EP1145778A1 - Stauchwerkzeug für die Verformung stranggegossener Brammen in Brammenstauchpressen - Google Patents

Stauchwerkzeug für die Verformung stranggegossener Brammen in Brammenstauchpressen Download PDF

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EP1145778A1
EP1145778A1 EP01109084A EP01109084A EP1145778A1 EP 1145778 A1 EP1145778 A1 EP 1145778A1 EP 01109084 A EP01109084 A EP 01109084A EP 01109084 A EP01109084 A EP 01109084A EP 1145778 A1 EP1145778 A1 EP 1145778A1
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EP
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upsetting
slab
compression
tool
caliber
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J1/00—Preparing metal stock or similar ancillary operations prior, during or post forging, e.g. heating or cooling
    • B21J1/04—Shaping in the rough solely by forging or pressing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B15/00—Arrangements for performing additional metal-working operations specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B15/0035—Forging or pressing devices as units

Definitions

  • the invention relates to an upsetting tool for the deformation of continuous cast Slabs in upsetting presses with at least one for the transport direction of the Slab inclined compression surface and one to the transport direction of the Slab and compression surface running parallel to its longitudinal side surfaces, the upsetting surfaces adjoin each other with an inclination angle ⁇ .
  • Upsetting presses serve to reduce the width of rolled material, in particular the Slab width in hot broadband roughing lines.
  • the upsetting presses indicate this mutually facing pressing tools arranged on both sides of the slab edge on.
  • a compression press of the type mentioned at the outset is, for example, from the European one Patent 0 112 516 known and comprises a pair of pressing tools, which are arranged on both broad sides of a slab feed line that your pressing surfaces face each other for pressing a slab.
  • One of these Press surfaces is substantially parallel to the slab feed direction another pressing surface has a surface which is oblique to the slab feed direction.
  • a vibration unit moves the pressing tool with the parallel and oblique Surface in vibration.
  • This known upsetting press further comprises a width control unit to regulate the position of the pressing tool in the direction of the slab width and a controller that detects that the front end of the slab is between the parallel surfaces of the pressing tools is arranged and which then the width control device and after carrying out a specific pressing the vibration unit is actuated.
  • EP 0 400 385 describes a flying compression press for reducing the width of slabs in hot broadband apron lines.
  • the pressing tools required for slabs are held by a tool carrier.
  • a crank mechanism is used to form the reduction drive of the pressing tools provided that acts on a handlebar system, which in the direction of reduction is movable.
  • the crank mechanism is arranged in a crankcase, which in one lying press stand is adjustable.
  • the upsetting surface This upsetting tool consists of several for the direction of transport of the slab inclined molding surfaces and another compression molding surface, the is arranged parallel to the long sides of the slab. In the direction of the Slab in the upsetting press has approximately the angle of inclination ⁇ of the upsetting surface 19 to 20 degrees.
  • the subordinate three transition compression surfaces have one Inclination angle with about 0.9 to 10 degrees and the starting surface of the Upsetting tool has an inclination angle ⁇ of 12 degrees.
  • the task is solved with an upsetting tool of the type of Claim 1 designated type in that the upsetting tool both plan Compression surfaces as well as caliber compression surfaces, which are arranged one above the other are.
  • This measure creates a combination upsetting tool two pressing positions on one and the same tool, so that even during the Passing a slab through the upsetting press from a calibrating Upsetting can be changed to a flat upsetting or vice versa.
  • this has advantages in terms of Flow behavior of the material towards the middle of the slab, so that the so-called dog-bone cross-sectional shape is largely avoided and essentially one rectangular cross-sectional shape.
  • the training of tongue and Fish tail at the respective end of the slab can with the invention Upsetting tools can be largely avoided.
  • the Angle of inclination ⁇ of the plane upsetting surfaces and the caliber upsetting surfaces to one another correspond. Since the angle of inclination on the upsetting tool includes the Determines the force required for the lateral compression of the slab, it is advantageous to provide the same angle of inclination for the two pressing positions of the pressing tool.
  • the caliber compression surfaces of the upsetting tool seen in cross section essentially a U-shape open to the long side of the slab are reproduced.
  • the U-shaped caliber compression surface from a flat base and two inclined outwardly opening leg surfaces are formed.
