EP1754556A2 - Vorrichtung für ein schnelles Verbinden oder ein schnelles Lösen von zwei grossen, schweren Bauteilen für den Hüttenwerksbetrieb, insbesondere für ein Stahl-Stranggiessmaschine - Google Patents

Vorrichtung für ein schnelles Verbinden oder ein schnelles Lösen von zwei grossen, schweren Bauteilen für den Hüttenwerksbetrieb, insbesondere für ein Stahl-Stranggiessmaschine Download PDF

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EP1754556A2
EP1754556A2 EP06015322A EP06015322A EP1754556A2 EP 1754556 A2 EP1754556 A2 EP 1754556A2 EP 06015322 A EP06015322 A EP 06015322A EP 06015322 A EP06015322 A EP 06015322A EP 1754556 A2 EP1754556 A2 EP 1754556A2
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clamping
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star
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Axel Stavenow
Axel Weyer
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/128—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for removing

Definitions

  • the invention relates to a device for a quick connection or a quick release of two large, heavy components for the metallurgical plant operation, in particular for a steel continuous casting machine.
  • Such components are used in steelworks, rolling mill and especially in steel continuous casting. To carry out repairs or maintenance, disassembly takes place at the place of use. The release of piston-cylinder drives, for example.
  • support roller segments of the continuous casting is time-consuming and material-intensive and is usually in the workshop using additional tools and means of transport.
  • Such a support roller segment is from the EP 1 232 813 A1 known.
  • simple nut-nut pairings are used, which are used between a segmental frame and an exchangeable cassette.
  • the invention has for its object to avoid the difficulties associated with screw connection or disconnection (of stuck elements) and to provide a device for large and heavy components.
  • a hydraulically controlled clamping unit wherein the clamping force by means of a Hydraulikplungers, which forms a clamping piston with a central disc spring column, can be generated and adjusted, the housing of the clamping unit is connected to the first component and the clamping piston penetrates the first and the second component and carries a detachable with the clamping piston clamping head, which is stretched in the connection state in the opposite direction to the first component against the second component.
  • a significant advantage of this clamping unit is the fast locking and unlocking of the clamping when connecting or when releasing piston-cylinder actuators, which serve for the employment of a Losrollensegments against a Festrollensegment. In this case, a reduction of the change times of the support roller segments is achieved.
  • the connection-related design allows the separate removal of roller segments and piston-cylinder drives from a continuous casting apparatus and also provides overload protection of the assemblies in the event of a failure in the casting process.
  • a time saving when connecting or disconnecting is u.a. achieved in that on the end of the tensioning piston a star head with detent recesses or tooth gaps rotatably disposed and inserted into a ring member of the clamping head, which is arranged axially fixed in the clamping head and secures the clamping position of the clamping head to the second component.
  • an embodiment is that the ring element of the clamping head slides in a circumferential groove of the star head and by means of an externally arranged pivot unit in the circumferential angle to correspondingly arranged locking recesses or tooth gaps of the star head is rotatable.
  • a rotation of the ring element by, for example, 30 ° (or a multiple of 30 °) prepares the positive connection of the clutch for transmitting the clamping force.
  • the swivel unit is easily accessible and can be operated by hand.
  • the prestressed diaphragm spring column takes over the clamping force of the two components in that the clamping force of the diaphragm spring column can be transmitted via the star head on the ring member and the clamping head to the second component.
  • An improvement is also that a rotation of the clamping piston in the housing is prevented together with the star head in the clamping head by means of a rotation.
  • FIG. 1 an application example of the clamping unit 1 is shown, which is located on a straight or curved portion of a strand guide for casting strands of metal, in particular steel.
  • a support frame 2 accommodates piston-cylinder drives 3 and is connected by means of four clamping units 1 with a fixed side frame 4, on which an adjustable by means of the piston-cylinder actuators 3 Lossllen 5 in a guide.
  • On the fixed side frame 4 are fixed side rollers 4a and rotatably mounted on the lot side frame 5 Lossrollen 5a and arranged in segmental design.
  • FIGS. 2 and 2A One of the clamping units 1 is shown in detail in FIGS. 2 and 2A.
  • a hydraulic plunger 10 is mounted in a housing 9 which is fixed to the support frame 2, wherein the support frame 2 carries the piston-cylinder actuators 3, a hydraulic plunger 10 is mounted.
  • the hydraulic plunger 10 is equipped with a hydraulic port 11.
  • the hydraulic plunger 10 forms via an annular collar 11 a, an outlet 11 b and takes on a central journal 12, a plate spring column 13 and a clamping piston 14.
  • the single-acting hydraulic plunger 10 presses the disc spring column 13 together and clamps them.
  • the tensioning piston 14 penetrates the support frame 2 and the fixed side frame 4 and is inserted with a star head 15 in a ring member 16 of a clamping head 17, wherein the clamping element 17 surrounding the ring member 16 in tension against the outer Surface of the fixed side frame 4 is pressed.
  • the tensioning piston 14 extends through a sealed opening 18 of the support frame 2 and further through a passage 19 of the fixed side frame 4.
  • On the clamping piston 14 is located in the region of the passage 19 at circumferential intervals latched the star head 15.
  • marks, tooth spaces, locking recesses o.
  • a shoulder 14a in which a detent pin 21 engages.
  • the ring member 16 engages over the projections 16a in the distributed over the circumference of the star head 15 star wells 20.
  • the ring member 16 is cup-shaped and rotatably mounted in a cover 22.
  • the cover 22 with screws 23 forms a conclusion and at the same time an inner pivot bearing 24, the rotary bearing sleeve 24a is held by means of a pin 21 similar to the pin.
  • Fig. 2A the locked state is shown.
  • the pivot bearing 24 stores on the one bearing side, a swivel unit 25 rotatably mounted on both sides. The other bearing side lies outside at a fixed point of the hall scaffold.
  • the rotation of the ring element 16 in a circumferential groove 15a of the clamping head 17 by, for example, 30 ° or a multiple of 30 ° prepares the positive connection of the coupling for transmitting the axial clamping force.
  • no electrically or hydraulically controllable drive is provided.

