EP1145778B1 - Stauchwerkzeug für die Verformung stranggegossener Brammen in Brammenstauchpressen - Google Patents

Stauchwerkzeug für die Verformung stranggegossener Brammen in Brammenstauchpressen Download PDF

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EP1145778B1
EP1145778B1 EP01109084A EP01109084A EP1145778B1 EP 1145778 B1 EP1145778 B1 EP 1145778B1 EP 01109084 A EP01109084 A EP 01109084A EP 01109084 A EP01109084 A EP 01109084A EP 1145778 B1 EP1145778 B1 EP 1145778B1
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EP
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upsetting
slab
tool
compression
groove
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EP01109084A
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Gerhard Heitze
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SMS Siemag AG
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SMS Demag AG
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J1/00Preparing metal stock or similar ancillary operations prior, during or post forging, e.g. heating or cooling
    • B21J1/04Shaping in the rough solely by forging or pressing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B15/00Arrangements for performing additional metal-working operations specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B15/0035Forging or pressing devices as units

Definitions

  • the invention relates to a compression tool for the deformation of continuously cast Slabs in compression presses with at least one to the transport direction of the Slab sloping running compression surface and one to the transport direction of the Slab and to its longitudinal side surfaces parallel compression surface, wherein the compression surfaces connect with each other with an inclination angle ⁇ and the upsetting tool both flat compression surfaces and caliber compression surfaces has, which are arranged one above the other on the compression tool are, and their inclination angle ⁇ of the plan compression surfaces and the caliber compression surfaces correspond to each other.
  • Upset presses are used to reduce the width of rolling stock, especially the Slab width in hot-rolled strip advance roads.
  • the compression presses have this arranged on both sides of the slab edge facing each other facing press tools on.
  • An upsetting press of the type mentioned is, for example, from the European Patent 0 112 516 and comprises a pair of dies, which are arranged on both broad sides of a slab feed line, that their pressing surfaces facing each other for pressing a slab.
  • One of these Press surfaces is substantially parallel to the slab feed direction, the another pressing surface has an inclined surface to the slab feed direction.
  • a vibration unit displaces the pressing tool with the parallel and oblique Surface in vibrations.
  • This known upsetting press further comprises a width regulating unit for controlling the position of the pressing tool in slab width direction and a controller that detects that the leading end of the slab is between the parallel surfaces of the pressing tools is arranged and which then the width control device and after performing a certain pressure the vibration unit is actuated.
  • From EP 0 400 385 is a flying upsetting press for reducing the width known from slabs in hot-rolled strip rough roads.
  • the width reduction of the Slab required pressing tools are held by a tool carrier.
  • To form the reduction drive of the pressing tools is a crank mechanism provided, which acts on a handlebar system, which in the direction of the reduction is movable.
  • the crank mechanism is arranged in a crankcase, which in one lying press stand is adjustable.
  • On the tool carrier engages a substantially in the direction of the slab advance acting feed drive. If the feed drive is not actuated, this known upsetting press in "Stop and go" operation are driven.
  • This upsetting press has proven in practice best.
  • the compression molding surface This upsetting tool consists of several to the transport direction of the slab inclined mold surfaces and a further compression molding surface, the is arranged parallel to the longitudinal sides of the slab.
  • In the inlet direction of Slab in the compression press has the inclination angle ⁇ of the compression molding surface about 19 to 20 degrees.
  • the downstream three transition molding surfaces have one Tilt angle with about 0.9 to 10 degrees and the output surface of the
  • the upsetting tool has a tilt angle ⁇ of 12 degrees.
  • an upsetting press is known, the tools so are formed, that the slab when side upsetting neither upwards can still turn down.
  • the upsetting tools for lateral compression the slab has U-shaped notches and includes the edge portions the slab to a considerable extent, together with the holding plates the Prevent bending of the slab during the upsetting process.
  • JP-A-01 241 301 is a compression tool for Upsetting of slabs known with a transport direction of the slabs Upper grooved Kalimalauchauch Structure and with a lower plan compression area. Both compression surfaces are partly parallel to the transport direction and close to one provided with an inclination angle to the transport direction another tool part. This compression tool has only two pressing surfaces in Transport direction of the slab.
  • the task is the upsetting tool a Improve slab plunge press and make it variably applicable to to compress the slab more effectively both surface and calibrated in width.
  • a combination upsetting tool is created with two pressing positions and three pressing surfaces on the same tool, so that even during the passage of a slab through the upsetting press of a calibrated upsetting be changed to a flat upsetting can or vice versa.
  • this has Advantages regarding the flow behavior of the material to the slab center, so that the so-called dog-bone cross-sectional shape is largely avoided and itself essentially forms a rectangular cross-sectional shape.
  • the education tongue and fishtail at each end of the slab can with the invention Upset tool can be largely avoided. Because the angle of inclination on the compression tool among other things the power requirement for the lateral Compressing the slab determines it is beneficial to have the same angle of inclination for the slab provide both pressing positions of the pressing tool.
  • the caliber compression surfaces the upsetting tool seen in cross-section substantially an open towards the slab longitudinal side U-shape are modeled.
  • expedient is that the U-shaped caliber compression surface of a flat base and two inclined outwardly opening leg surfaces is formed. With The help of these press surfaces is the dog-bone formation on the long sides of the Slab especially avoided.
  • the Upsetting tool is connected to a tool holder of the compression press and with this perpendicular to the longitudinal 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 either broader with the flat compression surface or with the caliber compression surface is.
  • the invention is based on an embodiment of a compression tool described in more detail.
  • Perspective compression tool 1 for lateral deformation Continuously cast slabs 2 is a combination upsetting tool with two Pressing positions 11 and 12 on the tool.
  • the compression tool 1 is provided with a for Transport direction 3 of the slab 2 inclined planing compression surface. 5 equipped and with another to the transport direction 3 of the slab 2 and to the longitudinal side surfaces 7 parallel compression surface 4.
  • the two Upset surfaces 4 and 5 abut each other with an inclination angle ⁇ .
  • the discharge area of the compression tool shows a terminal inclined and plane surface 8, the two parallel to the transport direction 3 of the slab 2 Upset surfaces, that is the caliber compression surface 6 'and the plan compression surface 4 is assigned.
  • the compression tool 1 is by means of a self-locking connection with a tool holder 9 at at least four connection points 13 firmly but interchangeably connected.
  • the tool holder 9 becomes, for example from a crank mechanism perpendicular to the transport direction 3 to the slab and moved away from it, whereby the lateral upsetting of the slab is effected.
  • In the inlet region of the compression tool 1 is the beginning of the already upset To see slab 2, which pass through the upsetting press in the transport direction 3 becomes.
  • the compression tool with releasable detents 13 with connected to the tool holder 9.
  • This is with the help of a non-illustrated Lifting device in the direction of the arrow 10 perpendicular and parallel to Longitudinal side 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 plan either with the Compression surface 4, 5 (pressing position 11), or with the caliber compression surfaces 6, 6 ' (Pressing position 12) can be reduced in width.
  • the illustrated combination upsetting tool allows - during one Passing a slab 2 through the upsetting press - the lateral compression of the Slab with two different forming surfaces, so that an optimal substantially rectangular cross-sectional shape of the slab is formed and the in State of the art typical dog-bone formation is at least significantly reduced.