  • the Upsetting tool is connected to a tool holder of the upset press and with this perpendicular to the long side surface of the slab up or down in a alternative pressing position to the slab is movable in such a way that the slab width can be reduced either with the flat compression surface or with the caliber compression surface is.
  • the combination upsetting tool with its two pressing positions it can be used particularly quickly and variably becomes possible to use the slab during a pass through the upsetting press to optimally reduce the width of two different press surfaces.
  • the invention is based on an embodiment for an upsetting tool described in more detail.
  • the upsetting tool 1 shown in perspective for the lateral deformation continuously cast slabs 2 is a combination upsetting tool with two Press positions 11 and 12 on the tool.
  • the upsetting tool 1 is with a Transport direction 3 of the slab 2 inclined plan compression surface 5 equipped and with another to the transport direction 3 of the slab 2 and whose longitudinal side surfaces 7 parallel compression surface 4.
  • the two Compression surfaces 4 and 5 adjoin each other with an inclination angle ⁇ .
  • the caliber compression surfaces 6, 6 ' are arranged above the flat compression surface 4, 5.
  • the outlet area of the upsetting tool shows an inclined end and flat surface 8, the two parallel to the transport direction 3 of the slab 2 Compression surfaces, that is, the caliber compression surface 6 'and the flat compression surface 4 is assigned.
  • the upsetting tool 1 is by means of a self-locking connection with a tool holder 9 at at least four connection points 13 fixed but interchangeable.
  • the start of the upsetting tool 1 is the beginning of the upset To see slab 2, which pass through the upsetting press in the transport direction 3 becomes.
  • the upsetting tool is equipped with detachable detents 13 connected to the tool holder 9.
  • This is with the help of a not shown Lifting device in the direction of arrow 10 perpendicular and parallel to Longitudinal surface 7 of the slab 2 up and down in an alternative pressing position moved to the slab in such a way that the slab 2 either plan with the Compression surface 4, 5 (pressing position 11), or with the caliber compression surfaces 6, 6 ' (Press position 12) can be reduced in width.
  • the combination compression tool shown enables - during one Passing a slab 2 through the upsetting press - the side upsetting of the Slab with two different shaped surfaces, so that an optimal one essentially rectangular cross-sectional shape of the slab arises and the in State of the art typical dog bone formation is at least significantly reduced.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Preßwerkzeug (1) für die Verformung stranggegossener Brammen in Stauchpressen. Das Preßwerkzeug ist mit mindestens einer zur Transportrichtung (3) der Bramme (2) geneigt verlaufende Stauchfläche (5) und mit einer zur Transportrichtung (3) der Bramme (2) und zu deren Längsseitenflächen (7) parallel verlaufenden Stauchfläche (4) ausgestattet, wobei die Stauchflächen (4, 5) mit einem Neigungswinkel α aneinander anschließen. Das Stauchwerkzeug wird in dieser Weise zu einem Kombinations-Stauchwerkzeug, daß dieses sowohl plane Stauchflächen (4, 5) als auch Kaliber-Stauchflächen (6, 6') aufweist, die übereinander angeordnet sind und mit denen alternativ die Bramme in der Breite reduzierbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Stauchwerkzeug für die Verformung stranggegossener Brammen in Stauchpressen mit mindestens einer zur Transportrichtung der Bramme geneigt verlaufenden Stauchfläche und einer zur Transportrichtung der Bramme und zu deren Längsseitenflächen parallel verlaufenden Stauchfläche, wobei die Stauchflächen mit einem Neigungswinkel α jeweils aneinander anschließen.
Stauchpressen dienen der Reduktion der Breite von Walzgut, insbesondere der Brammenbreite in Warmbreitband-Vorstraßen. Die Stauchpressen weisen hierzu beidseitig zur Brammenkante angeordnete aufeinander zuweisende Preßwerkzeuge auf.
Eine Stauchpresse der eingangs genannten Bauart ist beispielsweise aus der europäischen Patentschrift 0 112 516 bekannt und umfaßt ein Paar Preßwerkzeuge, die auf beiden Breitseiten einer Brammen-Vorschubstraße so angeordnet sind, daß Ihre Preßflächen zum Pressen einer Bramme zueinander weisen. Eine dieser Preßflächen ist zu der Brammen-Vorschubrichtung im wesentlichen parallel, die andere Preßfläche besitzt eine zur Brammen-Vorschubrichtung schräge Fläche.
