EP2176015B1

EP2176015B1 - Verfahren und vorrichtung zum separaten ein- und ausbau einer kolben-zylindereinheit in die oszillationswechseleinheit einer stranggiesskokille

Info

Publication number: EP2176015B1
Application number: EP08785301.6A
Authority: EP
Inventors: Jörn HOFFMEISTER; Alfons Krausa
Original assignee: SMS Group GmbH
Current assignee: SMS Group GmbH
Priority date: 2007-08-04
Filing date: 2008-08-01
Publication date: 2017-04-12
Anticipated expiration: 2028-08-01
Also published as: ES2632514T3; WO2009018972A1; CN101772386B; DE102008003983A1; EP2176015A1; CN101772386A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum separaten Ein- und Ausbau einer als Oszillationsantrieb verwendeten hydraulischen Kolben-Zylindereinheit in die Oszillationswechseleinheit einer als Rahmenoszillation ausgebildeten Oszillationseinrichtung einer oszillierend beweglichen Stranggießkokille.
Für das Gießen von Strängen mit Brammenquerschnitt ist es bekannt, den Kokillenhohlraum umgrenzende und jeweils mit einer Stützkonstruktion versteifte Seitenwände der Kokille mittels dieser Stützkonstruktion an einem die Seitenwände rahmenförmig umgebenden Wasserkasten abzustützen und den Wasserkasten auf einem gleichfalls rahmenförmigen Hubtisch zu lagern. Während des Gießens werden der Hubtisch und somit auch die Kokillenseitenwände über den Wasserkasten durch einen Oszillationsantrieb in vertikale Schwingungen versetzt.
Wegen der relativ großen Masse, die mit dem Oszillationsantrieb zu bewegen ist, wird in der DE 44 44 941 C3 vorgeschlagen, auf den Wasserkasten zu verzichten und die Kokillenseitenwände direkt auf dem Hubtisch abzustützen. Der Vorteil der geringer zu bewegenden Masse bedingt dadurch weiterhin, dass auch die den Hubtisch bildenden Träger kleiner sein können und weniger Platz beanspruchen, wodurch eine gute Zugänglichkeit zum Oszillationsantrieb, der in eine Oszillationswechseleinheit integriert ist, gegeben ist. Bei einem erforderlichen Wechsel des Oszillationsantriebs ist es aber notwendig, dass die gesamte Oszillationswechseleinrichtung zunächst mit ausgebaut werden muss, um Zugang zum Oszillationsantrieb zu erhalten.
In der WO 2006/002732 A1 , in der eine Vorrichtung für die Stützung und Oszillation einer Stranggießkokille beschrieben wird, sind einzelne Bauteile der Stranggießkokille in eine Baugruppe Tragbauteile/Führungselemente und in eine Baugruppe Oszillationseinrichtung zusammengefasst. Bei einer erforderlichen Demontage der Oszillationseinrichtung wird zunächst In einem Demontageschritt die für sich gemeinsam ausbaufählge Baugruppe aus paarweisen Lagerblöcken mit Führungselementen und einem mit den Lagerblöcken verbundenen Trägerkasten ausgebaut und danach die jeweilige Oszillationseinrichtung mit dem Oszillationsantrieb, der Kolben-Zylindereinheit, nach oben herausgehoben. Bei der Montage wird dann umgekehrt vorgegangen.
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass nach dem Stand der Technik in der Regel der Oszillationsantrieb so in die Oszillatlonseinrichtung integriert ist, dass bei einem Wechsel des Oszillationsentriebs die gesamte Oszillationswechseleinheit zunächst ausgebaut oder ein anderer Montageschritt vorher durchgeführt werden muss, um Zugang zum Oszillationsantrieb zu bekommen. Dies bedeutet zeitraubende Reparaturen und lange Anlagenstillstände.