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Abstract

Eine Vorrichtung für ein schnelles Verbinden oder ein schnelles Lösen von zwei großen und schweren Bauteilen (2; 4) für den Hüttenwerksbetrieb, insbesondere für eine Stahl-Stranggießmaschine, sieht einen Hydraulikplunger (10) vor, der einen Spannkolben (14) mit einer zentrischen Tellerfedersäule (13) bildet. Das Gehäuse (9) der Klemmeinheit (1) ist mit dem ersten Bauteil (2) verbunden und der Spannkolben (14) durchdringt das erste und das zweite Bauteil (2;4) und trägt einen mit dem Spannkolben (14) kuppelbaren Klemmkopf (17), der im Verbindungszustand in Gegenrichtung zum ersten Bauteil (2) gegen das zweite Bauteil (4) gespannt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für ein schnelles Verbinden oder ein schnelles Lösen von zwei großen, schweren Bauteilen für den Hüttenwerksbetrieb, insbesondere für eine Stahl-Stranggießmaschine.
  • Solche Bauteile werden im Stahlwerksbau, Walzwerksbau und insbesondere in Stahl-Stranggießanlagen eingesetzt. Zur Ausführung von Reparaturen oder zur Wartung erfolgt eine Demontage am Einsatzort. Das Lösen von Kolben-Zylinder-Antrieben, bspw. in Stützrollensegmenten der Stranggießvorrichtungen, ist zeit- und materialaufwändig und erfolgt in der Regel in der Werkstatt unter Einsatz von zusätzlichen Werkzeugen und Transportmittel. Ein solches Stützrollensegment ist aus der EP 1 232 813 A1 bekannt. Zur Verbindung werden einfache SchraubenMutter-Paarungen eingesetzt, die zwischen einem Segmentrahmen und jeweils einer Wechselkassette verwendet werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die mit Schraubverbindungen auftretenden Schwierigkeiten beim Verbinden oder Lösen (von festsitzenden Elementen) zu vermeiden und eine Vorrichtung für große und schwere Bauteile zu schaffen.
  • Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine hydraulisch gesteuerte Klemmeinheit vorgesehen ist, wobei die Klemmkraft mittels eines Hydraulikplungers, der einen Spannkolben mit einer zentrischen Tellerfedersäule bildet, erzeugbar und einstellbar ist, das Gehäuse der Klemmeinheit mit dem ersten Bauteil verbunden ist und der Spannkolben das erste und das zweite Bauteil durchdringt und einen mit dem Spannkolben kuppelbaren Klemmkopf trägt, der im Verbindungszustand in Gegenrichtung zum ersten Bauteil gegen das zweite Bauteil gespannt ist. Ein wesentlicher Vorteil dieser Klemmeinheit liegt in der schnellen Ver- und Entriegelung der Klemmung beim Verbinden oder beim Lösen von Kolben-Zylinder-Antrieben, die zur Anstellung eines Losrollensegments gegen ein Festrollensegment dienen. Hierbei wird eine Reduzierung der Wechselzeiten der Stützrollensegmente erreicht. Die mit der Verbindung zusammenhängende Konstruktionsweise ermöglicht den getrennten Ausbau von Rollensegmenten und Kolben-Zylinder-Antrieben aus einer Stranggießvorrichtung und bildet außerdem eine Überlastsicherung der Baueinheiten im Fall einer Störung des Gießvorgangs.
  • Eine Zeitersparnis beim Verbinden oder Lösen wird u.a. dadurch erzielt, dass auf dem Ende des Spannkolbens ein Sternkopf mit Rastmulden bzw. Zahnlücken drehfest angeordnet und in ein Ringelement des Klemmkopfes einschiebbar ist, das im Klemmkopf axial festgelegt angeordnet ist und die Spannlage des Klemmkopfes zum zweiten Bauteil sichert.