Eine Vibrationseinheit versetzt das Preßwerkzeug mit der parallelen und schrägen Fläche in Schwingungen. Diese bekannte Stauchpresse umfaßt ferner eine Breitenregeleinheit zur Regelung der Lage des Preßwerkzeugs in Brammenbreitenrichtung und eine Steuerung, die erfaßt, daß das Vorderende der Bramme zwischen den parallelen Flächen der Preßwerkzeuge angeordnet ist und welche dann die Breitenregeleinrichtung sowie nach Durchführung einer bestimmten Pressung die Vibrationseinheit betätigt.
Aus der EP 0 400 385 ist eine fliegende Stauchpresse zur Reduktion der Breite von Brammen in Warmbreitband-Vorstraßen bekannt. Die zur Breitenreduktion der Bramme benötigten Preßwerkzeuge werden von einem Werkzeugträger gehalten. Zur Ausbildung des Reduktionsantriebs der Preßwerkzeuge ist ein Kurbeltrieb vorgesehen, der auf ein Lenkersystem wirkt, welches in Richtung der Reduktion bewegbar ist. Der Kurbeltrieb ist einem Kurbelgehäuse angeordnet, das in einem liegendem Pressenständer justierbar ist. An dem Werkzeugträger greift ein im wesentlichen in Richtung des Brammenvorschubs wirkender Vorschubäntrieb an. Wird der Vorschubantrieb nicht betätigt, kann diese vorbekannte Stauchpresse im "Stop and Go" Betrieb gefahren werden. Die Konstruktion dieser Stauchpresse hat sich in der Praxis bestens bewährt.
Aus der DE 196 00 477 A1 ist ein Stauchwerkzeug für die Verformung von stranggegossenen Brammen in Brammenstauchpressen bekannt. Die Stauchformfläche dieses Stauchwerkzeugs besteht aus mehreren zur Transportrichtung der Bramme geneigt verlaufenden Formflächen und einer weiteren Stauchformfläche, die parallel zu den Längsseiten der Bramme angeordnet ist. In Einlaufrichtung der Bramme in die Stauchpresse hat der Neigungswinkel α der Stauchformfläche etwa 19 bis 20 Grad. Die nachgeordneten drei Übergangsstauchformflächen haben einen Neigungswinkel mit etwa 0,9 bis 10 Grad und die Ausgangsfläche des Stauchwerkzeugs hat einen Neigungswinkel β von 12 Grad. Mit derartigen Stauchwerkzeugen wird erreicht, daß das Brammenmaterial beim Stauchen besser zur Brammenmitte fließt und sich trotz einer Breitenstauchung von etwa 300 mm ein Querschnitt der gestauchten Bramme zeigt, der als annähernd rechteckförmig bezeichnet werden kann.
Aus der DE 30 40 947 C2 ist eine Stauchpresse bekannt, deren Werkzeuge so ausgebildet sind, daß die Bramme beim seitlichen Stauchen weder nach oben noch nach unten ausbiegen kann. Zu diesem Zweck sind oberhalb und unterhalb der Bramme Halteplatten angeordnet. Die Stauchwerkzeuge zum seitlichen Stauchen der Bramme haben U-förmige Einschnitte und umfassen die Kantenbereiche der Bramme in einem erheblichen Maß, um zusammen mit den Halteplatten das Ausbiegen der Bramme während des Stauchvorganges zu verhindern.
Bei diesem Stand der Technik besteht die Aufgabe, das Stauchwerkzeug einer Brammenstauchpresse zu verbessern und variabel anwendbar zu gestalten, um die Bramme sowohl flächig als auch kalibrierend in der Breite zu stauchen.
Die Lösung der Aufgabe gelingt mit einem Stauchwerkzeug der in der Gattung von Anspruch 1 bezeichneten Art dadurch, daß das Stauchwerkzeug sowohl plane Stauchflächen als auch Kaliber-Stauchflächen aufweist, die übereinander angeordnet sind.