Ausgehend von diesem bekannten Stand der Technik Ist es Aufgabe der Erfindung, mit Hilfe einer speziellen Vorrichtung eine Möglichkeit zu entwickeln, mit der ein Ein- und Ausbau einer als Oszillationsantrieb verwendeten hydraulischen Kolben-Zylindereinheit in die als Rahmenoszillation ausgebildete Oszillationseinrichtung der Stranggießkokille möglich Ist, ohne dafür die gesamte Oszillationswechseleinheit aus der Anlage ausbauen zu müssen.
Daher richtet sich die Erfindung auf das Verfahren zum separaten Ein- und Ausbau einer als Oszillationsantrieb verwendeten hydraulischen Kolben-Zylindereinheit gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie auf eine Oszillationseinrichtung zum oszillierenden Bewegen einer Stranggießkokille gemäß den Merkmalen des Anspruchs 2 und auf die Montagevorrichtung der hydraulischen Kolben-Zylindereinheit gemäß dem Anspruch 3.
Zur Durchführung der Montage ist die Montagevorrichtung mit einem Kran oder mit einem Hilfshebezeug, wie beispielsweise einem Gabelstapler, bewegbar ausgebildet und die Gestaltung der Kolben-Zylindereinheit ist an die Montagevorrichtung und an die Aufnahme und Kopplung in der Oszillationswechseleinheit angepasst.
Durch die Verwendung einer erfindungsgemäßen speziellen Montagevorrichtung mit Tragefunktion zum horizontalen Ein- und Ausbau ist eine schnelle und sichere Einführung und Lagerung der Kolben-Zylindereinhelt In die Oszillationswechseleinheit möglich, wobei beispielsweise die An- und Abkopplung der Kolben-Zylindereinheit innerhalb der Oszillationswechseleinheit mit einer Flanschverbindung schnell durchführbar ist.
Zur Anpassung an den separaten Ein- und Ausbau und an die hierfür eingesetzten speziellen Montagevorrichtungen Ist die Kolben-Zylindereinheit an der Unterseite einer Zylinderplatte befestigt, wobei die Kolbenstange durch eine durchgehende Öffnung der Zylinderplatte gesteckt und oben aus dieser herausragt.
In einer Ausbildungsvariante besteht die Montagevorrichtung aus einer abgestützten Tragplatte, die an Ihrem vorderen Ende gabelförmig vorspringende Aufsteckdorne aufweist, die zur Herstellung einer kraftschlüssigen Verbindung mit der Kolben-Zylindereinheit in zwei seitliche Einstecköffnungen der Zylinderplatte einschiebbar sind. Oben an der Tragplatte befinden sich Kranhakenschlaufen, durch die ein Transport der Tragplatte mit der "aufgespießten" Kolben-Zylindereinheit mittels eines Krans oder eines ähnlichen Hebewerkzeugs ermöglicht wird. Zur Stabilisierung während des Transports ist die Tragplatte an ihrem hinteren Ende unterhalb der dort befindlichen Kranhakenschlaufe mit einem Zuggewicht belastet.
In einer zweiten Ausbildungsvariante ist die Montagevorrichtung ein aus zwei miteinander verbundenen Schenkeln mit seitlichen Führungsschienen gebildetes Führungselement, das um eine mittig angeordnete radiale Drehachse schwenkbar ist.
Zum Transport der Kolben-Zylindereinheit ist diese mit einem Transportbolzen ausgebildet, dessen Länge dem Innenabstand der Schenkel des Führungselements entspricht und der mit seinen Enden in die seitlichen Führungsschienen der Schenkel eingeschoben ist. Der Transportbolzen ist dabei so angeordnet, dass sich der Schwerpunkt der Kolben-Zylindereinheit unterhalb des Transportbolzens befindet und sich bei einem Schwenken des Führungselements um seine Drehachse die Kolben-Zylindereinheit durch Drehung um den Transportbolzen stets senkrecht ausrichtet. Damit der Transportbolzen und damit die Kolben-Zylindereinheit bei senkrechtem Transport des Führungselements nicht aus den seitlichen Führungsschienen heraus gleiten kann, befindet sich unterhalb der Drehachse des Führungselements an jedem Schenkel eine durchgehende Öffnung für einen durchsteckbaren Haltebolzen zur Verhinderung dieses "Abrutschens".