  • Dabei besteht eine Ausgestaltung darin, dass das Ringelement des Klemmkopfes in einer Umfangsnut des Sternkopfes gleitet und mittels einer außen angeordneten Schwenkeinheit im Umfangswinkel zu korrespondierend angeordneten Rastmulden bzw. Zahnlücken des Sternkopfes verdrehbar ist. Eine Drehung des Ringelementes um bspw. 30° (oder ein Vielfaches von 30°) bereitet den Formschluss der Kupplung zur Übertragung der Klemmkraft vor. Die Schwenkeinheit ist leicht zugänglich und kann von Hand betätigt werden.
  • Bei hydraulischer Entlastung des Hydraulikplungers übernimmt die vorgespannte Tellerfedersäule die Klemmkraft der beiden Bauteile dadurch, dass die Klemmkraft der Tellerfedersäule über den Sternkopf auf das Ringelement und den Klemmkopf auf das zweite Bauteil übertragbar ist.
  • Eine Verbesserung besteht außerdem darin, dass eine Verdrehung des Spannkolbens im Gehäuse zusammen mit dem Sternkopf im Klemmkopf mittels einer Verdrehsicherung gehindert ist.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das nachstehend näher erklärt wird.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen Anwendungsfall innerhalb eines Stützwalzengerüsts für eine Stahl-Stranggießmaschine in Seitenansicht,
    Fig. 2
    einen axialen Schnitt durch die erfindungsgemäße Spanneinheit und
    Fig. 2A
    einen radialen Schnitt gemäß Schnittebene B-B in Fig. 2 des verriegelten Zustandes.
  • In Fig. 1 ist ein Anwendungsbeispiel für die Klemmeinheit 1 gezeigt, das sich an einem geraden oder gebogenen Abschnitt einer Strangführung für Gießstränge aus Metall, insbesondere aus Stahl, befindet. Ein Tragrahmen 2 nimmt Kolben-Zylinder-Antriebe 3 auf und ist mittels vier Klemmeinheiten 1 mit einem Festseitenrahmen 4, auf dem ein mittels der Kolben-Zylinder-Antriebe 3 verstellbarer Losseitenrahmen 5 in einer Führung eingestellt wird, verbunden. Auf dem Festseitenrahmen 4 sind Festseitenrollen 4a und an dem Losseitenrahmen 5 Losseitenrollen 5a drehgelagert und in Segmentbauweise angeordnet. Nach Lösen der Klemmeinheiten 1 kann der Tragrahmen 2 in seiner gezeichneten Position verbleiben und der Festseitenrahmen 4 wird in Pfeilrichtung 6 in einer Führung 7 weggefahren und einer Wartung zugeführt. Nach Lösen der Klemmeinheiten 1 werden außerdem auch Kupplungen 8 geöffnet, die in Betriebsstellung jeweils Kolbenstangen 3a der Kolben-Zylinder-Antriebe 3 über diese Kupplung 8 mit einer Kolbenstangen-Verlängerung 3b, die in einem Gelenklager 5b angelenkt ist, verbinden. In Fig. 1 sind sowohl die Klemmeinheiten 1 als auch die Kupplungen 8 geschlossen.
  • Eine der Klemmeinheiten 1 ist in den Fig. 2 und 2A im Detail dargestellt. In einem Gehäuse 9, das am Tragrahmen 2 befestigt ist, wobei der Tragrahmen 2 die KolbenZylinder-Antriebe 3 trägt, ist ein Hydraulikplunger 10 gelagert. Der Hydraulikplunger 10 ist mit einem Hydraulikanschluss 11 ausgestattet. Der Hydraulikplunger 10 bildet über einen Ringbund 11a, einen Auslass 11 b und nimmt auf einem zentrischen Achszapfen 12 eine Tellerfedersäule 13 und einen Spannkolben 14 auf. Der einfach