die Länge der
Vorrichtung in Richtung der Strasse verringert werden kann, während gleichzeitig
einheitliche Belastung jeder exzentrischen Welle erzielt wird. Wenn
die zwei exzentrischen Wellen an einer Seite der Bramme-Zufuhrrichtung
senkrecht zu der in 17 gezeigten Richtung angeordnet
sind, kann die auf die untere exzentrische Welle angelegte Belastung
größer ausgebildet werden,
deshalb kann die obere exzentrische Welle kompakter ausgebildet
werden.
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Wie
aus der obigen Beschreibung offensichtlich ist, stellt die vorliegende
Erfindung Pressformen und Schieber, die die Pressformen pressen
und rückwärts und
vorwärts
bewegen, bereit, mit welchen eine Bramme während sie gepresst wird übertragen werden
kann, folglich kann ein nachgeschalteter Walzvorgang kontinuierlich
durchgeführt werden.
Außerdem
kann die notwendige Länge
der Pressvorrichtung in Richtung der Strasse verringert werden und
während
die Bramme übertragen
wird kann die Plattendicke der Bramme mit einem hohen Reduktionsverhältnis verringert
werden.