Auch diese Montagevorrichtung ist mit einem Kran oder einem ähnlichen Hebewerkzeug transportierbar, wobei zur Aufhängung die seitlich aus dem Führungselement herausgeführten Enden der Drehachse und eine am hinteren Ende des Führungselements angeordnete Kranhakenöse genutzt werden. Beim senkrechten Transport des Führungselements hängt dieses nur an der Kranhakenöse, erst bei der Schwenkung in die für den Ein- und Ausbau benötigte horizontale Stellung des Führungselements werden auch die Aufhängungspunkte an der Drehachse eingesetzt. Ein an der Kranhakenöse befestigtes Zuggewicht oder ein manuelles Zugseil sorgt dann für eine stabile horizontale Lage.
Neben der für den Einsatz der Montagevorrichtungen erforderlichen Gestaltung der Kolben-Zylindereinheit beispielsweise mit einer zusätzlichen Zylinderplatte ist eine zusätzliche Anpassung an eine innerhalb der Oszillationswechseleinheit angeordnete Aufnahmevorrichtung erforderlich. So ist beispielsweise hier zur Kopplung der Kolben-Zylindereinheit mit der Oszillationswechseleinheit eine Flanschverbindung vorhanden, beispielsweise in Form einer Schnellkupplung.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend an in schematischen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:

Fig. 1: eine Oszillationswechseleinheit mit einer aus einer abgestützten Tragplatte gebildeten Montagevorrichtung in perspektivischer Darstellung,
Fig. 2: die Montagevorrichtung der Fig. 1,
Fig. 3: einen Teilausschnitt der Kolben-Zylindereinheit,
Fig. 4: die Vorderansicht einer zweiten Montagevorrichtung in senkrechter Position,
Fig. 5: eine Seitenansicht der Montagevorrichtung der Fig. 4,
Fig. 6: eine Oszillationswechseleinheit mit der Montagevorrichtung der Fig. 4 in waagerechter Position,
Fig. 7: eine mögliche Anordnung der Aufnahmeöffnung an der Oszillationswechseleinheit.

In der Figur 1 ist in einer perspektivischen Darstellung eine Oszillationswechseleinheit 1 mit Hubtisch 2 und vorderer Anschlussplatte 3 mit der Aufnahmeöffnung 4 für die Kolben-Zylindereinheit 5 dargestellt. Aufgehängt an Kranseile 30 befindet sich mit Abstand zur Oszillationswechseleinheit 1 in Höhe ihrer Aufnahmeöffnung 4 die aus einer an ihrer Unterseite abgestützten Tragplatte 14 gebildete Montagevorrichtung 10. Zur Kranbefestigung befinden sich oben an der Tragplatte 14 drei Kranhakenschlaufen 11, 12, 12' sowie zur Stabilisierung während des Krantransports unterhalb der Kranhakenschlaufe 11 am hinteren Ende 16 der Tragplatte 14 ein Zuggewicht 18. Das Zuggewicht 18 kann durch ein manuell zu bedienendes Zugseil verstärkt oder auch gänzlich ersetzt werden.
Die mit dieser Montagevorrichtung 10 transportierte Kolben-Zylindereinheit 5 ist mit einer zusätzlichen Zylinderplatte 6 ausgebildet. Unterhalb der Zylinderplatte 6 ist der Hydraulik-Zylinder 7 angeordnet, dessen Kolbenstange 8 durch die Zylinderplatte 6 durchgeführt ist. In der Zylinderplatte 6 befinden sich seitliche Einstecköffnungen 9 (siehe Fig. 3), in die die am vorderen Ende der Tragplatte 14 angeordneten Aufsteckdorne 13 zum Transport der Kolben-Zylindereinheit 5 gesteckt sind.
Angepasst an diese Ausbildung der Kolben-Zylindereinheit 5 enthält die Aufnahmeöffnung 4 einen nach innen vorspringen Steg 4', auf den die Zylinderplatte 6 bei der Montage abgesenkt oder angehoben und daran befestigt wird.