wirkende Hydraulikplunger 10 drückt die Tellerfedersäule 13 zusammen und spannt diese. Während das Gehäuse 9 sich gegen den Tragrahmen 2 abstützt, durchdringt der Spannkolben 14 den Tragrahmen 2 und den Festseitenrahmen 4 und wird mit einem Sternkopf 15 in ein Ringelement 16 eines Klemmkopfes 17 eingeführt, wobei der das Ringelement 16 umgebende Klemmkopf 17 bei Verspannung gegen die äußere Fläche des Festseitenrahmens 4 gedrückt wird. Der Spannkolben 14 verläuft durch eine abgedichte Öffnung 18 des Tragrahmens 2 und weiter durch einen Durchlass 19 des Festseitenrahmens 4. Auf dem Spannkolben 14 befindet sich im Bereich des Durchlasses 19 in Umfangsabständen einrastbar der Stern kopf 15. Außerdem sind Marken, Zahnlücken, Rastmulden o. dgl. auf einem Absatz 14a vorgesehen, in die ein Raststift 21 einrastet. Das Ringelement 16 rastet über die Vorsprünge 16a in die über den Umfang des Sternkopfes 15 verteilten Sternmulden 20. Das Ringelement 16 ist topfförmig ausgebildet und in einem Deckel 22 drehgelagert. Der Deckel 22 mit Schrauben 23 bildet einen Abschluss und zugleich ein inneres Drehlager 24, dessen Drehlagerhülse 24a mittels eines zum Raststift 21 ähnlichen Stift festgehalten wird. In Fig. 2A ist der verriegelte Zustand dargestellt. In dem Drehlager 24 lagert auf der einen Lagerseite eine beidseitig drehgelagerte Schwenkeinheit 25. Die andere Lagerseite liegt außerhalb an einem Festpunkt des Hallengerüstes. Die Drehung des Ringelementes 16 in einer Umfangsnut 15a des Klemmkopfes 17 um bspw. 30° oder ein Vielfaches von 30° bereitet den Formschluss der Kupplung zur Übertragung der axialen Klemmkraft vor. Die Drehung des Ringelementes 16 über den Klemmkopf 17 erfolgt mittels der Schwenkeinheit 25, ggfs. von Hand, falls kein elektrisch oder hydraulisch steuerbarer Antrieb vorgesehen ist.
  • In dem Fall, dass der Hydraulikplunger 10 entlastet wird, zieht die Tellerfedersäule 13 durch den Spannkolben 14 den Sternkopf 15 auf das Ringelement 16 und spannt einen Kopfflansch des jeweiligen Kolben-Zylinder-Antriebs 3 am Festseitenrahmen 4 fest. Eine Verdrehung des Spannkolbens 14 gegen den Sternkopf 15 im Klemmkopf 17 wird mittels einer Verdrehsicherung 26 im Gehäuse 9 unterbunden.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Klemmeinheit
    2
    Tragrahmen
    3
    Kolben-Zylinder-Antrieb
    3a
    Kolbenstange
    3b
    Kolbenstangen-Verlängerung
    4
    Festseitenrahmen
    4a
    Festseitenrollen
    5
    Losseitenrahmen
    5a
    Losseitenrollen
    5b
    Gelenklager
    6
    Pfeilrichtung
    7
    Führung
    8
    Kupplung
    9
    Gehäuse
    10
    Hydraulikplunger
    11
    Hydraulikanschluss
    11a
    Ringbund, Spannfläche
    11b
    Entlüftung
    12
    Achszapfen
    13
    Tellerfedersäule
    14
    Spannkolben
    14a
    Absatz
    15
    Sternkopf
    15a
    Umfangsnut
    15b
    Abschlussflansch
    16
    Ringelement
    16a
    Vorsprung
    17
    Klemmkopf
    18
    Öffnung
    19
    Durchlass
    20
    Sternmulde, Zahnlücke
    21
    Raststift
    22
    Deckel
    23
    Schraube
    24
    Drehlager
    24a
    Drehlagerhülse
    25
    Schwenkeinheit
    26
    Verdrehsicherung