Durch diese Maßnahme wird ein Kombinations-Stauchwerkzeug geschaffen mit zwei Preßpositionen an ein und demselben Werkzeug, so daß sogar während des Durchgangs einer Bramme durch die Stauchpresse von einem kalibrierenden Stauchen zu einem flächigen Stauchen gewechselt werden kann oder umgekehrt. Je nach Material und Temperatur der Bramme hat dies Vorteile hinsichtlich des Fließverhaltens des Materials zur Brammenmitte, so daß die sogenannte Dog-Bone-Querschnittsform weitgehend vermieden wird und sich im wesentlichen eine rechteckige Querschnittsform ausbildet. Auch die Ausbildung von Zunge und Fischschwanz am jeweiligen Ende der Bramme kann mit dem erfindungsgemäßen Stauchwerkzeug weitgehend vermieden werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung des Stauchwerkzeugs wird vorgeschlagen, daß die Neigungswinkel α der planen Stauchflächen und der Kaliber-Stauchflächen einander entsprechen. Da der Neigungswinkel am Stauchwerkzeug unter anderem den Kraftbedarf für das seitliche Stauchen der Bramme bestimmt, ist es vorteilhaft, gleiche Neigungswinkel für die beiden Preßpositionen des Preßwerkzeugs vorzusehen.
In Fortsetzung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß die Kaliber-Stauchflächen des Stauchwerkzeugs im Querschnitt gesehen im wesentlichen einer zur Brammenlängsseite hin offenen U-Form nachgebildet sind. Zweckmäßig ist hierbei, daß die U-förmige Kaliber-Stauchfläche aus einer ebenen Grundfläche und zwei geneigt sich nach außen öffnenden Schenkelflächen gebildet ist. Mit Hilfe dieser Preßflächen wird die Dog-Bone-Bildung an den Längsseiten der Bramme besonders nachhaltig vermieden.
In besonders vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Stauchwerkzeug mit einem Werkzeughalter der Stauchpresse verbunden ist und mit diesem senkrecht zur Längsseitenfläche der Bramme auf- bzw. abwärts in eine alternative Preßposition zur Bramme in der Weise bewegbar ist, daß die Bramme entweder mit der planen Stauchfläche oder mit der Kaliber-Stauchfläche breitenreduzierbar ist. Mittels dieser Maßnahme ist das Kombinations-Stauchwerkzeug mit seinen zwei Preßpositionen besonders schnell und variabel einsetzbar und es wird möglich, die Bramme während eines Durchlaufs durch die Stauchpresse mit zwei unterschiedlichen Preßflächen optimal in der Breite zu reduzieren.
Weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Kombinations-Stauchwerkzeugs sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels für ein Stauchwerkzeug näher beschrieben.
Das perspektivisch dargestellte Stauchwerkzeug 1 für die seitliche Verformung stranggegossener Brammen 2 ist ein Kombinations-Stauchwerkzeug mit zwei Preßpositionen 11 und 12 am Werkzeug. Das Stauchwerkzeug 1 ist mit einer zur Transportrichtung 3 der Bramme 2 geneigt verlaufenden planen Stauchfläche 5 ausgerüstet und mit einer weiteren zur Transportrichtung 3 der Bramme 2 und zu deren Längsseitenflächen 7 parallel verlaufenden Stauchfläche 4. Die beiden Stauchflächen 4 und 5 grenzen mit einem Neigungswinkel α aneinander an. Oberhalb der planen Stauchfläche 4, 5 sind die Kaliber-Stauchflächen 6, 6' angeordnet. Der Auslaufbereich des Stauchwerkzeugs zeigt endständig eine geneigte und plane Fläche 8, die beiden zur Transportrichtung 3 der Bramme 2 parallelen Stauchflächen, das heißt der Kaliber-Stauchfläche 6' und der planen Stauchfläche 4 zugeordnet ist. Das Stauchwerkzeug 1 ist mittels einer selbst arretierenden Verbindung mit einem Werkzeughalter 9 an mindestens vier Verbindungspunkten 13 fest aber auswechselbar verbunden. Der Werkzeughalter 9 wird beispielsweise von einem Kurbeltrieb senkrecht zur Transportrichtung 3 auf die Bramme zu und von dieser weg bewegt, wodurch das seitliche Stauchen der Bramme bewirkt wird. Im Einlaufbereich des Stauchwerkzeugs 1 ist der Anfang der bereits angestauchten Bramme 2 zu sehen, die in Transportrichtung 3 die Stauchpresse durchlaufen wird.