In der Figur 2, die in einem vergrößerten Teilausschnitt der Fig. 1 die Montagevorrichtung 10 zeigt, sind insbesondere die am vorderen Ende 17 der Tragplatte 14 zum "Aufspießen" der Kolben-Zylindereinheit 5 angeordneten Aufsteckdorne 13 deutlicher gegenüber der Fig. 1 zu sehen.
In der Figur 3 ist in einem vergrößerten Teilausschnitt die zum Transport und zur Absenkung auf den nach innen vorspringen Steg 4' der Aufnahmeöffnung 4 an der Kolben-Zylindereinheit 5 oberhalb des Hydraulik-Zylinders 7 angeordnete Zylinderplatte 6 herausgestellt. Sie enthält die zur Aufnahme der Aufsteckdorne 13 dienenden seitlichen Einstecköffnungen 9, vertikale Durchgangsöffnungen 9' zur Befestigung innerhalb der Aufnahmeöffnung 4 sowie eine mittig angeordnete Durchgangsöffnung zum Durchtritt der Kolbenstange 8.
Eine weitere Montagevorrichtung 20 ist in den Figuren 4, 5 und 6 dargestellt. Die Figuren 4 und 5 zeigen in einer Vorderansicht (Fig. 4) und einer Seitenansicht (Fig. 5) das aus zwei miteinander durch Quertraversen 29, 29' verbundenen Schenkeln 22 bestehende gabelförmige Führungselement 21. Die vorderen Enden der Schenkel 22 können stufenförmig verjüngt ausgebildet sein.
Das Führungselement 21 ist in vertikaler Position an Kranseilen 30 aufgehängt, wobei als Aufhängungspunkte eine am hinteren Ende 27 des Führungselements 21 angeordnete Kranhakenöse 26 sowie die verlängerten Enden 23' der Drehachse 23 dienen.
Unterhalb der mittig angeordneten Drehachse 23 befindet sich innerhalb der Schenkel 22, geführt von dessen seitlichen Führungsschienen 22', ein mit der Kolben-Zylindereinheit 5 verbundener Transportbolzen 24, der mit einem durch die Schenkel 22 gesteckten Haltebolzen 25 gegen ein Herunterfallen gesichert ist.
Der Transportbolzen 24 ist unterhalb der Zylinderplatte 6 mit der Kolben-Zylindereinheit 5 verbunden, wodurch diese durch den Transportbolzen 24 getragen wird. Da der Transportbolzen 24 oberhalb des Schwerpunkts der Kolben-Zylindereinheit 5 angeordnet ist, richtet sich die Kolben-Zylindereinheit 5 durch Drehung um den Transportbolzen 24 selbsttätig senkrecht aus, weshalb sie bei der dargestellten vertikalen Position des Führungselements 21 parallel zu dieser ausgerichtet ist.
In der Figur 6 ist in gleicher Weise wie in der Fig. 1 die Montagevorrichtung 20 in einer Montageposition unmittelbar vor der Oszillationswechseleinheit 1 dargestellt. Das Führungselement 21 der Montagevorrichtung 20 der Fig. 4 und 5 wurde dazu in die zur Durchführung der Montage erforderliche horizontale Position mit Hilfe des Zugseils 18 um die Drehachse 23 geschwenkt. Durch die vorhandene Möglichkeit, dass sich die Kolben-Zylindereinheit 5 um den Transportbolzen 24 drehen kann, behält die Kolben-Zylindereinheit 5 bei der Schwenkung des Führungselements 21 ihre senkrechte Position der Fig. 4 und 5 bei. Die Kolben-Zylindereinheit 5 befindet sich nun in gleicher Höhe mit der Aufnahmeöffnung 4 der Oszillationswechseleinheit 1, so dass durch seitliches Verfahren der Montagevorrichtung 20 die Kolben-Zylindereinheit 5 in diese Aufnahmeöffnung 4 eingebracht werden kann.