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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 und das Stauchwerkzeug sowohl plane Stauchflächen als auch Kaliber-Stauchflächen aufweist, die an dem Stauchwerkzeug übereinander angeordnet sind, und deren Neigungswinkel α der planen Stauchflächen und der Kaliber-stauchflächen einander entsprechen.
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 Vorschubantrieb 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.
Aus dem japanischen Dokument JP-A-01 241 301 ist ein Stauchwerkzeug für Stauchpressen von Brammen bekannt mit einer zur Transportrichtung der Brammen oberen genuteten Kaliberstauchfläche und mit einer unteren planen Stauchfläche. Beide Stauchflächen verlaufen einesteils parallel zur Transportrichtung und schließen an einen mit einem Neigungswinkel zur Transportrichtung versehenen anderen Werkzeugteil ein. Dieses Stauchwerkzeug hat nur zwei Pressflächen in Transportrichtung der Bramme.
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 effektiver zu stauchen.
Die Lösung der Aufgabe gelingt mit einem Stauchwerkzeug der in der Gattung von Anspruch 1 bezeichneten Art, wobei es sowohl plane als auch Kaliber-Stauchflächen aufweist, die übereinander angeordnet sind, mit der Erfindung dadurch, dass die zur Transportrichtung der Bramme parallele Kaliberstauchfläche und die planparallele Stauchfläche an eine gemeinsame, geneigte, endständige Planfläche anschliessen.
Durch diese Maßnahme wird ein Kombinations-Stauchwerkzeug geschaffen mit zwei Preßpositionen und drei Pressflächen 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. 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 und drei Preßflächen besonders schnell und variabel einsetzbar und es wird möglich, die Bramme während eines Durchlaufs durch die Stauchpresse mit drei 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 (6)

  1. Stauchwerkzeug (1) zur 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, und das Stauchwerkzeug (1) sowohl plane Stauchflächen (4, 5) als auch Kaliber-Stauchflächen (6, 6') aufweist, die an dem Stauchwerkzeug übereinander angeordnet sind, und deren Neigungswinkel α der planen Stauchflächen (4, 5) und der Kaliberstauchflächen (6, 6') einander entsprechen,
    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.
  2. Stauchwerkzeug nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Kaliber-Stauchflächen (6, 6') des Stauchwerkzeugs (1) bezogen auf die Brammenlängsseiten (7) oberhalb der planen Stauchflächen (4, 5) angeordnet sind.
  3. Stauchwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Kaliber-Stauchflächen (6, 6') im Querschnitt gesehen im wesentlichen eine zur Brammenlängsseite (7) hin offene U-Form aufweisen.
  4. Stauchwerkzeug nach Anspruch 3,
    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.
  5. Stauchwerkzeug nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Öffnungsmaß der Kaliber-Stauchflächen (6, 6') kleiner oder größer ist als die Brammendicke.
  6. Stauchwerkzeug nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5,
    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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