Der Neigungswinkel α der planen Stauchfläche 4 und der Neigungswinkel α der Kaliber-Stauchfläche 6' entsprechen einander. Im Querschnitt gesehen ist die Kaliber-Stauchfläche 6, 6' im wesentlichen einer zur Brammenlängsseite 7 hin offenen U-Form nachgebildet, wobei diese aus einer ebenen Grundfläche 6" und zwei geneigt sich nach außen öffnenden Schenkelflächen 6"' gebildet ist. Vorgesehen ist, daß das Öffnungsmaß der Kaliber-Stauchfläche 6 kleiner oder größer ist als die Brammendicke.
Wie zuvor beschrieben ist das Stauchwerkzeug mit lösbaren Arretierungen 13 mit dem Werkzeughalter 9 verbunden. Dieser wird mit Hilfe einer nicht näher dargestellten Hebevorrichtung in Richtung des Pfeiles 10 senkrecht und parallel zur Längsseitenfläche 7 der Bramme 2 auf- und abwärts in eine alternative Preßposition zur Bramme in der Weise bewegt, daß die Bramme 2 entweder mit den planen Stauchfläche 4, 5 (Preßposition 11), oder mit den Kaliber-Stauchflächen 6, 6' (Preßposition 12) in der Breite reduziert werden kann.
Das dargestellte Kombinations-Stauchwerkzeug ermöglicht - während eines Durchlaufs einer Bramme 2 durch die Stauchpresse - das seitliche Stauchen der Bramme mit zwei unterschiedlichen Formflächen, so daß eine optimale im wesentlichen rechteckförmige Querschnittsform der Bramme entsteht und die im Stand der Technik typische Dog-Bone-Bildung zumindest deutlich vermindert wird.

Claims (8)

  1. Stauchwerkzeug (1) für die Verformung stranggegossener Brammen (2) in Stauchpressen mit mindestens einer zur Transportrichtung (3) der Bramme geneigt verlaufenden Stauchfläche (5) und einer zur Transportrichtung (3) der Bramme und zu deren Längsseitenflächen (7) parallel verlaufenden. Stauchfläche (4), wobei die Stauchflächen (4, 5) mit einem Neigungswinkel α jeweils aneinander anschließen,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Stauchwerkzeug (1) sowohl plane Stauchflächen (4; 5) als auch Kaliber-Stauchflächen (6, 6') aufweist, die an dem Stauchwerkzeug übereinander angeordnet sind.
  2. Stauchwerkzeug nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Neigungswinkel α der planen Stauchfläche (4, 5) und der Kaliber-Stauchfläche (6, 6') einander entsprechen.
  3. Stauchwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Kaliber-Stauchflächen (6, 6') des Stauchwerkzeugs (1) bezogen auf die Brammenlängsseiten (7) oberhalb der planen Stauchflächen (4, 5) angeordnet sind.
  4. Stauchwerkzeug nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Kaliber-Stauchflächen (6, 6') im Querschnitt gesehen im wesentlichen eine zur Brammenlängsseite (7) hin offene U-Form aufweisen.
  5. Stauchwerkzeug nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß die U-förmigen Kaliber-Stauchflächen (6, 6') aus einer ebenen Grundfläche (6") und zwei geneigt sich nach außen öffnenden Schenkelflächen (6'") gebildet sind.
  6. Stauchwerkzeug nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Öffnungsmaß der Kaliber-Stauchflächen (6, 6') kleiner oder größer ist als die Brammendicke.
  7. Stauchwerkzeug nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß die zur Transportrichtung (3) der Bramme (2) parallele Kaliber-Stauchfläche (6') und die parallele plane Stauchfläche (4) an eine gemeinsame, geneigte, endständige Planfläche (8) anschließen.
  8. Stauchwerkzeug nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß es mit einem Werkzeughalter (9) der Stauchpresse verbunden ist und mit diesem senkrecht und parallel zur Längsseitenfläche (7) der Bramme (2) auf- und abwärts (Pfeil 10) in eine alternative Preßposition zur Bramme (2) in der Weise bewegbar ist, daß die Bramme (2) entweder mit den planen Stauchflächen (4, 5) (Preßposition 11) oder mit der Kaliber-Stauchflächen (6, 6') (Preßposition 12) breitenreduzierbar ist.
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