In der Figur 7 ist vergrößert eine in der Oszillationswechseleinheit 1 einer Rahmenoszillation angeordnete mögliche Aufnahmeöffnung 4 dargestellt. Innerhalb der Aufnahmeöffnung 4 befindet sich ein Steg 4', auf den beispielsweise die in der Fig. 1 dargestellte Kolben-Zylindereinheit 5 mit ihrer Zylinderplatte 6 mit der Montagevorrichtung 10 der Fig. 1 zum Einbau abgesenkt und zum Ausbau wieder abgehoben wird. Hierzu wird die Montagevorrichtung zunächst zur Aufnahmeöffnung 4 bewegt und dann horizontal in Pfeilrichtung 19 mit ihrem vorderen Ende in die Aufnahmeöffnung 4 eingeschoben.

Bezugszeichenliste

1: Oszillationswechseleinheit
2: Hubtisch
3: Anschlussplatte
4,: Aufnahmeöffnung der Oszillationswechseleinheit
4': Steg der Aufnahmeöffnung
5: Kolben-Zylindereinheit
6: Zylinderplatte
7: Hydraulik-Zylinder
8: Kolbenstange
9: Einstecköffnungen in der Zylinderplatte
9': Durchgangsöffnungen zur Befestigung
10, 20: Montagevorrichtung
11, 12, 12': Kranhakenschlaufen
13: Aufsteckdorn
14: Tragplatte
15: Abstützung der Tragplatte
16: hinteres Ende der Tragplatte
17: vorderes Ende der Tragplatte
18: Zuggewicht und/oder Zugseil
19: Pfeilrichtung
21: gabelförmiges Führungselement
22: Schenkel des Führungselements
22': seitliche Führungsschiene
23: Drehachse
24: Transportbolzen
25: Haltebolzen
26: Kranhakenöse
27: hinteres Ende des Führungselements
28: vorderes Ende des Schenkels
29, 29': Quertraverse
30: Kranseile

Claims

Verfahren zum separaten Ein- und Ausbau einer als Oszillationsantrieb verwendeten hydraulischen Kolben-Zylindereinheit (5) in die Oszillationswechseleinheit (1) einer als Rahmenoszillation ausgebildeten Oszillationseinrichtung einer oszillierend beweglichen Stranggießkokille,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Ein- und Ausbau direkt durch eine in der Oszillationswechseleinheit (1) zum Ein- und Ausbau vorgesehene Aufnahmeöffnung (4) durchgeführt wird, wobei die Kolben-Zylindereinheit (5) bei ihrem Einbau mit Hilfe einer bewegbaren Montagevorrichtung (10, 20) mit Tragefunktion an die Oszillationswechseleinheit (1) herangeführt wird und horizontal In die Aufnahmeöffnung (4) eingeschoben wird, wobei die Kolben-Zylindereinheit (5) eine Zylinderplatte (6) umfasst und die Kolben-Zylindereinheit (5) mittels der Zylinderplatte (6) an einem nach Innen vorspringenden Steg (4') der Aufnahmeöffnung (4) befestigt und bei Ihrem Ausbau auf umgekehrtem Weg aus der Aufnahmeöffnung (4) entnommen und von der Oszillationswechseleinheit (1) entfernt wird und wobei die Zylinderplatte (6) bei der Montage auf den nach innen hervorspringenden Steg (4') abgesenkt oder angehoben wird.
Oszillationseinrichtung zum oszillierenden Bewegen einer Stranggießkokille und zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Oszillationseinrichtung eine Oszillationswechseleinheit (1) umfasst sowie eine als Oszillationsantrieb verwendete hydraulische Kolben-Zylindereinheit (5), wobei die Oszillationseinrichtung als Rahmenoszillation ausgebildet ist und in den Rahmen der Oszillationseinrichtung eine Aufnahmevorrichtung für die Kolben-Zylindereinheit (5) integriert ist, die eine Zylinderplatte (6) umfasst und eine an einer der Breitseiten der Oszillationswechseleinheit (1) angeordnete Aufnahmeöffnung (4) mit einem nach innen vorspringenden Steg (4') von außen zugänglich ist, so dass die Zylinderplatte (6) bei der Montage auf den Steg (4') abgesenkt oder angehoben werden kann und wobei
in der Zylinderplatte (6) seitlich zwei Einstecköffnungen (9) vorhanden sind zum Einstecken von gabelförmig vorspringenden Aufsteckdornen (13) einer Montagevorrichtung (10) zum Ein- und Ausbau der Kolben-Zylindereinheit (5) oder
unterhalb der Zylinderplatte (6) ein tragender Transportbolzen (24) angeordnet ist, dessen Länge dem Innenabstand zweier Schenkel (22) eines Führungselements (21) einer Montagevorrichtung (20) zum Ein- und Ausbau der Kolben-Zylindereinheit (5) entspricht.
Oszillationseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kopplung der Kolben-Zylindereinheit (5) mit der OsziNationswechseleinheit (1) eine innerhalb der Oszillationswechseleinheit (1) angeordnete Flanschverbindung in Form einer Schnellkupplung vorhanden ist.
Montagevorrichtung (10, 20) mit Tragefunktion zum separaten Ein- und Ausbau einer als Oszillationsantrieb verwendeten hydraulischen Kolben-Zylindereinheit (5) in die Oszillationswechseleinheit (1) einer als Rahmenoszillation ausgebildeten Oszillationseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Montagevorrichtung (10, 20) derart ausgebildet ist, dass sie mit einem Kran oder mit einem Hilfshebezeug bewegt werden kann und dass die Kolben-Zylindereinheit (5), welche die Zylinderplatte (6) umfasst, horizontal aus der Aufnahmeöffnung (4) an einer der Breitseiten der Oszillationswechseleinheit (1) zur Demontage heraus und zur Montage wieder herein geschoben werden kann und die Kolben-Zylindereinheit (5) mit der Zylinderplatte (6) auf einen nach innen vorspringenden Steg (4') der Aufnahmeöffnung (4) abgesenkt oder angehoben werden kann, wobei
die Montagevorrichtung (10) aus einer abgestützten Tragplatte (14) gebildet ist, die an ihrem vorderen Ende (17) gabelförmig vorspringende Aufsteckdorne (13) aufweist und an beiden Enden (16, 17) mit Kranhakenschlaufen (11, 12) versehen ist oder
die Montagevorrichtung (20) aus einem Führungselement (21) besteht, das aus zwei miteinander durch Quertraversen (29, 29') verbundene Schenkel (22) mit seitlichen Führungsschienen (22') gebildet wird und das um eine mittig angeordnete radiale Drehachse (23) schwenkbar ist.
Montagevorrichtung nach Anspruch 4
dadurch gekennzeichnet,
dass die Tragplatte (14) zur Stabilisierung während des Transports an ihrem hinteren Ende (16) unterhalb der Kranhakenschlaufe (11) mit einem Zuggewicht oder Zugseil (18) belastet ist.
Montagevorrichtung nach Anspruch 4
dadurch gekennzeichnet,
dass jeder Schenkel (22) des Führungselements (21) unterhalb der Drehachse (23) mit Je einer durchgehenden Öffnung zur Aufnahme eines durchsteckbaren Haltebolzens (25) versehen Ist und an seinem vorderen Ende (28) stufenförmig verjüngt ist.
Montagevorrichtung nach Anspruch 4 oder 6
dadurch gekennzeichnet,
dass die seitlich aus dem Führungselement (21) herausgeführten Enden (23') der Drehachse (23) und eine am hinteren Ende des Führungselements (21) angeordnete Kranhakenöse (26) zur Kranaufhängung genutzt werden, wobei die Kranhakenöse (26) auch für die Anbringung eines Zuggewichts und / oder Zugseils (18) zum Schwenken des Führungselements (21) in die horizontale Position verwendbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4
dadurch gekennzeichnet,
dass zur Anpassung an den separaten Ein- und Ausbau und an die hierfür eingesetzten Montagevorrichtungen (10, 20) die Kolben-Zylindereinheit (5) an der Unterseite der Zylinderplatte (6) befestigt ist, wobei eine Kolbenstange (8) der Kolben-Zylindereinheit (5) durch eine durchgehende Öffnung der Zylinderplatte (6) gesteckt und oben aus dieser herausragt.