Claims (5)

  1. Vorrichtung für ein schnelles Verbinden oder ein schnelles Lösen von zwei großen und schweren Bauteilen (2; 4), für den Hüttenwerksbetrieb, insbesondere für eine Stahl-Stranggießmaschine,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine hydraulisch gesteuerte Klemmeinheit (1) vorgesehen ist, wobei die Klemmkraft mittels eines Hydraulikplungers (10), der einen Spannkolben (14) mit einer zentrischen Tellerfedersäule (13) bildet, erzeugbar und einstellbar ist, das Gehäuse (9) der Klemmeinheit (1) mit dem ersten Bauteil (2) verbunden ist, und der Spannkolben (14) das erste und das zweite Bauteil (2; 4) durchdringt und einen mit dem Spannkolben (14) kuppelbaren Klemmkopf (17) trägt, der im Verbindungszustand in Gegenrichtung zum ersten Bauteil (2) gegen das zweite Bauteil (4) gespannt ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass auf dem Ende des Spannkolbens (14) ein Sternkopf (15) mit Rastmulden (20) bzw. Zahnlücken (20) drehfest angeordnet und in ein Ringelement (16) des Klemmkopfes (17) einschiebbar ist, das im Klemmkopf (17) axial festgelegt angeordnet ist und die Spannlage des Klemmkopfes (17) zum zweiten Bauteil (4) sichert.
  3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Ringelement (16) des Klemmkopfes (17) in einer Umfangsnut (15a) des Sternkopfes (15) gleitet und mittels einer außen angeordneten Schwenkeinheit (25) im Umfangswinkel zu korrespondierend angeordneten Rastmulden (20) bzw. Zahnlücken (20) des Sternkopfes (15) verdrehbar ist.
  4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Klemmkraft der Tellerfedersäule (13) über den Sternkopf (15) auf das Ringelement (16) und den Klemmkopf (17) auf das zweite Bauteil (4) übertragbar ist.
  5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Verdrehung des Spannkolbens (14) im Gehäuse (9) zusammen mit dem Sternkopf (15) im Klemmkopf (17) mittels einer Verdrehsicherung (26) gehindert ist.
EP06015322A 2005-08-20 2006-07-24 Vorrichtung für ein schnelles Verbinden oder ein schnelles Lösen von zwei grossen, schweren Bauteilen für den Hüttenwerksbetrieb, insbesondere für ein Stahl-Stranggiessmaschine Not-in-force EP1754556B1 (de)

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